代谢组学在植物代谢研究中的应用
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(上海交通大学 药学院, 上海 200240)
[ 摘要 ] 代谢组学作为系统生物学 的重要 分支, 近年来 在植物 研究领 域受 到广泛 关注, 并取 得了 重要 进展。 植物代谢组学目前虽然 是一个并不成熟的领域, 但是在研究模式植物的生理 生化过程和基因 改造等方 面已成为最 为有效的手段之一, 近年在研究非模式植物方面特别是药用植物方面也取得了 突破性进展 。作者在总 结植物代谢 组学的定义和发展的基础上重点 阐述了其最新应用, 并提出了植物代谢组学可 能的发展方 向。植物代 谢组学为植 物研究提供了一个整体 全面的分析平台, 从宏观角度更 加科学 地理解 植物生 理生化过 程, 进而为人 类所用 提供了 可能。许多植物代谢物是中药的 活性成分, 其 种类和 含量 随品种、生 长环 境、采集季 节以 及炮 制方法 等因 素而变 化。因此, 中药的质量问题主要就是植物代谢组的问题。由于 环境因素、植物有 效部位对 中药药 效 ( 或价值 )有一 定影响, 而代谢组学法可以有效检测这些因素, 植物代谢组学为深入研究开发中药资源创造了新的研究平台。
[ 关键词 ] 代谢组学; 代谢途径; 系统生物学; 中药; 功能基因组学; 蛋白质组学; 转 录组学 [ 中图分类号 ] R 284. 1 [文献标 识码 ] A [文章编号 ] 1001-5302( 2007) 22-2337-05
随着系统生物学的发展, 生命科学研究跨入了后基 因组 时代, 人们更加注重功能基因的研究。代谢组学是继基 因组 学和蛋白质组学之后出现的一 门新学科, 已成为后基因 组学 时代的一个非常重要 的分支。 20世 纪 90年 代末, 代谢 组学 的概念就已经在微 生物 领域出 现 [ 1] , 随后 T rethew ey 提出 了 代谢组学在植物领 域的重 要性 [2] 。代谢 组是指 某一组 织或 者细胞在一特定 生理 时期 内所 有低 分子 量的 代谢 产 物 ( 基 因表达终产物 ), 植物代谢 组学则 是对植 物的某 一组织 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。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, 从宏 观 角度研究生 物机 体的 生化 变化, 从 而监 控或 者评 价 基因 功 能 [ 3] 。与微生物和动物 相比, 植物代 谢物种 类繁多, 其中 大 部分次生代谢产物具有重要的 生物学功能和商业价值, 因而 大量应用在药 品、食 品、抗氧 化剂、香 味 剂和 天然 色 素等 方 面。目前已知植物代谢产物达 20万种之多 [ 4] , 仅拟南芥 A rabidop sis thaliana 就预测有超过 5 000 种初级 和次 生代谢 产 物。相比之 下, 微 生 物 仅有 1 500 种 代 谢 物, 动 物 也 只 有 2 500种代谢物。当然海量的植物代谢 产物也为 科学研 究带 来了一定的困难 [ 5-7] 。
# 2337#
第 32卷第 22期 2007 年 11月
中国中药杂志
Ch ina Journal of Ch in ese M ateria M ed ica
V o.l 32, Issue 22 N ovem ber, 2007
对于中药而言, 可以利用植物代谢组的研究方法和思路 对各 原料药有效成分进行动态监测 , 从而克服采用不同原料 药材 的中药成品质量不稳定的弊端 , 应用现代代谢组学研究 方法 对道地药材进行指纹图谱水平 鉴别, 严格控制中药原药 材质 量。在现代中药系统 研究的 指导思 想上, 建立 符合 多成分、 多靶点、整体调节的中医 药基本 思想的 研究方 法, 以现代 技 术进行有效的科学 表征。建立 基于代 谢组学 思想 的化学 分
