[发明专利]一种测定香蕉果实中的离子浓度及流动方向的方法

说明书

本发明公开了一种利用多功能非损伤微电极探测系统测定香蕉果实中的离子浓度及流动方向的方法。它包括至少在香蕉果实切片的切面涂抹一层食品级润滑油，然后用多功能非损伤微电极探测系统测定香蕉果实切片中的离子浓度及流动方向。按照本发明提出的使用食品级润滑油涂抹香蕉果皮切片切面的方法，能够使切面的H⁺和Ca²⁺浓度浮动在0pmol/(cm².s)，即食品润滑油可以完全阻止香蕉果皮切片切面的离子流动，因此，可以利用多功能非损伤微电极探测系统测定香蕉果实中的H⁺和Ca²⁺浓度及流动方向，这对研究香蕉果实采后衰老、胁迫响应及其发生机制具有重要意义。

技术领域：

本发明属于植物生理学领域，具体涉及一种利用多功能非损伤微电极探测系统测定香蕉果实中的离子浓度及流动方向的方法。

背景技术：

多功能非损伤微电极探测系统是一种扫描离子选择电极技术，可以在不损伤活体样品的情况下获得进出样品的各种离子或分子浓度、流速及其三维运动方向的信息。原理是通过微电极和微传感器获取离子和分子的信号，基于Nernst方程和Fick’s第一扩散定律计算离子和分子的浓度和流速，能够获得非常细微的信号，流速能够达到10^-12mol·cm^-2.s^-1(Smith P J S.Non-invasive ion probes—tools for measuring transmembrane ionflux.Nature,1995,378:645～646)。目前，多功能非损伤微电极探测系统可以测定H⁺、Ca²⁺、K⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Na⁺、Cd²⁺、NO₃^-、Cl^-以及O₂、CO₂、NO等多种离子和分子，为获得生物样品离子和分子信息提供了良好的实验平台。所测样品可以是单个细胞、组织、器官甚至是完整的生物体。该技术具有非损伤性、长时间、多电极、高分辨率、高灵敏度、多角度测定等优点，可获得其它技术难以检测到的生理特征和生命活动规律，从而在理论研究和应用领域产生实质性的突破。

在植物生理研究领域，多功能非损伤微电极探测系统可以直接测定植物的离子流动，尤其是植物的根(Sun J,Chen S,Dai S,et al.,NaCl-induced alternations ofcellular and tissue ion fluxes in roots of salt-resistant and salt-sensitivepoplar species,Plant Physiol,2009,149:1141-1153)，通常用来测定根、叶等组织器官在胁迫条件尤其是盐胁迫条件下的离子流动变化(Zhao N,Wang S,Ma X,et al.,Extracellular ATP mediates cellular K⁺/Na⁺homeostasis in two contrastingpoplar species under NaCl stress,Trees,2016,30:825-837)。此项技术目前在植物学研究领域内的应用非常有限，对于体积较大的植物组织或器官，例如香蕉以及其它果实等组织则难以利用此项技术探究其生理活动规律。事实上，香蕉在采摘以后会发生一系列生理生化及代谢活动，在此过程中细胞膜透性不断增加，通过细胞膜的离子浓度及流动方向也会发生相应变化，这种离子变化对于研究香蕉果实采后衰老及逆境胁迫发生机制具有重要意义，但是香蕉果皮切面离子流动浮动比较大，测定非常困难。因此急需开发一种利用多功能非损伤微电极探测系统测定果实中的离子浓度及流动方向的方法。

食品级润滑油是一种含有两种主要成分的多相润滑剂，它主要包含一种具有润滑特性的油和一种具有增稠效果的金属皂。

发明内容：