生物传感检测独脚金内酯的研究与展望

摘要

独脚金内酯(strigolactones,SLs)是一类重要的植物激素和根际信号分子,在植物生长发育、根际真菌共生和寄生植物种子萌发等过程中都有重要作用.进一步探究SL的合成、运输和感知机制、调控植物生长发育的机理、与其他植物激素的交互作用及其类似物鉴定等,都需要定量检测方法学的辅助.目前,灵敏且高特异性的SL定量分析主要依赖色谱和质谱技术,对实验设备和操作人员的要求较高,且操作繁琐、耗时长、成本高,不适用于原位和实时检测.生物传感检测具有操作简便、响应快速、成本较低等诸多优点,具备持续、原位、实时和可视化监测分析物的潜力,是定量测定植物激素浓度和时空分布的新途径.现已报道的定量检测SL的生物传感器均基于合成生物学方法和内源性SL感知机制(SL与其受体结合后引起招募的抑制蛋白降解、受体自身降解或构象变化),通过荧光信号比值或强度变化实现对SL的定量分析,代表了SL定量检测技术的主要发展方向;适配体生物传感器由于其在小分子检测应用中的独特优势,未来很可能成为推进高灵敏度、高特异性、简单、快速的SL定量的关键点.这些生物传感器研究有助于以SL为代表的植物激素的作用机理研究,为植物株型和共生特性的定向遗传改良、根际寄生杂草防治等研究提供支撑,具有重要的科学意义和应用前景.