盘点 | 4篇经典代谢组学方法在植物领域中的研究：番茄、玉米、水稻、黄瓜

利用番茄的自然变异确定番茄复合体中果实多酚的途径结构和代谢调控

Exploiting Natural Variation in Tomato to Define Pathway Structure and Metabolic Regulation of Fruit Polyphenolics in the Lycopersicum Complex

研究对象：番茄组织

发表期刊：Molecular Plant

影响因子：13.164

组学技术：LC-MS靶向代谢组学、GC-MS非靶代谢组(双平台代谢组学)

研究思路：

研究结论：

本研究通过表征构成八种不同番茄多酚代谢网络的潜在生物合成和修饰反应，阐明了八种番茄复合体多酚生物合成的整个生物合成框架，并对相关代谢物和结构基因进行了详细注释，并运用LC-MS/GC-MS双平台代谢组学方法为辅助育种提供帮助。此外，番茄果实成熟过程中的代谢变化为今后基于遗传的代谢工程设计提供了研究方向，并为研究其他重要植物物种中特定的代谢物的功能提供了理论依据。

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不同分子量聚乙烯颗粒改变了玉米根际土壤微生物群落组成和代谢谱

Alterations of the rhizosphere soil microbial community composition and metabolite profiles of Zea mays by polyethylene-particles of different molecular weights

研究对象：聚乙烯颗粒、玉米、根际土壤

发表期刊：Journal of Hazardous Materials

影响因子：10.588

组学技术：GC-MS非靶向代谢组学和16S rRNA测序(由欧易/鹿明生物提供技术支持)

研究思路：

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研究结论：

这项研究的重点是确定不同分子量的PE颗粒干扰玉米生长和根际微环境的机制。本文运用非靶向代谢组学，微生物16S rRNA测序等方法研究的结果证实，不同分子量的PE颗粒对土壤-植物系统有不利影响。不同分子量的PE颗粒在形状和表面微观结构上存在明显差异。土壤蔗糖酶和过氧化物酶对不同分子量的PE颗粒有显著响应。

在植物系统中，暴露于PE颗粒会降低植物生物量和光合速率，并干扰正常的植物矿物质营养代谢。在根际微环境中，由于不同PE颗粒的理化性质不同，不同分子量的PE颗粒显著改变了土壤元素的含量。PE颗粒的存在诱导了根际细菌、硝化螺菌和鞘氨醇单胞菌的优势，它们是根际矿物元素代谢的调节剂。根际土壤中碳水化合物和氨基酸含量的变化是影响溶菌菌属、多氯食菌属、根际菌属和鞘氨醇单胞菌属物种丰度的关键因素。

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利用BADH2新等位基因生产芳香三系杂交稻

Production of aromatic three-line hybrid rice using novel alleles of BADH2

研究对象：水稻

发表期刊：Plant Biotechnology Journal

影响因子：9.803

发表时间：2021.08.31

组学技术：GC-MS顶空代谢组学(由鹿明生物提供技术支持)

研究思路：

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研究结论：

利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对OsBADH2进行定点诱变，可以成功地在水稻籽粒中创建新的BADH2等位基因，改善水稻的香气。在三系杂交稻增香育种中，新等位基因BADH2与TN1A杂交表现出良好的亲和性。此外，利用GC-MS顶空代谢组学技术在BADH2的新等位基因系和野生型的成熟种子中发现了几种不同的挥发性化合物。香气由多种复杂的挥发性化合物组成，了解它们的代谢途径是提高水稻香气产生的一个有趣的研究领域。

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黄瓜(Cucumis sativus)对全氟辛酸的光合作用和代谢组学响应

Response of cucumber (Cucumis sativus) t o p e rfluorooctanoic acid in photosynthesis and metabolomics

研究对象：黄瓜组织

期刊：Science of the Total Environment

影响因子：7.963

组学技术：GC-MS非靶向代谢组学(由欧易/鹿明生物提供技术支持）

研究思路：

研究结论：

本文作者使用了GC-MS非靶向代谢组学方法，对全氟辛酸（PFOA）暴露土壤栽培的黄瓜组织代谢途径变化进行了研究。本研究通过光合特性和代谢组学分析，阐明了PFOA对植物的胁迫表现为抑制光合色素和光合速率、激活抗氧化酚和抑制天然氨基酸的代谢。该研究为了解植物响应非生物胁迫的分子机制提供了信息，为开发全氟辛酸（PFOA）毒性生物标记物提供了重要依据。

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