基于羧基化石墨烯-海藻酸钠复合材料的脱落酸电化学免疫传感器的构建及应用

脱落酸(Abscisic Acid,ABA)是一种重要的植物激素,在种子和芽休眠、器官大小控制、植物衰老和死亡等发育过程中发挥作用,同时调控植物的生物与非生物胁迫.为快速、准确地测定植物体内ABA的含量,本研究开发了一种新型的ABA免疫传感器.通过在电极表面修饰羧基化石墨烯(GR-COOH)及海藻酸钠(Sodium Alginate,SA)来增加抗体的固定量,从而提高传感器的检测性能.对GR-COOH、SA、ABA抗体的浓度进行了优化,根据ABA抗体和抗原的结合导致电极阻抗发生变化的原理,实现了ABA的检测.传感器在10 pmol/L～1μmol/L范围内与ABA浓度呈线性关系,实测的检测下限为10 pmol/L,具有较好的稳定性和选择性.进一步以感染柑橘黄龙病的脐橙为研究对象,通过制备的基于GR-COOH-SA复合材料的ABA免疫传感器检测了黄龙病菌侵染下脐橙叶片中ABA的含量变化.结果表明,脐橙感染黄龙病后,叶片中ABA的含量增加,从而表明ABA在植物的抗病反应中发挥重要作用.进一步研究了ABA合成途径中关键酶的基因CitZEP表达量的变化,植株感病后基因表达量升高,传感器测得的ABA含量升高与传感器的检测结果相符,表明基于GR-COOH-SA复合材料的ABA免疫传感器具有较好的实用性.