植物代谢组学与次生代谢物的研究
植物代谢组学是将组学技术运用到植物代谢领域的一种研究方法，主要是通过全面、系统地研究植物代谢产物来揭示植物代谢机制、鉴定新型次生代谢物等。次生代谢物是植物生长和发育过程中产生的一类非必需代谢物质，对植物的形态结构和功能具有重要的调控作用。因此，植物代谢组学与次生代谢物的研究对于深入了解植物生长发育和适应环境的途径，促进植物遗传改良和开发优良品种，以及开发具有医药、食品等应用价值的新型天然产物等方面具有重要意义。
植物代谢组学技术主要包括代谢物组学、转录组学、蛋白质组学等多个学科交叉的技术手段。其中代谢物组学是目前应用较为广泛的一种技术，主要通过高通量技术（如质谱分析、核磁共振谱等）综合分析植物中代谢产物谱，据此揭示植物代谢途径。代谢物组学技术的高通量优势表现在代谢物谱中高精度、高准确性和高灵敏度的检测，可同时检测几千种化合物。
同时，代谢物组学技术还可以和其他组学学科技术联合，如对比转录组学、蛋白质组学等技术的综合应用，可为分子生物学科学家研究植物分子代谢机制提供更加全面深入的数据基础。例如，通过对植物转录组和代谢物组的比较研究，可以揭示植物细胞内代谢物与转录因子和信号分子之间的关系。此外，蛋白质组学技术可通过对植物蛋白质组中次生代谢相关酶的鉴定、功能分析，从而揭示植物中次生代谢酶的表达、调控、酶活性等方面的机制。
随着植物代谢组学技术的不断发展，许多新型次生代谢物也得以发现和鉴定。次生代谢物在植物防御、营养、生长发育等方面都发挥着重要的作用。例如，营养上，维生素C、维生素E、胡萝卜素等都是植物中的次生代谢物；防御上，茉莉酸、水杨酸和黄酮类化合物都是植物中可以用于对抗环境应激和害虫的次生代谢物；生长发育上，植物中的激素如赤霉素、生长素等也是一类重要的次生代谢物。
除此之外，还有很多具有应用价值的次生代谢物被发掘出来。例如，口服细菌（Oral probiotics）通过代谢优势菌株的发现，从植物体内提取产生抗菌、抗肿瘤等活性物质，开发出了多种口腔健康产品；对于天然活性物质的开发，通过植物代谢组学技术研究出的黄酮类化合物能作为肿瘤治疗的新型化合物，研究出的双糖脂质(Galacto-lipids)则能作为抗癌药物。
ＣＲ０Ｐ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ２０１４，２８（４） 植物非生物胁迫代谢组学研究进展 胡立群。徐庆国 （湖南农业大学农学院，长沙４１０１２８） 摘要：代谢组学借助现代检测技术，通过对胁迫条件下植物体内各代谢产物进行定性、定量分析，从而发现植物 逆境下代谢调控规律及网络，是研究植物逆境下代谢动态调控的一个平台。综述了植物代谢组学研究成果，从代 谢物质类别角度综述了植物非生物胁迫下氨基酸类、糖类、胺类等物质的含量变化规律及其调控功能，并探讨了 植物代谢组学现存的主要问题及今后的研究方向。 关键词：植物；代谢组学；非生物胁迫；代谢产物 中图分类号：￥５４３．９０３：Ｑ９４５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－５２８Ｏ（２０１４）ｏ４ＪＤ４２８－０７ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－５２８Ｏ．２０１４．０４．２４ Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｍｅｔａｂｏｌｏｍｉｃｓ ｆＯｒ Ｐｌａｎｔ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ Ａｂｉｏｔｉｃ Ｓｔｒｅｓｓ ＨＵ Ｌｉ－ｑｕｎ，ＸＵ Ｑｉｎｇ—ｇｕｏ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＡｇｒｏｎｏｍｙ，Ｈｕｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ４１０１２８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｅｔａｂｏｌｏｍｉｃｓ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏ￣ａｎｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ｓｔｕｄｙｉｎｇ ｓｔｒｅｓｓ ｉｎ ｐｌａｎｔｓ．Ｗｅ Ｃａｎ ｑｕａｌｉ￣ａｎｄ ｑｕａｎｔｉ￣ｔｈｅ ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ ｏｆ ｐｌａｎｔｓ ｗｉｔｈ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｓｔｒｅｓｓ ｕｓｉｎｇ ｍｏｄｅｒｎ ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．Ｉｔ ｒｅｖｅａｌｓ ｔｈｅｉｒ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｉｎ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ａｎｄ ｅｎ— ｈａｎｃｅｓ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｔｏ ｓｔｒｅｓｓｅｓ．