玉米素（ZA）液相HPLC检测｜茁彩生物

玉米素（Zeatin，简称 ZA）是一类对植物生长发育具有关键调控作用的细胞分裂素，属于嘌呤衍生物类化合物，于 1963 年从甜玉米（Zea mays）灌浆期的胚乳中被分离提取并鉴定，因此得名 “玉米素"。它是目前已知的细胞分裂素家族中生理活性较强、研究较为广泛的成员之一，在植物的生长周期中扮演着重要的角色。

从化学结构来看，玉米素的分子核心为嘌呤环，其侧链上带有异戊烯基基团，这种独特的结构不仅决定了它的化学性质，如在中性或弱酸性溶液中相对稳定，易溶于水、乙醇等极性溶剂，还与它的生理活性紧密相关 —— 侧链的异戊烯基基团能够与植物细胞内的受体蛋白特异性结合，从而启动一系列信号传导过程，发挥调控作用。除了天然存在的玉米素外，科研人员还通过化学合成手段制备出了多种玉米素类似物（如玉米素核苷、异戊烯基腺嘌呤等），这些类似物在结构上与天然玉米素相似，同样具有促进细胞分裂的生理功能，已被广泛应用于农业生产和植物组织培养领域。

在植物体内，玉米素的合成部位主要集中在根尖的分生组织、幼嫩的叶片、发育中的种子和果实等生长旺盛的组织器官中。其合成过程以腺苷 - 5'- 单磷酸（AMP）为起始物质，在异戊烯基转移酶（IPT）的催化作用下，将异戊烯基焦磷酸（IPP）的异戊烯基基团转移到 AMP 的嘌呤环上，生成异戊烯基腺苷 - 5'- 单磷酸（iPMP），随后经过一系列羟基化、磷酸化和脱磷酸化反应，最终生成玉米素。

同时，植物体内还存在完善的玉米素代谢调控机制：一方面，通过玉米素氧化酶（ZOX）等酶的作用，将玉米素分解为无活性的代谢产物，避免其在体内过量积累；另一方面，通过糖基化修饰，将玉米素转化为稳定性更高的糖基化玉米素，在植物体内以 “储备形式" 存在，当植物需要时，再通过去糖基化作用释放出具有活性的玉米素，从而精准调控体内玉米素的活性水平，适应不同生长发育阶段的需求。

生理功能

玉米素作为核心的细胞分裂素，其生理功能贯穿植物从种子萌发到衰老死亡的整个生命周期，不仅能直接调控细胞分裂与分化，还能与其他植物激素（如生长素、脱落酸等）协同作用，调节植物的生长形态、物质代谢和抗逆反应，具体功能主要体现在以下几个方面：

（一）促进细胞分裂与分化，维持分生组织活性

促进细胞分裂是玉米素最核心的生理功能。它能够通过调控细胞周期相关基因的表达，如激活 cyclin B 基因、CDK（细胞周期蛋白依赖性激酶）基因等，加速细胞从 G2 期向 M 期的过渡，推动细胞进入分裂期，从而显著增加细胞数量。在植物根尖和茎尖的分生组织中，玉米素的含量较高，且其分布与细胞分裂活跃区域高度重合 —— 例如，根尖的根冠区和分生区中，玉米素能维持分生细胞的持续分裂能力，确保根系和茎秆的不断生长；在叶片的发育过程中，玉米素通过促进叶肉细胞的分裂，增加叶片的细胞密度，扩大叶面积，为光合作用提供更多的场所。

此外，玉米素还能调控细胞分化，影响植物器官的形态建成。在植物组织培养中，通过调节培养基中玉米素与生长素的比例，可定向诱导细胞分化：当玉米素浓度高于生长素时，能促进愈伤组织分化出芽；当两者浓度比例适宜时，可诱导根的分化，这一特性为植物的无性繁殖、品种改良和脱毒苗培育提供了关键技术支持。例如，在马铃薯脱毒苗培养中，添加适宜浓度的玉米素能促进茎段分化出健壮的芽苗，提高脱毒苗的繁殖效率。