所谓监测植物 代谢 产 物, 就是 指通 过 外源 化 学药 品刺 激、物理刺激或者生 物刺激 从而引起 植物代 谢产 物的改 变, 通过代谢组学方法对这种变化进行监测与全面分析, 找出差 异, 从而 找 到 植 物 代 谢 的 规律 及 其 关 键 步 骤。 H irai应 用 H PLC-FTM S技术研究发现硫磺和氮对拟 南芥中芥子 苷的代 谢途径具有重要影响, 并 显示出相当大的相关 性 [ 19, 20] 。 B roeck ling在苜蓿细胞培 养过程中 加入生 物和非 生物的 细胞诱 导剂, 观察其对 苜蓿代谢的影响, 然后应用 GC-M S和 LC-M S 对苜蓿的代谢产物进行检测, 结果 表明许多初级代谢产物发 生了显著性变化, 而这些初级代谢 产物的改变量随着其他初 级代谢物对某种诱导剂的敏感而减小, 从而证明代谢网络中 不同代谢产物之间具有相关性 [21]。以 上研究均表 明随着外
活动过程, 以及寻找 植物间 的亲缘关 系等等 提供 了可能, 同 时也为阐明中草药 / 黑箱体 0, 更 好的评 价中药, 为人 类所用 提供了一个良好的平 台。研究如 此大 量、复 杂的 化合物, 需 要依赖于先进的实验 设备和数 据分析 方法的 改进。 植物代 谢组学进行的是无差别代谢成分全分析, 代谢物的数量和化 学特性都是未知的, 所以分析方法 必须对较多的物质有一定 的灵敏度并且要避免 忽视某种 或某些 特定的 化合 物。现在 普遍应用在植物代谢组学研究方面的分 析技术有 NMR, GCM S, LC-M S, FTM S[8] 和 CE-M S [ 9], 然而它们在对特 定化合物 的分析或者灵敏度或 者选择性 方面均 有一定 的局 限性。高 通量分析技术为研究纷 繁复杂 的植物 次生代谢 体系 提供了 可能, 同时也产生了 前所未 有的海 量数 据。因此, 如 何利用 统计学、生物信息学方法从海量数 据中获得有意义的信息已 成为研究能否取得成 功的非常 重要的 环节。目 前常 用的分 析方法有多元回 归 ( m ultip le reg ression)、判别 分析 ( discr im -i nant ana lysis)、主成分分 析 ( pr inc ipal componen t ana lysis)、聚 类分析 ( h ierarch ica l c luste r ana lys is)、因素 分析 ( factor ana lysis)和经 典分析 ( canonica l analysis) 等等 [ 10] 。分析技 术和数 据处理技术的快速发 展将推动 植物代 谢组学 迅猛 发展。近 年发展起来 的多级联 用技术、U PLC等 等都为植物 代谢组学 研究提供了巨大的推 动力。将植 物代谢 分析的 结果 与转录 组学、蛋白质组学和基因组学相结 合将有利于建立基因和代 谢产物之间的完整网络 关系, 从而为 从基因、蛋 白和 代谢角 度进一步全面阐明植物 代谢规 律及其 关键步骤 打开 了智慧 之门。对于中药研究来说, 利 用现代 分析技 术, 从不 同层面 深入阐明初级及其次生 代谢产 物, 为 开发中 草药 打好基 础。
代谢组学应用的 高灵敏度、高 通量检 测技 术, 可同时 对 大量代谢物进行定性定量分析 , 较为全面地研究植物不 同时 期或者不同部位代谢物种类与 含量变化, 并进一步通过 这些 变化来推测相应的代谢途径和 代谢网络; 也可用来研究 不同 生长环境对植物代 谢的影 响, 从 而对植 物进行 分类, 推测 亲 缘关系。由于植物利 用复杂的 机制来 维持体 内主 要代谢 物 水平的相对稳定, 因此对植物代谢组的分析力求可检测 样品 中每种代谢物, 这是进行功能基因组学研究和植物质量 控制 的基础。 F iehn对笋瓜 Cucurb ita m ax im a 的叶 柄脉 管和叶 片 抽提物进行 GC-M S分析, 得到了 400多个 峰, 通 过与质 谱数 据库比对, 初步鉴定出 90个化合物, 并比较了叶柄与叶 片之 间在糖、氨基酸等 代 谢物 组分 方面 的差 别 [ 13] 。 K im 对 3 种 麻黄植物 Ephed ra 进行了核磁氢谱 指纹图谱 分析, 通过 主成 分分析找到了它们之间的代谢 物差异, 证明指纹图谱分 析是 植物化学分类学的一个有力工 具, 并为其全面质量控制 带来 了可能 [ 14] 。