核心生理功能

1.生長發育調控

• 種子休眠與萌發：

? 種子發育后期ABA含量升高（可達100-500 ng/g FW），誘導LEA蛋白（Late Embryogenesis Abundant Protein）表達，維持種子脫水耐性

? 萌發過程中ABA降解酶（CYP707A家族）活性增強，ABA含量降至10-50 ng/g FW，GA/ABA比值升高打破休眠

• 器官脫落與衰老：

? 促進離層細胞形成，加速葉片、花器官脫落（與乙烯協同作用）

? 上調葉綠素降解基因（如SGR）和膜脂過氧化相關酶活性，促進葉片衰老

2. 逆境響應調控

• 干旱脅迫：

? 根系感知干旱信號后合成ABA（1-2小時內增加5-10倍），通過木質部運輸至葉片

? 誘導氣孔保衛細胞中K?外流和陰離子通道開放，氣孔導度降低40%-60%，減少蒸騰失水

• 鹽脅迫：

? 激活液泡膜H?-PPase和Na?/H?逆向轉運蛋白，促進Na?區隔化（根系ABA含量與耐鹽性正相關，相關系數r=0.82）

• 低溫脅迫：

? 誘導COR（Cold-Regulated）基因表達，提高細胞膜不飽和脂肪酸比例（擬南芥aba2突變體低溫半致死溫度比野生型高4-6℃）

3.代謝調控網絡

ABA生物合成主要存在兩條途徑：

1. 類胡蘿卜素途徑（質體途徑，主要途徑）：

? 前體：紫黃質（Violaxanthin）經9-順式環氧類胡蘿卜素雙加氧酶（NCED）裂解生成黃質醛

? 關鍵限速酶：NCED（干旱脅迫下表達量上調10-20倍）和ABA醛氧化酶（AAO）

2. C15直接途徑（細胞質途徑，次要途徑）：

? 法尼基焦磷酸（FPP）經系列酶促反應生成ABA，主要存在于真菌和某些藻類中

ABA失活主要通過：

• 羥基化：CYP707A催化6'-羥基化生成紅花菜豆酸（PA），進一步糖基化形成ABA-GE儲存于液泡

• 結合失活：與葡萄糖結合生成ABA葡萄糖酯（ABA-GE），在β-葡萄糖苷酶作用下可重新激活

液相檢測

1.樣品前處理方法

植物樣品采集與保存

• 采樣規范：

? 葉片：選取功能葉（如倒三葉），避開主脈，液氮速凍（采樣至速凍間隔<30秒）

? 種子：去殼后取胚乳/胚，研磨過100目篩

? 保存條件：-80℃超低溫冰箱保存（避免反復凍融，建議分裝保存）

• 樣品量要求：鮮重50-200 mg（葉片）或干重10-50 mg（種子），ABA含量極低樣品（如萌發早期種子）需增加至500 mg

2.提取與凈化流程

茁彩生物優化的改良甲醇-水提取法（圖2）：

1. 提取：

? 樣品加入5 mL預冷提取液（甲醇:水:乙酸=80:19:1，含100 ng D6-ABA內標）

? 冰浴超聲30分鐘（功率300W，工作3秒/間歇5秒）

? 4℃避光靜置12小時，12000 rpm離心15分鐘取上清

2. 固相萃取凈化：

? 上清經Sep-Pak C18固相萃取柱（500 mg/6 mL）凈化

? 依次用5 mL水、5 mL5%甲醇水溶液洗脫雜質

? 5 mL甲醇洗脫目標物，40℃氮氣吹干

3. 復溶：

? 殘渣用200 μL流動相（甲醇:0.1%乙酸水=40:60）復溶

? 0.22 μm有機相濾膜過濾，進樣10 μL分析

不同檢測技術對比

脫落酸檢測在農業中的應用

1.作物抗逆性評價

抗旱品種篩選

• 檢測指標：干旱脅迫下葉片ABA積累速率（ΔABA/Δt）和穩態ABA含量

• 案例：在小麥抗旱育種中，通過測定PEG模擬干旱處理后24小時葉片ABA含量（抗旱品種可達350-450 ng/g FW，敏感品種僅150-200 ng/g FW），結合氣孔導度和離體葉片失水率，構建綜合抗旱評價體系（準確率提升25%）

2. 鹽脅迫響應機制研究

• 檢測策略：時空動態分析（根系/葉片、短期/長期脅迫）

• 發現：鹽脅迫（200 mM NaCl）下，蘆葦根系ABA在2小時內迅速升高（3.2倍），隨后通過木質部運輸至葉片，誘導葉片Na?/H?逆向轉運蛋白SOS1表達，根系Na?外排速率增加40%

3. 作物品質調控

3.1 果實成熟調控

• 應用場景：葡萄無核化栽培中ABA調控

• 技術方案：

? 轉色期（花后60天）噴施100 μM ABA，促進花色苷合成（含量提高2-3倍）

? 通過監測果肉ABA含量（轉色前<5 ng/g FW，轉色后升至30-50 ng/g FW）確定最佳噴施時期

• 效果：果實可溶性固形物含量提高1.5-2.0 Brix，提前7-10天成熟

4.種子休眠管理

• 檢測應用：小麥種子收獲前20天測定胚ABA含量，預測休眠程度

• 調控措施：

? 高休眠種子（ABA>300 ng/g FW）：赤霉素（GA?）浸種（200 mg/L）打破休眠

? 低休眠種子（ABA<100 ng/g FW）：收獲后立即烘干（40℃）防止穗發芽

脫落酸作為植物抗逆信號網絡的核心樞紐，其精準檢測是解析抗逆機制和實現農業抗逆調控的關鍵前提。茁彩生物建立的LC-MS/MS檢測平臺，以其fg級靈敏度和98.7%的準確率，成為ABA研究的可靠技術手段。