（二）延缓器官衰老，延长光合器官功能期

植物器官的衰老是一个自然过程，但玉米素能通过多种机制显著延缓衰老，尤其是叶片、果实等光合器官和繁殖器官的衰老，为植物积累更多营养物质提供保障。对于叶片而言，玉米素能抑制叶绿素的降解酶（如叶绿素酶）活性，减少叶绿素的分解，同时促进叶绿素的合成，维持叶片的绿色；此外，它还能促进叶片中蛋白质的合成，抑制蛋白酶对蛋白质的分解，避免光合酶（如 Rubisco 酶）的失活，从而维持叶片较高的光合作用效率。研究表明，对小麦、水稻等作物的叶片喷施玉米素，可使叶片的功能期延长 7-15 天，显著增加灌浆期的光合产物积累，提高籽粒产量。

在果实保鲜方面，玉米素同样发挥重要作用。它能抑制果实呼吸作用的强度，减少乙烯的合成（乙烯是促进果实成熟和衰老的激素），延缓果实细胞壁的降解和果肉质地的软化，同时保持果实中维生素 C、可溶性糖等营养物质的含量。例如，在番茄、草莓等浆果类果实的贮藏过程中，采用低浓度的玉米素溶液浸泡处理，可使果实的保鲜期延长 3-5 天，有效降低果实的腐烂率，保持良好的商品品质。

（三）调控种子萌发与幼苗生长，提高成苗率

种子萌发是植物生长的起始阶段，玉米素能与生长素、赤霉素等协同作用，打破种子休眠，促进种子萌发，并确保幼苗的健壮生长。在种子萌发过程中，玉米素能激活胚细胞的代谢活动，提高细胞呼吸速率，为种子萌发提供充足能量；同时，它还能促进种子胚乳中淀粉、脂肪等贮藏物质的分解，生成葡萄糖、脂肪酸等小分子营养物质，为胚根和胚芽的生长提供营养支持。例如，对于休眠期较长的小麦、油菜种子，用适宜浓度的玉米素溶液浸种处理，可使种子的萌发率提高 15%-20%，萌发时间缩短 1-2 天。

在幼苗生长阶段，玉米素能促进幼苗根系和地上部分的协调生长。一方面，它能促进根尖分生细胞的分裂和伸长，增加根系的数量和长度，提高根系的吸水和吸肥能力；另一方面，它能促进幼苗茎秆的加粗和叶片的展开，增强幼苗的抗逆能力，避免幼苗因徒长而倒伏。在低温、干旱等逆境条件下，玉米素对幼苗的保护作用更为显著 —— 例如，在低温胁迫下，玉米素能诱导幼苗体内脯氨酸、可溶性糖等渗透调节物质的合成，保护细胞膜的完整性，减少低温对幼苗的伤害，提高幼苗的存活率。

（四）促进开花结实，提高作物产量与品质

玉米素对植物的生殖生长具有重要调控作用，能促进花芽分化、提高坐果率，并改善果实品质，实现作物产量的提升。在花芽分化阶段，玉米素能促进分生组织向花芽方向分化，增加花芽的数量和质量，减少落花现象。例如，在苹果、柑橘等果树的花芽分化期，喷施玉米素可使花芽数量增加 20%-30%，且花芽更为饱满，为后续坐果奠定基础。

在坐果和果实发育阶段，玉米素能促进花粉管的伸长和受精过程，提高坐果率，减少生理落果；同时，它还能调控果实的膨大与养分积累 —— 通过促进果实细胞的分裂和伸长，增加果实体积；通过促进叶片光合产物向果实的运输（即 “库 - 源" 关系调控），提高果实中可溶性糖、维生素 C 等营养物质的含量，降低有机酸含量，改善果实风味。例如，在葡萄种植中，花期喷施玉米素可使坐果率提高 10%-15%，果实成熟时单果重量增加 10% 左右，可溶性固形物含量提高 1-2 个百分点；在番茄种植中，玉米素能促进果实均匀着色，减少畸形果的比例，显著提升果实的商品价值。

（五）增强植物抗逆性，应对环境胁迫

在植物生长过程中，干旱、高温、盐渍、病虫害等逆境会严重影响植物的生长发育，而玉米素能通过调控植物的生理代谢和基因表达，增强植物对这些逆境的抵抗能力。在非生物胁迫方面，针对干旱胁迫，玉米素能减少叶片气孔的开放程度，降低蒸腾作用，减少水分散失，同时促进根系生长，提高根系的吸水能力；针对盐渍胁迫，玉米素能抑制植物根系对钠离子的吸收，促进钾离子的吸收，维持细胞内离子平衡，缓解盐胁迫对植物的伤害；针对高温胁迫，玉米素能诱导植物体内热休克蛋白（HSP）的合成，保护蛋白质和核酸的结构稳定，减少高温对细胞的损伤。