中药做为一 个复 杂成分 体系, 应 用代谢 组学 技 术对其进行全面质 量控制, 保证 中草药 的药效 稳定 可靠性, 可以归属为中药指纹 图谱技术。一方面, 针对中药及其 制剂 产品进行大量的指纹图谱研究 , 建立系统的测定方法和 全面 的指标控制参数, 通过和 使得数 学模型 的建立, 表 征中药 的 特性, 表达成品的质量, 以达到 对原药 材和工 艺操 作的质 量 控制, 达到指纹图谱的可 操作性、稳 定、量 化的 目的, 提高 中 药质量控制的水平。另一方面 , 将传统的植物化学纯化 分离 技术与现代的基于色 谱-质谱联用技术对指 纹图谱中的 指纹 峰进行系统的指认和定量研究 , 寻找指纹特征和药效的 相关 性, 即 / 谱效 关系 0研 究, 探讨 指 纹 图谱 的 生物 等 效性 研 究 等, 使指纹图谱技术更 加合理 可靠的 控制中 药质 量。因此, 基于代谢组学思想的 化学分 析平台 得出的 中药成 分指纹 图 谱 ( 数据库 ), 包括了 体现 药效信 息的 多个 有效 部位 的各 种
第 32卷第 22期 2007 年 11月
# 综述 #
中国中药杂志
Ch ina Journal of Ch in ese M ateria M ed ica
V o.l 32, Issue 22 N ovem ber, 2007
代谢组学在植物代谢研究中的应用
淡 墨, 高先富, 谢国祥, 刘 忠, 赵爱华, 贾 伟*
代谢组学为较为 全面地研 究植物 复杂代 谢过 程及其 产 物, 从而为分析植物次生代谢网络结构、限速步骤, 解析 细胞
[ 收稿日期 ] 2007-01-20 [ 通 讯 作 者 ] * 贾 伟, T e:l ( 021 ) 62932292, Fax: ( 021 ) 62932292, E-m a i:l w eijia@ sjtu. edu. cn
析平台得出的 中药组 分各 种指 纹化图 谱 (数 据库 ), 作为 通 用的准则抢占国际标准的制高 点, 将成为中药现代研究 的一 个基本突破口。建立 完善的标 准组分 库是现 代中 药创制 的 前提性基础研发 资源, 魏陆 海等 [ 11] 认 为应着 重做 好以下 几 方面工作: 建立符合 GM P 中药生 产的控 制检测 (包 括栽培、 药材分级和炮制加工 )体系; 建立生药质量 控制标准体系; 建 立 新 药研 制 与 代 谢 图 谱 库; 构 建 优 质、道 地、珍 稀 中 药 材 DNA 分子标记与基因库。而代谢 组学在 解决这 些领域 的问 题时, 有其他方法无法比拟的优势 [12]。 1 指纹图谱分析
# 2338#
指纹图Βιβλιοθήκη Baidu, 作为通用 的准则 抢占国际 标准的 制高 点, 将更进 一步解决如何体现中药和制剂的整体性和复杂性的难 题, 是 中药现代化研究的一个重要的突破口 [15] 。 2 不同 / 型 0植物的代谢产物比较
对突变型或者基因改 造型植 物的代谢 变化 和正 常野生 型的差异进行比较, 或者对组织培 养得到的代谢产物与野生 型之间的差异 进行 比较, 评 价基 因改 造或 者组 织 培养 的效 果、筛选优良品种等 有重要 作用。随 着生物 技术 的进步, 这 方面的 研究 将 越 来 越广 泛。 M urch采 用 HPLC-M S 对黄 芩 Scutellaria baicalensis代谢成分进 行研 究, 发现 了 2 000个成 分, 并对其中的 781个成分进行鉴定, 从而为筛选、评价优良 品种建立了筛选 模型 [16]。 D avu luri应用代 谢组 学方 法研究 了基因改造西红柿中与 人体健 康相关 的成分类 胡萝 卜素和 解毒的黄酮类成分与野生株的差别, 同时也用代谢轮廓的方 法研究了来自葡萄的 1, 2-二苯 乙烯基 因的转 基因西 红柿中 的新的解毒 成分 [17]。 Fukusaki应用 代 谢组 学研 究 方法, 采 用 GC-M S从拟南芥 中鉴定了 48个 成分, 用 多维统计方法研 究了拟南芥叶和培养细胞 T 87 的差别, 确定了培 养细胞 T87 的代谢物差异, 证明 了细 胞培养 的优 势 [ 18] 。对 于珍稀 名贵 中药材, 代谢组学提供了全面评价 培养型和野生型之间的异 同, 筛选优良品种等 方法学 平台, 为是解 决资源 匮乏 中药材 提供了可能。 3 监测植物体内代谢产物的变化
