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基因中心系统总结植物空间代谢组学技术的进展与挑战

时间:2024-08-06 10:54 来源:本网 【字体:

  近日,基因中心作物品质控制与多组学技术创新团队(筹)在植物领域权威学术期刊ThePlant Journal发表题目为“Advances in mass spectrometry imaging for plant metabolomics—Expanding the analytical toolbox”的Perspective论文。殷志斌为论文第一作者,晏石娟为论文的通讯作者。德国马普分子植物生理研究所Alisdair R. Fernie为论文的共同通讯作者。院基因中心黄文洁和院作物所的李坤参与该论文的撰写。

  近年来,基于质谱成像(MSI)的空间代谢组学技术研发成为了植物代谢研究的前沿领域之一。MSI技术的出现为植物生长发育、繁殖和生物/非生物胁迫过程中的生物合成和调节机制等植物研究提供了一系列新见解。作者在本文中系统总结和展望了当前植物领域MSI技术的应用进展与挑战:包括(1)超高空间分辨率和电离效率的同时实现;(2)针对整株植物中内/外源物质输导的压印质谱成像方法开发;(3)定量质谱成像方法;(4)基于同位素标记的代谢通量示踪;(5)高置信度和异构体识别的化学注释;(6)空间多组学技术的整合。随着植物MSI技术越来越受欢迎,不断攻克该技术面临的各种挑战将推动植物科学的迅速发展。例如,将MSI技术的空间分辨率从微米尺度提高到纳米尺度,将为揭示单个植物细胞内代谢物的精准时空定位提供新突破。此外,整合空间转录组等空间组学技术与新兴的MSI技术,将帮助植物科研人员更深入地研究复杂的生命活动规律。随着单细胞MSI技术的进步,单细胞空间多组学将革新植物科学研究领域,促进产生重要新发现。

  该研究得到广东省农业科学院生物育种研究中心建设运行项目,广东省重点领域研发计划,广州市科技计划项目等多个科研项目的资助。

  原文链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.16924


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植物单细胞的空间分辨MSI技术


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