植物代谢组学资料.pptx

植 物 代 谢 组 学; 目录;是研究一个生物系统中所有组分成分（基因、mRNA、蛋白质等）的构成，以及在特定条件下这些组分间的相互关系的学科。; 代谢组：是指细胞或者生物体内的所有代谢物的总和，也有人将它定义为细胞、组织、器官或者生物体内的所有小分子代谢组分（主要是相对分子量1000以内的内源性小分子）的集合。 代谢组学：是通过考察生物体系（细胞、组织或生物体）受到刺激或扰动后（如将某个特定的基因变异或者环境变化后），其代谢产物的变化或随时间的变化，来研究生物体系的一门科学-------许国旺2008 ;靶向分析方法;代谢组学;指数增长，高影响因子学术刊物上发表的论文较多，仅nature系列刊物论文就达到20余篇，核心论文引用率高，其中引用50次以上的有50多篇，100次以上的有11篇;与转录组学 和蛋白质组学相比，代谢组学的优点： 1、基因与蛋白质表达的微小变化会在代谢物上得到放大，从而使检测更容易 2、代谢组学的研究不需要建立全基因测序及大量序列标签（EST)的数据库 3、代谢物的研究种类远小于蛋白质的数目 4、研究中采用的技术通用; 代谢组学分析流程包括： 1.样品的制备（-80℃下保存） 2.成分分析与鉴定 3.数据分析与解释;获得相应的生物标志物群，发现未知代谢途径，从而揭示生物体在特定时间、环境下的整体功能状态，为解释生命体的内在规律提供信息和线索; 植物代谢物样品制备分为组织取样、匀浆、抽提、保存和样品预处理等步骤。目前还没有适合所有代谢物的提取方法，通常只能根据所要分析的代谢物特性及使用的分析手段选择合适的提取方法，而提取时间、温度、溶剂组成和质量及实验者的技巧等诸多因素也对样品制备产生很大影响。 在分析之前通常用固相微萃取，固相萃取和亲和色谱等方法进行预处理。;挥发性成分（VOCs）是植物代谢组中的一类关键致香成分对于挥发性样品可以采用顶空固相微萃取、动态顶空采集法的新技术进行样品采集。;代谢组学的技术平台; 色谱原理：色谱法利用不同物质在不同相态的选择性分配，以流动相对固定相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果。如此，各组分得以在色谱柱中彼此分离，顺序进入检测器中被检测、记录下来。;柱色谱图;色谱;气相色谱仪;高效液相色谱法原理;纸色谱分离叶绿素; 质谱原理：质谱分析是一种测量离子荷质比（电荷-质量比）的分析方法，其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离，生成不同荷质比的带正电荷的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器。在质量分析器中，再利用电场和磁场使发生相反的速度色散，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。 ;质谱仪的基本结构及工作流程; 质谱仪种类非常多，工作原理和应用范围也有很大的不同。从应用角度，质谱仪可以分为下面几类： 有机质谱仪： 气相色谱-质谱联用仪（GC/MS) 液相色谱-质谱联用仪（LC/MS) 其他有机质谱仪，主要有：基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪（MALDI-TOFMS)，富立叶变换质谱仪（FT-MS） 无机质谱仪： 火花源双聚焦质谱仪（SSMS） 感应耦合等离子体质谱仪（ICP-MS) 二次离子质谱仪（SIMS);气相色谱和质谱联用（GC/MS)液相色谱和质谱联用（LC/MS); GC/MS和LC/MS可以同时检测出数百种化合物，包括糖类、有机酸、氨基酸、脂肪酸和大量不同的次生代谢物。; 色谱质谱联用技术具有分离效率高、灵敏度好以及经济实用等优点。但需要解决的主要问题是：大量色谱峰的识别问题以及方法的重现性问题。;;成 就;核磁共振（NMR）;NMR; Ward等(2003)用1H-NMR 对多种不同生态型的拟南芥进行了代谢组分析, 在碳水化合物和脂肪族物质中都发现了差异, 说明了植物代谢物和生态型差异的相关性。Hyung-Kyoon等(2004)用1H-NMR对野生型和过表水杨酸合成基因的转基因烟草（Nicotiana tabacum)的叶片和叶脉进行了研究, 通过进TMV嫁接和对照实验, 得到多个峰值变化, 大部分峰被鉴定为氯原酸、苹果酸和糖。此实验提供了一种有效的不需过多步预处理程序的区分野生型和转基因植物的方法。;傅里叶变换红外光谱与质谱联用(FTIR/MS);成 就 ;统计学数据分析; 聚类分析：就是把事物按其相似程度进行分类，并找出每一类事物共同特征的分析工具。 聚类分析过程通常可分为以下步骤： 数据收集