[ 摘要 ] 代谢组学作为系统生物学 的重要 分支, 近年来 在植物 研究领 域受 到广泛 关注, 并取 得了 重要 进展。 植物代谢组学目前虽然 是一个并不成熟的领域, 但是在研究模式植物的生理 生化过程和基因 改造等方 面已成为最 为有效的手段之一, 近年在研究非模式植物方面特别是药用植物方面也取得了 突破性进展 。作者在总 结植物代谢 组学的定义和发展的基础上重点 阐述了其最新应用, 并提出了植物代谢组学可 能的发展方 向。植物代 谢组学为植 物研究提供了一个整体 全面的分析平台, 从宏观角度更 加科学 地理解 植物生 理生化过 程, 进而为人 类所用 提供了 可能。许多植物代谢物是中药的 活性成分, 其 种类和 含量 随品种、生 长环 境、采集季 节以 及炮 制方法 等因 素而变 化。因此, 中药的质量问题主要就是植物代谢组的问题。由于 环境因素、植物有 效部位对 中药药 效 ( 或价值 )有一 定影响, 而代谢组学法可以有效检测这些因素, 植物代谢组学为深入研究开发中药资源创造了新的研究平台。
[ 关键词 ] 代谢组学; 代谢途径; 系统生物学; 中药; 功能基因组学; 蛋白质组学; 转 录组学 [ 中图分类号 ] R 284. 1 [文献标 识码 ] A [文章编号 ] 1001-5302( 2007) 22-2337-05
随着系统生物学的发展, 生命科学研究跨入了后基 因组 时代, 人们更加注重功能基因的研究。代谢组学是继基 因组 学和蛋白质组学之后出现的一 门新学科, 已成为后基因 组学 时代的一个非常重要 的分支。 20世 纪 90年 代末, 代谢 组学 的概念就已经在微 生物 领域出 现 [ 1] , 随后 T rethew ey 提出 了 代谢组学在植物领 域的重 要性 [2] 。代谢 组是指 某一组 织或 者细胞在一特定 生理 时期 内所 有低 分子 量的 代谢 产 物 ( 基 因表达终产物 ), 植物代谢 组学则 是对植 物的某 一组织 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。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, 从宏 观 角度研究生 物机 体的 生化 变化, 从 而监 控或 者评 价 基因 功 能 [ 3] 。与微生物和动物 相比, 植物代 谢物种 类繁多, 其中 大 部分次生代谢产物具有重要的 生物学功能和商业价值, 因而 大量应用在药 品、食 品、抗氧 化剂、香 味 剂和 天然 色 素等 方 面。目前已知植物代谢产物达 20万种之多 [ 4] , 仅拟南芥 A rabidop sis thaliana 就预测有超过 5 000 种初级 和次 生代谢 产 物。相比之 下, 微 生 物 仅有 1 500 种 代 谢 物, 动 物 也 只 有 2 500种代谢物。当然海量的植物代谢 产物也为 科学研 究带 来了一定的困难 [ 5-7] 。
# 2337#
第 32卷第 22期 2007 年 11月
中国中药杂志
Ch ina Journal of Ch in ese M ateria M ed ica
V o.l 32, Issue 22 N ovem ber, 2007
对于中药而言, 可以利用植物代谢组的研究方法和思路 对各 原料药有效成分进行动态监测 , 从而克服采用不同原料 药材 的中药成品质量不稳定的弊端 , 应用现代代谢组学研究 方法 对道地药材进行指纹图谱水平 鉴别, 严格控制中药原药 材质 量。在现代中药系统 研究的 指导思 想上, 建立 符合 多成分、 多靶点、整体调节的中医 药基本 思想的 研究方 法, 以现代 技 术进行有效的科学 表征。建立 基于代 谢组学 思想 的化学 分
