基因中心系統(tǒng)總結植物空間代謝組學技術的進展與挑戰(zhàn)
近日,基因中心作物品質控制與多組學技術創(chuàng)新團隊(籌)在植物領域權威學術期刊ThePlant Journal發(fā)表題目為“Advances in mass spectrometry imaging for plant metabolomics—Expanding the analytical toolbox”的Perspective論文。殷志斌為論文第一作者,晏石娟為論文的通訊作者。德國馬普分子植物生理研究所Alisdair R. Fernie為論文的共同通訊作者。院基因中心黃文潔和院作物所的李坤參與該論文的撰寫。
近年來,基于質譜成像(MSI)的空間代謝組學技術研發(fā)成為了植物代謝研究的前沿領域之一。MSI技術的出現(xiàn)為植物生長發(fā)育、繁殖和生物/非生物脅迫過程中的生物合成和調節(jié)機制等植物研究提供了一系列新見解。作者在本文中系統(tǒng)總結和展望了當前植物領域MSI技術的應用進展與挑戰(zhàn):包括(1)超高空間分辨率和電離效率的同時實現(xiàn);(2)針對整株植物中內/外源物質輸導的壓印質譜成像方法開發(fā);(3)定量質譜成像方法;(4)基于同位素標記的代謝通量示蹤;(5)高置信度和異構體識別的化學注釋;(6)空間多組學技術的整合。隨著植物MSI技術越來越受歡迎,不斷攻克該技術面臨的各種挑戰(zhàn)將推動植物科學的迅速發(fā)展。例如,將MSI技術的空間分辨率從微米尺度提高到納米尺度,將為揭示單個植物細胞內代謝物的精準時空定位提供新突破。此外,整合空間轉錄組等空間組學技術與新興的MSI技術,將幫助植物科研人員更深入地研究復雜的生命活動規(guī)律。隨著單細胞MSI技術的進步,單細胞空間多組學將革新植物科學研究領域,促進產生重要新發(fā)現(xiàn)。
該研究得到廣東省農業(yè)科學院生物育種研究中心建設運行項目,廣東省重點領域研發(fā)計劃,廣州市科技計劃項目等多個科研項目的資助。
原文鏈接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.16924
植物單細胞的空間分辨MSI技術