植物谷氨酸濃度檢測方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及植物谷氨酸檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種植物谷氨酸濃度檢測方法、裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]植物體中的谷氨酸是重要的酸性氨基酸，參與植物蛋白質(zhì)的合成和代謝過程，維持植物體生理機能，此外谷氨酸的運輸和積累還會引起細胞滲透壓發(fā)生變化，調(diào)節(jié)植物遭遇逆境時的滲透平衡。
[0003]目前，現(xiàn)有的檢測谷氨酸的方法有:采用茚三酮顯色法、采用高效液相色譜法和采用氨基酸自動分析儀法，上述方法采用不同時間點對材料取樣，經(jīng)過一系列前處理過程，最后上機檢測分析谷氨酸在植物體中的含量，是離體取樣。
[0004]現(xiàn)有的檢測谷氨酸技術(shù)均采用離體取樣對樣本材料構(gòu)成破壞或損害，尤其珍貴材料可能造成徹底破壞;此外現(xiàn)有檢測植物體谷氨酸含量的技術(shù)不能實現(xiàn)在體檢測，只能通過提前設(shè)定好時間間隔離體取樣，因而不能連續(xù)在線監(jiān)測，這樣檢測結(jié)果不具有時間連續(xù)性，導(dǎo)致結(jié)果不真實，不能真正體現(xiàn)植物體某個時間點的谷氨酸含量。
[0005]鑒于此，如何不對被檢測植物造成實質(zhì)性的損傷或破壞，通過活體連續(xù)在線檢測植物谷氨酸濃度成為目前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種植物谷氨酸濃度檢測方法、裝置及系統(tǒng)，能夠通過活體連續(xù)在線檢測植物谷氨酸濃度，不對被檢測植物造成實質(zhì)性的損傷或破壞，被檢測植物可以正常生長，檢測結(jié)果準確、可靠。
[0007]第一方面，本發(fā)明提供一種植物谷氨酸濃度檢測方法，包括:
[0008]獲取谷氨酸傳感探針插入待測植物組織預(yù)設(shè)部位之后得到的響應(yīng)信息；
[0009]根據(jù)所述響應(yīng)信息，獲取待測植物組織預(yù)設(shè)部位的谷氨酸濃度。
[0010]可選地，所述獲取谷氨酸傳感探針插入待測植物組織預(yù)設(shè)部位之后得到的響應(yīng)信號，包括:
[0011]獲取谷氨酸傳感探針插入待測植物組織預(yù)設(shè)部位之后通過循環(huán)伏安法得到的響應(yīng)信息，所述響應(yīng)信息為響應(yīng)電流；
[0012]相應(yīng)地，所述根據(jù)所述響應(yīng)信息，獲取待測植物組織預(yù)設(shè)部位的谷氨酸濃度，具體包括:
[0013]根據(jù)所述響應(yīng)電流，通過探針響應(yīng)關(guān)系式，獲取待測植物組織預(yù)設(shè)部位的谷氨酸濃度；
[0014]所述探針響應(yīng)關(guān)系式為:
[0015]I = 3.01Cg4i^3.51
[0016]其中，I為響應(yīng)電流，G_為谷氨酸濃度。
[0017]第二方面，本發(fā)明提供一種植物谷氨酸濃度檢測裝置，包括:
[0018]響應(yīng)信息獲取模塊，用于獲取谷氨酸傳感探針插入待測植物組織預(yù)設(shè)部位之后得到的響應(yīng)信息；
[0019]谷氨酸濃度獲取模塊，用于根據(jù)所述響應(yīng)信息，獲取待測植物組織預(yù)設(shè)部位的谷氨酸濃度。
[0020]可選地，所述響應(yīng)信息獲取模塊，具體用于
[0021]獲取谷氨酸傳感探針插入待測植物組織預(yù)設(shè)部位之后通過循環(huán)伏安法得到的響應(yīng)信息，所述響應(yīng)信息為響應(yīng)電流；
[0022]相應(yīng)地，所述谷氨酸濃度獲取模塊，具體用于
[0023]根據(jù)所述響應(yīng)電流，通過探針響應(yīng)關(guān)系式，獲取待測植物組織預(yù)設(shè)部位的谷氨酸濃度；
[0024]所述探針響應(yīng)關(guān)系式為:
[0025]I = 3.01Cgti^3.51
[0026]其中，I為響應(yīng)電流，G_為谷氨酸濃度。
[0027]第三方面，本發(fā)明提供一種植物谷氨酸濃度檢測系統(tǒng)，包括:
[0028]谷氨酸傳感探針，用于插入待測植物組織預(yù)設(shè)部位，采集響應(yīng)信息；
[0029]電化學(xué)工作站，包括:上述的植物谷氨酸濃度檢測裝置；
[0030]所述谷氨酸傳感探針與所述電化學(xué)工作站連接。
[0031]可選地，所述谷氨酸傳感探針，具體用于插入待測植物組織預(yù)設(shè)部位，采集應(yīng)用循環(huán)伏安法時的響應(yīng)信息，所述響應(yīng)信息為響應(yīng)電流。
[0032]可選地，所述谷氨酸傳感探針，包括:針形探針基底、工作電極、參比電極、對電極和用于與電化學(xué)工作站連接的連接端子；
[0033]所述連接端子，固定在所述針形探針基底與針形一端相反方向的另一端；
[0034]所述工作電極、參比電極和對電極均形成在所述針形探針基底上，所述工作電極通過一根導(dǎo)線與所述連接端子連接，所述參比電極和對電極通過另一根導(dǎo)線與所述連接端子連接，所述兩根導(dǎo)線均固定在所述針形探針基底上；
[0035]所述工作電極上滴有谷氨酸氧化酶和辣根過氧化物酶的混合溶液。
