植物代谢组学应用研究_现状与展望_张凤霞

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1、中国农业科技导报，2013，15(2):28－32JournalofAgriculturalScienceandTechnology植物代谢组学应用研究———现状与展望*张凤霞，王国栋(中国科学院遗传与发育生物学研究所，北京100101)摘要:植物产生超过20万种代谢物(分子量小于1000的有机化合物)，这些代谢物在植物的生活史中发挥着重要的生理功能。因此，植物代谢组学在现代植物生物学研究及其生物技术应用中发挥着非常重要的作用。通过代谢组学和转录组学数据(或其他组学数据)的关联分析，人们可以更加快速地解析参与代谢网络的基因功能。最近，植物代谢组学在一些新兴的研究领域(如代

2、谢流组学，辅酶因子组学等)也扮演着越来越重要的角色。对作为植物功能基因组学和系统生物学研究工具的代谢组学研究现状与展望做一个概述，以期为了解并研究相关领域提供参考。关键词:代谢组学;代谢流组学;辅酶因子组学;系统生物学;基因功能doi:10．3969/j．issn．1008-0864．2013．02．05中图分类号:Q591文献标识码:A文章编号:1008-0864(2013)02-0028-05TheApplicationsofMetabolomicsinPlantBiology———CurrentStatusandProspective*ZHANGFeng-xia，W

3、ANGGuo-dong(InstituteofGeneticsandDevelopmentalBiology，ChineseAcademyofSciences，Beijing100101，China)Abstract:Plantscollectivelyproducemorethan200000organicchemicals(molecularweight＜1000)，whichexhibitdiversephysiologicalfunctionsduringthelifecycleofplants．Thus，plantmetabolomicsnowplaysafun

4、damentalroleinplantbiologyandappliedbiotechnology．Theassociationanalysisofmetabolomicsandtranscriptomicsdata(orotheromicsdata)isapowerfultoolforelucidatingthefunctionofgenesinvolvedinplantmetabolicnetwork．Inrecentyears，plantmetabolomicsexhibitsnewpotentialstonewresearchfieldssuchasfluxome

5、andcofactomeanalysis．Webrieflydiscussedthecurrentstatusandtheapplicationsofmetabolomicsasaplantfunctionalgenomicsandsystembiologytoolinthisreview，whichwasexpectedtoprovideareferanceforunderstandingandstudingmeatbolomics．Keywords:meatbolomics;fluxome;cofactome;systembiology;genefunction植物中

6、的代谢物超过20万种(这里是指分制，植物代谢物先前并没有得到很好的挖掘。因子量小于1000的化合物)，有维持植物生命活动此，植物代谢组学(是指全面的定性定量研究植和生长发育所必需的初生代谢物，也有利用初生物体内源性代谢产物)这门以高通量、高灵敏度代谢物生成的与植物抗病和抗逆关系密切的次生现代分析仪器为硬件基础、全面的定性定量研究代谢物。植物代谢物在不同器官中的组成与植物生物体内源性代谢产物变化规律的学科从一开始的各种重要性状直接相关。激素小分子的发现是就受到人们极大的关注。从图1可以看出植物代一个很好的例子，在植物科学史上每一次激素小谢组学相关学术论文(英文)的发表数量呈

7、逐年分子化合物的化学结构和生理功能鉴定都会引领递增趋势。2012年全球有许多国家层面的代谢一次学术浪潮，例如最近独角金内酯组学大项目获得了资助，也从另外一个侧面反映［1，2］［3］(strigolactone)的发现。受分析技术条件的限了这一学科的方兴未艾。收稿日期:2013-02-20;接受日期:2013-03-25基金项目:国家973计划项目(2012CB113900)资助。作者简介:张凤霞，博士，研究方向为植物代谢组学分析。Tel:010-64806573;E-mail:zhangfx@genetics．ac．cn。*通