在生物胁迫方面，玉米素能增强植物对病原菌和害虫的抗性。它能诱导植物体内植保素、几丁质酶、β-1,3 - 葡聚糖酶等抗病物质的合成，增强植物的主动防御能力；同时，通过改善植物的生长状况，提高植物的 “耐害性"—— 例如，在水稻遭受稻飞虱侵害时，喷施玉米素能促进水稻新叶的生长，弥补害虫造成的叶片损伤，减少产量损失。

茁彩生物的玉米素（ZA）检测

准确检测植物体内玉米素的含量变化，是深入研究其生理功能、调控机制及农业应用的基础。茁彩生物依托先进的检测技术和专业的技术团队，采用高效液相色谱（HPLC） 技术，为科研机构、农业企业、高校等客户提供高效、精准的玉米素含量检测服务，助力相关研究与生产实践。

高效液相色谱（HPLC）技术是目前植物激素检测领域的主流技术之一，其原理是基于玉米素与样品中其他杂质在固定相（色谱柱）和流动相之间分配系数的差异，通过流动相的洗脱作用实现分离，再通过检测器（如紫外检测器、二极管阵列检测器）对玉米素进行定量分析。该技术具有分离效率高、检测灵敏度高、准确性好、重复性强等优点，能有效排除植物体内其他物质（如色素、糖类、氨基酸等）的干扰，精准检测出玉米素的含量。

茁彩生物的玉米素 HPLC 检测流程严格规范，主要包括三个核心阶段：

样品前处理：根据植物样品的类型（如叶片、根系、种子、果实等），采用优化的提取方案 —— 先使用甲醇 - 水混合溶液（或酸性甲醇溶液）对样品进行超声提取，使玉米素充分溶解到提取液中；随后通过离心、过滤去除样品残渣；再采用固相萃取（SPE）技术（如 C18 固相萃取柱）对提取液进行净化，去除色素、脂类等杂质，得到纯净的玉米素提取液，为后续检测奠定基础。

色谱分离：采用高效的 C18 反相色谱柱（如 250mm×4.6mm，5μm），以甲醇 - 0.1% 磷酸水溶液（或乙腈 - 0.1% 甲酸水溶液）为流动相，通过优化流动相比例（如甲醇：水 = 30:70，v/v）、流速（如 1.0mL/min）和柱温（如 30℃），使玉米素与其他杂质实现高效分离，确保玉米素能在特定的保留时间（通常为 8-12 分钟）内被准确洗脱。

检测与定量：采用紫外检测器（UV）在 268nm 波长下（玉米素的最大吸收波长）对洗脱后的玉米素进行检测，记录其色谱峰面积；同时，通过配制不同浓度的玉米素标准品，绘制标准曲线，将样品的色谱峰面积与标准曲线进行比对，结合样品的稀释倍数和称样量，即可准确计算出样品中玉米素的含量（通常以 ng/g 鲜重或 ng/g 干重表示）。

茁彩生物的玉米素检测服务具有四大显著优势：

高效性：优化的样品前处理流程（如超声辅助提取、自动化固相萃取）和色谱条件，可将单个样品的检测周期缩短至 24-48 小时，满足客户对检测效率的需求；

精准性：采用进口玉米素标准品进行校准，配备高精度的色谱仪器（如安捷伦 1260 HPLC），并实施严格的质量控制（如平行样检测、加标回收率验证），确保检测结果的相对标准偏差（RSD）小于 5%，加标回收率在 85%-115% 之间，数据可靠；

高灵敏度：检测限可达 0.1ng/g，能精准检测出植物体内低含量的玉米素（如衰老叶片中仅 ng 级的玉米素），满足科研研究中微量检测的需求；

通用性：可适用于不同类型的植物样品（如粮食作物、蔬菜、果树、花卉、中药材等），无论是新鲜样品还是干燥样品，均能通过优化的前处理方法实现有效检测，服务范围广泛。