缺锌玉米植株的傅立叶变换红外光谱研究
2014-04-08王盛锋刘云霞高丽丽黄金生Hilman刘荣乐
王盛锋, 刘云霞, 高丽丽, 韩 亚, 黄金生,Hilman, 刘荣乐, 汪 洪*
(1 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所, 农业部植物营养与肥料重点开放实验室, 北京 100081;2 中国农业科学院研究生院, 北京 100081)
锌是植物必需的微量元素,对植物体内碳水化合物、 蛋白质、 生长素等物质代谢以及生长发育具有重要作用[1-2]。世界上缺锌土壤面积约占30%[3],甚至可能高达50%[4]。据1997年公布的全国土壤普查数据,我国缺锌土壤面积约有0.63亿公顷,占当时耕地总面积45.7%。Yang等[5]和Zou等[6]估计我国缺锌土壤面积约在40%以上。北方石灰性土壤上,作物缺锌尤为普遍[7]。玉米对缺锌敏感,缺锌时常表现为茎节间缩短、 新叶失绿黄化,严重时出现坏死性斑点[1-2]。
傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)是一种基于化合物中官能团和极性键振动的结构分析技术,FTIR技术可对样品进行定性和定量分析,具有灵敏度高,制样方法简单,样品用量少,测试时间短等优点[8]。植物体内生物大分子如核酸,脂类和碳水化合物,具有特征性的官能团和独特的分子振动模式(振动的指纹)[9]。通过分析红外光谱吸收位置、 宽度和强度,有助于了解植物体内有机物分子官能团的组成和结构特征[10-11]。欧全宏等[12]利用FTIR研究水稻稻瘟病叶、 玉米和蚕豆锈病叶,发现主要由多糖、 蛋白质的振动吸收谱带组成,叶片中主要成分糖类、 蛋白质和脂类化合物在正常叶片和感病叶片之间存在明显差异。Shi[13]研究发现玉米锈病发病叶和正常叶片的FTIR图谱在酰胺I和II吸收带上差异明显,认为病程相关蛋白在抵抗病原体侵染中起着重要作用。……
