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植物初生代谢组

初生代谢物包括糖类、氨基酸、脂肪酸和核苷酸等物质,是植物生存、生长、发育、繁殖等生命活动中必不可少的基础物质和能量来源。基于LC-MS/MS的高通量物质检测分析技术,检测分析初生代谢物,系统性研究初生代谢物在植物生长发育和各项生命活动中的作用,助力初生代谢物生物学研究。
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  1.产品简介

  初生代谢物包括糖类、氨基酸、脂肪酸和核苷酸等物质,是植物生存、生长、发育、繁殖等生命活动中必不可少的基础物质和能量来源。基于LC-MS/MS的高通量物质检测分析技术,检测分析初生代谢物,系统性研究初生代谢物在植物生长发育和各项生命活动中的作用,助力初生代谢物生物学研究。

  应用方向:

  ◆ 植物初生代谢物的代谢特点、代谢通路分析

  ◆ 初生代谢物在植物生长发育和各项生命活动中的作用研究

  ◆ 初生代谢物在植物抗病、抗逆中的功能研究

 

  2.技术路线

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  技术优势:

  ◆ 自主构建初生代谢物标准品数据库,确保定性结果可信

  ◆ 三重四极杆MRM模式扫描,定量的“黄金标准”

  ◆ 每个项目均设置严格QC质控,确保技术稳定可靠

 

  3.样品要求

  1,取样建议

  a. 叶片、茎、花等组织,取下后立即放入液氮中速冻2min以上,然后转移到-80℃保存,避免反复冻融。较大叶片需要用剪刀快速剪碎。

  b. 地下组织(根、块茎等),将分离出的样本快速用灭菌水清洗,吸水纸吸走多余的水分后,立即放入液氮中速冻2min以上,然后转移到-80℃保存。块根等组织,需要切成 1-2cm 大小块状。

  c. 果肉、果皮组织,如果野外现场不具备分离条件,需尽快(30min内)转移至室内,低温条件下将分离果皮或果肉切成 1-2cm 块状,立即放入液氮中速冻2min以上,然后转移到-80℃保存。

  d. 细胞样本,取样后离心去除培养基,立即放入液氮中速冻2min以上,转移到-80℃保存。

  2,混合取样

  取样时为了保证样品的准确性和减少系统误差,每份样品选取 3 株以上长势一致的材料混样。以水稻叶片为例:取同一时期,表型基本一致的同一部位1片叶片,同时取6株,放入10ml离心管中,迅速放入液氮中。

  3,样品量与生物重复

  每份样品取鲜样不低于3g,干重不低于1g。

  每组至少3个生物学重复,准备备份。

  4,储存与运输

  -80℃保存,足量干冰运输,避免反复冻融。

 

  4.案例分析

  银纳米颗粒(AgNPs)具有抗真菌活性,在农业领域被用作可持续的纳米杀菌剂。研究中,对4周龄的黄瓜植株叶片施用AgNPs(4、40 mg/株)、Ag+(0.04、0.4 mg/株)7天。基于代谢组学研究鉴定和定量了黄瓜叶片中268种代谢产物。多变量分析显示,暴露于AgNPs致代谢物变化,包括抗氧化防御系统的激活(酚类化合物的上调)和光合作用的下调(植物醇的上调)。此外,AgNPs增强了呼吸作用(三羧酸循环中间产物的上调)、抑制了光呼吸作用(甘氨酸/丝氨酸比值的下调)、改变了膜的性质(十五烷酸和花生四烯酸的上调、亚油酸和亚麻酸的下调)、降低了无机固氮作用(下调,谷氨酰胺和天冬酰胺的作用)。其中咔唑、乳果糖、棉子糖、柠檬酸、内酰胺、乙酰苯胺和对苯醌的含量发生特异性变化。研究结果为黄瓜对AgNPs暴露的反应机理提供了新的认识,为支持AgNPs在农业中的可持续利用提供了重要信息。

 

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  5.参考文献:

  Zhang H, Du W, Peralta-Videa J R, et al. Metabolomics Reveals How Cucumber (Cucumis sativus) Reprograms Metabolites to Cope with Silver Ions and Silver Nanoparticle-Induced Oxidative Stress[J]. Environmental Science & Technology, 2018.

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