核磁共振技术在植物研究中的应用进展
2018-03-31邹显花陈思同蔡一冰马祥庆
福建林业科技 2018年4期
韦 丹,李 涛,邹显花,陈思同,蔡一冰,马祥庆
(1.福建农林大学林学院,福建 福州 350002; 2.国家林业局杉木工程技术研究中心,福建 福州 350002)
核磁共振现象最早于20世纪40年代美国斯坦福大学的F.Bloch教授和哈佛大学的EM.Purcell教授等人用不同的方法观察到[1]。核磁共振的基本原理是将物体置于特殊的磁场中,用无线电脉冲激发物体内某一原子核(如13C、1H、17O、14N、31P),使原子核发生能级分裂,当物质吸收到外来电磁辐射时,一些具有磁性的原子核在外磁场的作用下吸收一定波长的无线电波而发生共振吸收,从低能态跃迁至高能态,产生核磁共振现象,其吸收峰频率对吸收峰强度作图即为核磁共振波谱图[2]。
自核磁共振现象发现以来,核磁共振已成为测定物质结构的强有力工具,不但能够实现被检测植物样品内部结构和代谢产物的可视化,还可以分析被测活体植物体内的重要生理过程,因此这一技术被广泛应用于植物生理和发育、生物多样性、基因功能以及代谢作用等的众多研究领域[3]。但近年来,关于核磁共振技术相关的综述性报道多限于土壤和水体,对在植物研究中的报道尚不多见。鉴于此,本文将从核磁共振磷谱、氢谱、碳谱3个方面分别论述其在植物研究中的应用,旨在为相关学者了解核磁共振技术在植物科学中的应用提供科学素材。
1 核磁共振磷谱(31P-NMR)
核磁共振磷谱是磷原子的化学位移和与它相邻的氢原子裂分时偶合常数值随着化学环境的变化而不同,且在31P-NMR图谱中只对磷原子有信号响应,产生的信号强度与31P的数量成正相关,因此可对样品定性定量分析,能准确迅速地检测含磷化合物。……
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