[0036]可選地，所述針形探針基底的材質(zhì)為硅。
[0037]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的植物谷氨酸濃度檢測方法、裝置及系統(tǒng)，能夠通過活體連續(xù)在線檢測植物谷氨酸濃度，不對被檢測植物造成實質(zhì)性的損傷或破壞，被檢測植物可以正常生長，檢測結(jié)果準確、可靠。
【附圖說明】
[0038]圖1為本發(fā)明一實施例提供的一種植物谷氨酸濃度檢測方法的流程示意圖；
[0039]圖2為本發(fā)明另一實施例提供的一種植物谷氨酸濃度檢測方法的流程示意圖；
[0040]圖3為本發(fā)明一實施例提供的一種植物谷氨酸濃度檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041 ]圖4為本發(fā)明一實施例提供的一種植物谷氨酸濃度檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖5為本發(fā)明實施例中的谷氨酸傳感探針的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0043]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他的實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0044]圖1示出了本發(fā)明一實施例提供的植物谷氨酸濃度檢測方法的流程示意圖，如圖1所示，本實施例的植物谷氨酸濃度檢測方法如下所述。
[0045]101、獲取谷氨酸傳感探針插入待測植物組織預(yù)設(shè)部位之后得到的響應(yīng)信息。
[0046]102、根據(jù)所述響應(yīng)信息，獲取待測植物組織預(yù)設(shè)部位的谷氨酸濃度。
[0047]在具體應(yīng)用中，所述步驟101可包括:
[0048]獲取谷氨酸傳感探針插入待測植物組織預(yù)設(shè)部位之后通過循環(huán)伏安法得到的響應(yīng)信息，所述響應(yīng)信息為響應(yīng)電流；
[0049]相應(yīng)地，所述步驟102可具體包括:
[0050]根據(jù)所述響應(yīng)電流，通過探針響應(yīng)關(guān)系式，獲取待測植物組織預(yù)設(shè)部位的谷氨酸濃度；
[0051 ]所述探針響應(yīng)關(guān)系式為:
[0052]I = 3.01Cgti^3.51
[0053]其中，I為響應(yīng)電流，G_為谷氨酸濃度。
[0054]本實施例的的植物谷氨酸濃度檢測方法，是在電化學(xué)工作站中實現(xiàn)的，由于是插針式的微創(chuàng)，能夠通過活體連續(xù)在線檢測植物谷氨酸濃度，不對被檢測植物造成實質(zhì)性的損傷或破壞，被檢測植物可以正常生長，檢測結(jié)果準確、可靠。
[0055]圖2示出了本發(fā)明另一實施例提供的一種植物谷氨酸濃度檢測方法的流程示意圖，如圖2所示，本實施例的植物谷氨酸濃度檢測方法可包括:
[0056]201、獲取谷氨酸傳感探針插入待測植物組織預(yù)設(shè)部位之后通過循環(huán)伏安法得到的響應(yīng)信息，所述響應(yīng)信息為響應(yīng)電流。
[0057]202、根據(jù)所述響應(yīng)電流，通過探針響應(yīng)關(guān)系式，獲取待測植物組織預(yù)設(shè)部位的谷氨酸濃度。
[0058]其中，所述探針響應(yīng)關(guān)系式為:
[0059]I = 3.01Cgti^3.51
[0000]其中，I為響應(yīng)電流(單位為納安ηΑ)，(:編@|為谷氨酸濃度(單位為微摩爾每升μπιο?/
L)o
[0061]應(yīng)說明的是，本實施例通過循環(huán)伏安法確定用于在線檢測谷氨酸探針檢測濃度范圍是1.0 X 10—6?5X10—V)l/L，在此濃度范圍內(nèi)，響應(yīng)電流與濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，檢出限為1.0X10—6mol/L。
[0062]本實施例的的植物谷氨酸濃度檢測方法，是在電化學(xué)工作站中實現(xiàn)的，由于是插針式的微創(chuàng)，能夠通過活體連續(xù)在線檢測植物谷氨酸濃度，不對被檢測植物造成實質(zhì)性的損傷或破壞，被檢測植物可以正常生長，檢測結(jié)果準確、可靠。
[0063]本實施例的待測植物包括農(nóng)作、物花卉、林木等植物，檢測組織部位是根莖葉果實等組織，檢測目標材料是植物生長的不同時期。
[0064]舉例來說，下述以待測植物組織為西紅柿植株上的成熟期果實為例。
[0065](I)實驗方法
[0066]實驗材料選擇盆栽西紅柿，以西紅柿秧苗上的成熟期果實為檢測對象，檢測時間是早上9點，在西紅柿上隨機不同部位插探針，檢測谷氨酸濃度。
[0067](2)實驗儀器及耗材
[0068]實驗儀器采用電化學(xué)工作站(如瑞士萬通Autolab電化學(xué)工作站)，耗材為硅片。
[0069](3)實驗試劑及溶液
[0070]實驗試劑包括谷氨酸氧化酶(如Amre sco美國)和辣根過氧化物酶(如Amre sco美國)，銀和氯化銀混合物(Sigma)。
[0071](4)實驗步驟:
[0072]a、測試前準備盆栽成熟期西紅柿秧苗；
[0073]b、以預(yù)設(shè)部位為果柄基部、側(cè)面、底部為例，將制備好的谷氨酸傳感探