所谓监测植物 代谢 产 物, 就是 指通 过 外源 化 学药 品刺 激、物理刺激或者生 物刺激 从而引起 植物代 谢产 物的改 变, 通过代谢组学方法对这种变化进行监测与全面分析, 找出差 异, 从而 找 到 植 物 代 谢 的 规律 及 其 关 键 步 骤。 H irai应 用 H PLC-FTM S技术研究发现硫磺和氮对拟 南芥中芥子 苷的代 谢途径具有重要影响, 并 显示出相当大的相关 性 [ 19, 20] 。 B roeck ling在苜蓿细胞培 养过程中 加入生 物和非 生物的 细胞诱 导剂, 观察其对 苜蓿代谢的影响, 然后应用 GC-M S和 LC-M S 对苜蓿的代谢产物进行检测, 结果 表明许多初级代谢产物发 生了显著性变化, 而这些初级代谢 产物的改变量随着其他初 级代谢物对某种诱导剂的敏感而减小, 从而证明代谢网络中 不同代谢产物之间具有相关性 [21]。以 上研究均表 明随着外
活动过程, 以及寻找 植物间 的亲缘关 系等等 提供 了可能, 同 时也为阐明中草药 / 黑箱体 0, 更 好的评 价中药, 为人 类所用 提供了一个良好的平 台。研究如 此大 量、复 杂的 化合物, 需 要依赖于先进的实验 设备和数 据分析 方法的 改进。 植物代 谢组学进行的是无差别代谢成分全分析, 代谢物的数量和化 学特性都是未知的, 所以分析方法 必须对较多的物质有一定 的灵敏度并且要避免 忽视某种 或某些 特定的 化合 物。现在 普遍应用在植物代谢组学研究方面的分 析技术有 NMR, GCM S, LC-M S, FTM S[8] 和 CE-M S [ 9], 然而它们在对特 定化合物 的分析或者灵敏度或 者选择性 方面均 有一定 的局 限性。高 通量分析技术为研究纷 繁复杂 的植物 次生代谢 体系 提供了 可能, 同时也产生了 前所未 有的海 量数 据。因此, 如 何利用 统计学、生物信息学方法从海量数 据中获得有意义的信息已 成为研究能否取得成 功的非常 重要的 环节。目 前常 用的分 析方法有多元回 归 ( m ultip le reg ression)、判别 分析 ( discr im -i nant ana lysis)、主成分分 析 ( pr inc ipal componen t ana lysis)、聚 类分析 ( h ierarch ica l c luste r ana lys is)、因素 分析 ( factor ana lysis)和经 典分析 ( canonica l analysis) 等等 [ 10] 。分析技 术和数 据处理技术的快速发 展将推动 植物代 谢组学 迅猛 发展。近 年发展起来 的多级联 用技术、U PLC等 等都为植物 代谢组学 研究提供了巨大的推 动力。将植 物代谢 分析的 结果 与转录 组学、蛋白质组学和基因组学相结 合将有利于建立基因和代 谢产物之间的完整网络 关系, 从而为 从基因、蛋 白和 代谢角 度进一步全面阐明植物 代谢规 律及其 关键步骤 打开 了智慧 之门。对于中药研究来说, 利 用现代 分析技 术, 从不 同层面 深入阐明初级及其次生 代谢产 物, 为 开发中 草药 打好基 础。
代谢组学应用的 高灵敏度、高 通量检 测技 术, 可同时 对 大量代谢物进行定性定量分析 , 较为全面地研究植物不 同时 期或者不同部位代谢物种类与 含量变化, 并进一步通过 这些 变化来推测相应的代谢途径和 代谢网络; 也可用来研究 不同 生长环境对植物代 谢的影 响, 从 而对植 物进行 分类, 推测 亲 缘关系。由于植物利 用复杂的 机制来 维持体 内主 要代谢 物 水平的相对稳定, 因此对植物代谢组的分析力求可检测 样品 中每种代谢物, 这是进行功能基因组学研究和植物质量 控制 的基础。 F iehn对笋瓜 Cucurb ita m ax im a 的叶 柄脉 管和叶 片 抽提物进行 GC-M S分析, 得到了 400多个 峰, 通 过与质 谱数 据库比对, 初步鉴定出 90个化合物, 并比较了叶柄与叶 片之 间在糖、氨基酸等 代 谢物 组分 方面 的差 别 [ 13] 。 K im 对 3 种 麻黄植物 Ephed ra 进行了核磁氢谱 指纹图谱 分析, 通过 主成 分分析找到了它们之间的代谢 物差异, 证明指纹图谱分 析是 植物化学分类学的一个有力工 具, 并为其全面质量控制 带来 了可能 [ 14] 。中药做为一 个复 杂成分 体系, 应 用代谢 组学 技 术对其进行全面质 量控制, 保证 中草药 的药效 稳定 可靠性, 可以归属为中药指纹 图谱技术。