Ｒｅｃｅｎｔ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｅａ ｗａｓ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｊｏｒ ｏｂ— ｓｔａｃｌｅｓ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｆｉｅｌｄ ｔｏ ｂｅ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｗｅｒｅ ａｃｃｏｕｎｔｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｐｌａｎｔ；Ｍｅｔａｂｏｌｏｍｉｃｓ；Ａｂｉｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓ；Ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ 非生物胁迫是对植物生长不利的所有非生物条 件因素的统称，是指凡与植物在适宜生长发育条件 下对比，导致植物代谢即将打破或破坏其代谢平衡 的现象。植物经过漫长的进化形成了一系列生理、 代谢机制以抵御外界不利因素的影响。植物对非生 物胁迫的耐受性与敏感性是一个非常复杂的生命过 程…，包括一系列代谢调整：抗氧化酶保护系统的 启动、渗透保护剂的积累、相关保护性的代谢途径激 活等，且造成植物细胞、组织内许多代谢途径发生转 变，大量物质含量改变以重构代谢平衡。植物代谢 产物种类繁多，仅目前已知就达２０余万种 ｊ，利用 传统研究手段无法同时对它们进行定性与定量分 析，而代谢组学的产生很好地解决了这一难题。代 谢组学为研究植物代谢提供了一个很好的平台，可 以监测植物在胁迫条件下代谢产物含量随时间变化 的规律。 代谢组学（Ｍｅｔａｂｏｌｏｍｉｃｓ或Ｍｅｔａｂｏｎｏｍｉｃｓ）是系 统生物学的一个分支，它是指通过分析生物体系受外 界刺激或扰动前后代谢图谱以研究生物体系代谢网 络的一种科学技术，其主要研究对象为代谢循环中相 对分子质量小于１ ０００的内源性小分子 Ｊ。代谢组学 以指标分析为基础，高通量检测和数据为手段，以信 收稿日期：２０１４－０２—１８ 作者简介：胡立群（１９８７一）男，湖南安乡人，硕士研究生。 通信作者：徐庆国，教授，Ｅｍａｉｌ：ｈｕｘｕ０３０９＠ａｌｉｙｕｎ．ＣＯｒｎ。 基金项目：湖南省研究生科研创新项目（ＣＸ２０１２Ｂ２７８）；中国科学院植物种质创新与特色农业重点实验室开放课题（Ｙ０５２８１ｌｔ０４）。
植物代谢组生物学重复
植物代谢组学是研究植物代谢物的整体组成和变化的一门学科，它涉及到植物生物学、生物化学、生物信息学等多个学科的交叉。植物代谢组学重复是指在研究中对植物样本进行多次测量，以获得可靠的数据，并通过重复实验来验证结果的可靠性。从生物学角度来看，植物代谢组学重复是为了排除实验误差和个体差异对结果的影响，确保实验结果的可重复性和可靠性。通过重复实验，可以更好地评估代谢产物的变化，发现植物代谢的规律性和稳定性。
从生物化学角度来看，植物代谢组学重复是为了验证代谢产物的测量方法的准确性和稳定性，以及代谢产物在不同条件下的变化规律。通过重复测量，可以评估代谢产物的变异程度和可靠性，为后续的数据分析和解释提供可靠的基础。
从生物信息学角度来看，植物代谢组学重复是为了获得大量的数据并进行统计分析，以发现植物代谢产物之间的关联性和规律性。重复实验可以增加数据的可信度，提高数据分析的准确性，有助于发现植物代谢网络中的关键代谢产物和调控机制。
总之，植物代谢组学重复是保证研究结果可靠性的重要手段，通过多角度全面的重复实验，可以更好地理解植物代谢的复杂性和多样性，为揭示植物生物学中的重要问题提供可靠的数据支持。
植物代谢组学的研究方法及其应用
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BlueGuy(金币+3)不错，谢谢！
近年来，随着生命科学研究的发展，尤其是在完成拟南芥 (Arabidopsis thaliana) 和水稻
(Oryza sativa) 等植物的基因组测序后，植物生物学发生了翻天覆地的变化。人们已经把目光从基因的测序转移到了基因的功能研究。在研究 DNA 的基因组学、mRNA 的转录组学及蛋白质的蛋白组学后，接踵而来的是研究代谢物的代谢组学 (Hall et al.，2002)。代谢组学的概念来源于代谢组，代谢组是指某一生物或细胞在一特定生理时期内所有的低分子量代谢产物，代谢组学则是对某一生物或细胞在一特定生理时期内所有低分子量代谢产物同时进行定性和定量分析的一门新学科 (Goodacre，2004)。它是以组群指标分析为基础，以高通量检测和数据处理为手段，以信息建模与系统整合为目标的系统生物学的一个分支。
代谢物是细胞调控过程的终产物，它们的种类和数量变化被视为生物系统对基因或环境变化的最终响应 (Fiehn，2002)。植物内源代谢物对植物的生长发育有重要作用 (Pichersky
and Gang，2000)。植物中代谢物超过20万种，有维持植物生命活动和生长发育所必需的初生代谢物；还有利用初生代谢物生成的与植物抗病和抗逆关系密切的次生代谢物，所以对植物代谢物进行分析是十分必要的。
但是，由于植物代谢物在时间和空间都具有高度的动态性 (stitt and Fernie，2003)。尤其是次生代谢物种类繁多、结构迥异，且产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性，难于进行分离分析，所以人们一直在寻找更为强大的检测分析工具。在代谢物分析领域，人们已经提出了目标分析、代谢产物指纹分析、代谢产物轮廓分析和代谢表型分析、代谢组学分析等概念。20世纪90年代初，Sauter 等(1991)首先将代谢组分析引入植物系统诊断，此后关于植物代谢组学的研究逐年增多。随着拟南芥等植物的基因组测序完成以及代谢物分析手段的改进和提高，今后几年进入此研究领域的科学家和研究机构将越来越多。
