■??植物代謝組學(xué)是以植物為研究對(duì)象,是代謝組學(xué)的重要分支。植物代謝組既包括對(duì)植物生長發(fā)育以及生命活動(dòng)不可或缺的初級(jí)代謝物,如有機(jī)酸、氨基酸、核苷酸酸、碳水化合物、脂質(zhì)分子等,還包括與植物抗脅迫等密切關(guān)系的次生代謝產(chǎn)物,如黃酮類、生物堿、酚類、醌類、萜類等。
■??植物初級(jí)和次級(jí)代謝可以通過幾個(gè)主要的分支點(diǎn)相聯(lián)系,一些初生代謝的產(chǎn)物是次生代謝的關(guān)鍵起始物。比如乙酰輔酶A (Acetyl coenzyme A,Acetyl-CoA)?是一個(gè)重要“代謝樞紐”,它在三羧酸循環(huán)(Tricarboxylic acid cycle,TCA)、脂肪代謝和能量代謝等初級(jí)代謝通路上占有重要地位,同時(shí)它又是次級(jí)代謝產(chǎn)物黃酮類化合物、萜類化合物和生物堿等的起始物(如下圖)。
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植物非靶代謝組分析是最經(jīng)典、應(yīng)用最廣泛的植物代謝組學(xué)方法。通過對(duì)樣本中盡可能多的小分子化合物進(jìn)行綜合、全面、無偏向性的高覆蓋檢測,可實(shí)現(xiàn)不同樣品間代謝特征的比較。
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質(zhì)譜的分辨率對(duì)于植物非靶代謝組分析至關(guān)重要,整合高掃描速度和高質(zhì)量精確度的要求,高分辨質(zhì)譜Q-Orbitrap(如QE系列質(zhì)譜)或Q-TOF是滿足這些性能的最佳選擇,獲得的高分辨質(zhì)譜譜圖信息有助于對(duì)代謝物進(jìn)行精確鑒定。
APT植物代謝組技術(shù)優(yōu)勢(shì)
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·?>2萬植物代謝物數(shù)據(jù)庫(>1500?標(biāo)準(zhǔn)品自建數(shù)據(jù)庫?&?高質(zhì)植物公共數(shù)據(jù)庫)
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·?每個(gè)代謝物都包含MS1、MS2和RT(自建庫為標(biāo)準(zhǔn)品實(shí)驗(yàn)RT,公共庫為基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法的預(yù)測RT)信息
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· APT植物代謝組3重標(biāo)準(zhǔn)輔助定性
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APT植物代謝組定性方法示意圖
(備注:自建庫部分通過和標(biāo)準(zhǔn)品實(shí)驗(yàn)RT比對(duì)可以達(dá)到Level 1的鑒定等級(jí))
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保留時(shí)間算法輔助鑒定示意圖
3)??高分辨質(zhì)譜平臺(tái)?——定性和定量能力的完美結(jié)合
? ? ? ? ·?同時(shí)高分辨更好降低復(fù)雜基質(zhì)中質(zhì)量數(shù)接近的物質(zhì)的干擾,使得定量更準(zhǔn)確
APT植物代謝組技術(shù)路線
APT植物代謝組實(shí)測結(jié)果
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APT植物代謝組實(shí)測結(jié)果
常規(guī)樣本(擬南芥、水稻等)可以定性到800-900代謝物
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以擬南芥樣本為例:
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APT植物代謝組擬南芥實(shí)測代謝物分類信息
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APT植物代謝組擬南芥實(shí)測代謝物分類示例
應(yīng)用方向
