應(yīng)用非靶向代謝組學(xué)技術(shù)分析經(jīng)銨態(tài)氮脅迫處理柳樹根系的差異代謝物1)

王紅玲 黃瑞芳 施士爭

(江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院,南京,211153)

柳樹是我國廣泛種植的一種楊柳科(Salicacea)柳屬(Salix)樹種,為落葉喬木,種類繁多,具有生長快、耐水濕、抗逆性強(qiáng)等特征,既能作為園林觀賞植物,也是農(nóng)田防護(hù)林的常用樹種,具有較高的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值[9-11]。柳樹的根系發(fā)達(dá)、適應(yīng)性較強(qiáng),在很多不良的生境下都能生長[12]。近些年來,對于柳樹耐鹽堿的研究逐漸增多[13],但關(guān)于銨態(tài)氮對柳樹影響的機(jī)理研究報(bào)道較少。

代謝組學(xué)是一項(xiàng)高效多靶點(diǎn)的研究生物體在某個(gè)階段各種小分子代謝產(chǎn)物及其動(dòng)態(tài)變化的技術(shù),可分為靶向代謝組學(xué)和非靶向代謝組學(xué)[14]。靶向代謝組學(xué)利用前期已建立的代謝物數(shù)據(jù)庫,能夠?qū)δ繕?biāo)代謝物進(jìn)行絕對定量分析,具有準(zhǔn)確度高、特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[15]。非靶向代謝組學(xué)可以全面分析生物體內(nèi)的已知、未知代謝物,并進(jìn)行定量分析,從而對生物現(xiàn)象進(jìn)行總體認(rèn)識(shí),有利于發(fā)現(xiàn)新的代謝通路[16]。近些年來,基于液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的代謝組學(xué)在植物研究領(lǐng)域受到廣泛重視,已大量應(yīng)用于氮素變化對植物影響的研究中[17-18]。Das et al.[19]研究了干旱和熱脅迫下大豆葉片中代謝物的變化,結(jié)果表明,調(diào)節(jié)碳水化合物代謝、氨基酸代謝、肽代謝、嘌呤和嘧啶生物合成的各種細(xì)胞過程的代謝產(chǎn)物都受到顯著影響。

本研究通過非靶向代謝組學(xué)技術(shù),對低濃度、高濃度銨態(tài)氮脅迫處理的柳樹苗根系的整體代謝物動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行分析,并進(jìn)一步分析差異代謝物參與的代謝通路與生物學(xué)功能,有助于了解銨態(tài)氮脅迫處理柳樹的機(jī)理,為將來提高柳樹的抗逆水平提供理論依據(jù)。……