植物生长素(auxins)类检测|茁彩生物

生长素(auxins)几乎参与了所有重要植物的生长发育过程。19世纪时，达尔文发现当植物组织的顶端感受到光信号或重力信号后，某种刺激物质会被运输到其他组织，促使向光和向重力反应的发生。随后科研者将该物质分离并分析其化学结构，最终命名为“生长素”，也是植物体中第一个被发现的植物激素。

Auxins是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源激素，其化学本质为吲哚乙酸，还包含其它类生长素，如：吲哚丙酸、吲哚丁酸、萘乙酸(NAA)等。

生长素的生物合成

生长素的合成以色氨酸(tryptophan)为底物，主要通过多种途径进行。其中，吲哚-3-丙酮酸(Indole-3-pyruvate，IPA)合成途径是生长素合成的主要途径之一。该途径主要由色氨酸转移酶TAA1负责，该酶可催化色氨酸转化为吲哚-3-丙酮酸(IPA)，进而调控生长素水平。当植物发生TAA1缺失突变时，会造成典型的生长素发育异常表型，这提示IPA是合成吲哚乙酸(IAA)的前体物质。此外，还有SUR基因、细胞色素蛋白CYP79B2和CYP79B3介导的生长素合成途径。

生长素信号转导的通路

1.TIR1/AFBAux/IAA/TPL-ARFs途径：

当生长素与受体TIR1结合后，会启动SCF复合体降解下游的AUX/IAA转录因子。AUX/IAA被降解后，释放出ARF，ARF进而启动一系列生长素反应相关基因的表达。

2.TMK1-IAA32/34-ARFs途径：

主要通过细胞膜上的受体激酶TMK1介导的信号转导途径。TMK1感知生长素信号后，通过磷酸化等机制调控IAA32/34等蛋白的活性，进而影响ARFs的活性，最终调节生长素反应。

3.TMK1/ABP1-ROP2/6-PINs或RICs途径：

ABP1是另一种生长素受体，位于内质网和质膜外侧。ABP1与生长素结合后，会引起质膜构象的改变，从而影响质膜上离子通道的变化和ROP2/6等GTPases的活性。ROP2/6进一步调控PINs或RICs等转运蛋白的活性，影响生长素的转运和分布。

植物生长素检测共3种方法：酶联免疫法(ELISA)、高效液相色谱法(HPLC)、超高效液相色谱-质谱联用法(UPLC-MS/MS)。