一方面, 针对中药及其 制剂 产品进行大量的指纹图谱研究 , 建立系统的测定方法和 全面 的指标控制参数, 通过和 使得数 学模型 的建立, 表 征中药 的 特性, 表达成品的质量, 以达到 对原药 材和工 艺操 作的质 量 控制, 达到指纹图谱的可 操作性、稳 定、量 化的 目的, 提高 中 药质量控制的水平。另一方面 , 将传统的植物化学纯化 分离 技术与现代的基于色 谱-质谱联用技术对指 纹图谱中的 指纹 峰进行系统的指认和定量研究 , 寻找指纹特征和药效的 相关 性, 即 / 谱效 关系 0研 究, 探讨 指 纹 图谱 的 生物 等 效性 研 究 等, 使指纹图谱技术更 加合理 可靠的 控制中 药质 量。因此, 基于代谢组学思想的 化学分 析平台 得出的 中药成 分指纹 图 谱 ( 数据库 ), 包括了 体现 药效信 息的 多个 有效 部位 的各 种
第 32卷第 22期 2007 年 11月
# 综述 #
中国中药杂志
Ch ina Journal of Ch in ese M ateria M ed ica
V o.l 32, Issue 22 N ovem ber, 2007
代谢组学在植物代谢研究中的应用
淡 墨, 高先富, 谢国祥, 刘 忠, 赵爱华, 贾 伟*
代谢组学为较为 全面地研 究植物 复杂代 谢过 程及其 产 物, 从而为分析植物次生代谢网络结构、限速步骤, 解析 细胞
[ 收稿日期 ] 2007-01-20 [ 通 讯 作 者 ] * 贾 伟, T e:l ( 021 ) 62932292, Fax: ( 021 ) 62932292, E-m a i:l w eijia@ sjtu. edu. cn
析平台得出的 中药组 分各 种指 纹化图 谱 (数 据库 ), 作为 通 用的准则抢占国际标准的制高 点, 将成为中药现代研究 的一 个基本突破口。建立 完善的标 准组分 库是现 代中 药创制 的 前提性基础研发 资源, 魏陆 海等 [ 11] 认 为应着 重做 好以下 几 方面工作: 建立符合 GM P 中药生 产的控 制检测 (包 括栽培、 药材分级和炮制加工 )体系; 建立生药质量 控制标准体系; 建 立 新 药研 制 与 代 谢 图 谱 库; 构 建 优 质、道 地、珍 稀 中 药 材 DNA 分子标记与基因库。而代谢 组学在 解决这 些领域 的问 题时, 有其他方法无法比拟的优势 [12]。 1 指纹图谱分析
# 2338#
指纹图Βιβλιοθήκη Baidu, 作为通用 的准则 抢占国际 标准的 制高 点, 将更进 一步解决如何体现中药和制剂的整体性和复杂性的难 题, 是 中药现代化研究的一个重要的突破口 [15] 。 2 不同 / 型 0植物的代谢产物比较
对突变型或者基因改 造型植 物的代谢 变化 和正 常野生 型的差异进行比较, 或者对组织培 养得到的代谢产物与野生 型之间的差异 进行 比较, 评 价基 因改 造或 者组 织 培养 的效 果、筛选优良品种等 有重要 作用。随 着生物 技术 的进步, 这 方面的 研究 将 越 来 越广 泛。 M urch采 用 HPLC-M S 对黄 芩 Scutellaria baicalensis代谢成分进 行研 究, 发现 了 2 000个成 分, 并对其中的 781个成分进行鉴定, 从而为筛选、评价优良 品种建立了筛选 模型 [16]。 D avu luri应用代 谢组 学方 法研究 了基因改造西红柿中与 人体健 康相关 的成分类 胡萝 卜素和 解毒的黄酮类成分与野生株的差别, 同时也用代谢轮廓的方 法研究了来自葡萄的 1, 2-二苯 乙烯基 因的转 基因西 红柿中 的新的解毒 成分 [17]。 Fukusaki应用 代 谢组 学研 究 方法, 采 用 GC-M S从拟南芥 中鉴定了 48个 成分, 用 多维统计方法研 究了拟南芥叶和培养细胞 T 87 的差别, 确定了培 养细胞 T87 的代谢物差异, 证明 了细 胞培养 的优 势 [ 18] 。对 于珍稀 名贵 中药材, 代谢组学提供了全面评价 培养型和野生型之间的异 同, 筛选优良品种等 方法学 平台, 为是解 决资源 匮乏 中药材 提供了可能。 3 监测植物体内代谢产物的变化