基于拉曼光谱分析寒地水稻叶片的有机结构

谭峰+才巧玲+马志欣+孙雪成+侯召龙

摘要：为了从分子水平探讨水稻病菌的传播和发病机制，特别是与分子病理学和分子药物学有关的研究项目的开展，需要研究细胞内生物大分子的结构及结构与功能的关系。利用拉曼光谱仪对正常水稻叶片进行拉曼光谱采集，指认出水稻叶片细胞中重要组成成分的拉曼特征频率，如羰基、亚甲基、巯基、氨基等多种官能团，并对拉曼光谱曲线中出现的特殊结构进行理论分析和解释。然后针对细胞组成的两大成分，即蛋白质和遗传物质的结构构像进行相应的拉曼光谱分析。通过分析水稻叶片中各部分的二级结构构象给出全面的分析和解释，实现了水稻叶片半定量分析的目的。为今后寒地水稻病害早期检测的对比分析提供了理论基础。

关键词：拉曼光谱；蛋白质；遗传物质；官能团；二级结构

中图分类号： S511.01

文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2016）04-0358-03

寒地水稻是指东北地区所产的单季晚稻品种。水稻病害是影响寒地水稻产量的重要因素之一，每年均有病害发生，严重时可以减产40%～50%[1-2]。研究水稻病害内部发病机制以及对水稻叶片结构破坏的机制具有重要意义。对水稻叶片检测通常采用透射电镜、多光谱成像技术、高光谱成像技术等方法，这些方法已经能够较准确地识别水稻病害情况，但仍存在识别方法普适性差、无损检测方法缺失的问题[3]。拉曼光谱是一门基于拉曼散射效应而发展起来的光谱分析技术，体现的是分子的振动或转动信息，与常规化学分析方法相比，拉曼光谱技术具有无损、快速、环保、灵敏度高、稳定性好且无需制样等特点[4-5]。……