一、项目研究的目的和意义 - 中国烟草标准化.doc

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1、《鲜烟叶样品的制备液氮法》研究报告项目来源:国家烟草专卖局合同号：2012B062承担单位：郑州烟草研究院起止年限：2012年6月〜2013年6月2013年5月28日!1!、本项目开展的试验研究一、项目研究的目的和意义二、项目研究前国内外研究进展情况三、本项目开展的技术路线（一）代谢组学试验一基于LCQTOF/MS、GC/MS烟草鲜烟叶样品的非靶向代谢物分析・・・・・・・・41材料与方法41」仪器设备41.2试剂41.3试验材料41.4试验方法62结果与分析72」2012年大HI实验结果与分析72.22013年补充试验结果与分析1114（二）分子生物学试验TS草鲜

2、烟叶样品的RNA提取、质量检测和qRT-PCR验证1材料与方法141.1仪器设备141.2试剂141.3试验材料141.4试验方法152结果与分析182」2012年犬III试验结果与分析182.22013年补充试验结果与分析20（三）烘烤试验一不同制样方法烟叶烘烤过程中主要大分子物质降解规律研究271材料与方法271」试验时间及地点271.2试验材料271.3试验方法272结果与分析282」淀粉检测结果与分析282.2蛋白质检测结果与分析29五、研究结论一、项目研究的目的和意义样品制备是进行代谢组学、分子生物学等研究的基础，是较为关键的步骤，很多文献和不同实验室的

3、经验都证明了这一点。一个好的样品制备是获得真实数据的前提。随着烟草基因组计划的开展，烟草代谢组学和分子生物学研究与H俱增。代谢组学研究耍求检测植物里所有的小分子代谢产物，代谢物容易受环境的影响，烟草中的酶很容易降解代谢物。分子生物学很多研究如表达谱都是以RNA（核糖核酸）为起始研究对象，然而烟草在生长过程中体内积累了丰富的次上代谢物质，如多糖、多酚、生物碱和蛋白等物质，它们易与RNA共沉淀对RNA的提取和纯化有干扰作用；在RNA提取过程中，RNA极易被内源和外源的RNA酶降解。冃前，以鲜烟叶为研究对象的科研项冃较多。然而，不同单位采用不同的样品制备方法，会获得大相

4、径庭的结果。有的单位对怎样进行样品制备还存在疑惑，不同单位获得的数据Z间的可比性较差，浪费了实验经费和时间。所以，非常有必耍确定一个标准的烟草鲜烟叶样品制备方法。该标准可以为不同实验室搭建一个可行的、标准的技术方案，避免不必要的重复和资源浪费。本标准的制定和发布实施，对基因组重大专项有关鲜烟叶样本制备规程、确保基因组重大专项项冃数据真实可靠、交叉使用及共享具有重要意义。二、项目研究前国内外研究进展情况液氮即液态氮气，为无色透明、无味、无毒Z低粘度的透明液体，不导热不导电，不自燃、助燃，化学性质稳定，很难与其它物质发生化学反应。液氮在大压力下的沸点为-196°c,在

5、这样的冷冻条件下，调节和控制细胞生长代谢的各种酶的作用受到极大抑制，细胞内部的生化反应十分缓慢，甚至停止，避免了细胞代谢物、RNA和遗传性状的改变。细胞可在液氮中长期冻存，在最佳条件下活化后，仍可保持其原有的活性。正因为液氮有这些优点，在以下儿个领域有着广泛应用，如用于家畜冻配改良技术、家畜和多种动物的胚胎移植与冷冻胚胎制作、微生物菌种保藏、植物种子和离体材料的保藏、食品行业以及医疗行业。代谢组学是研究生物体系(细胞、组织或生物体)受外界刺激时，产生的所有小分子(分子量小-T*1000)代谢组分变化的一门科学，它主要对代谢过程中所有小分子代谢产物的组分及变化进行无

6、歧视性高通量分析。代谢组学的概念最早来源于代谢谱分析(Metabolicprofiling),它由Devaux等人于上世纪70年代提岀。到9()年代后期，随着基因组学的提出和迅速发展，Oliver丁1997年提出了代谢组学(metabolomics)的概念，Z后很多植物化学家开展了这方面的研究。代谢组学是继基因组(genome)、转录物组(transcriptome)＞蛋白质组(proteome)Z后快速发展的一门的技术科学。到冃前为止，绝大多数代谢组学研究都集中在模式植物拟南芥、水稻上，系统的烟草代谢组学研究T作国际上尚处于空白状态。代谢组学是冃前国际上最为热门

7、的、新兴的生物基础科学研究课题Z-o根®PubMed上的查询结果统计，以"metabolomics”或"metabonomics"为关键词的论文从2000年和2001年的6篇和10篇，迅速增加到2008年的613篇和2011年前9个月的565篇;2000年到2006年在Nature、Science和Cell上只有1篇代谢组学为主题的论文，而2007年到2010年在Nature、Science和Cell上发表的研究代谢组学的论文共有7篇。近年国内许多大学和研究所也开展了代谢组的研究，国际代谢组学大会已连续召开7届，同时中国科学家发起召开的国际植物代谢组学已经连续召开

8、2届。在代