代謝組學(xué)在植物研究中的應(yīng)用

代謝組學(xué)主要通過研究代謝網(wǎng)絡(luò)中各種元素（如底物、產(chǎn)物、輔酶因子濃度、反應(yīng)速度等）的變化規(guī)律，確定影響生物體最終生物表型的分子組成和調(diào)控機(jī)制。

對植物代謝物進(jìn)行分析是非常必要的，植物內(nèi)源性代謝物在植物生長發(fā)育中發(fā)揮著重要作用。植物體內(nèi)有20萬多種代謝物，是維持植物生命活動(dòng)和生長發(fā)育所必需的，還有與植物抗病、抗逆密切相關(guān)的次生代謝物。

代謝組學(xué)分析

代謝組學(xué)技術(shù)的應(yīng)用可以同時(shí)對大量代謝物進(jìn)行定性和定量分析。常用于觀察植物在變化的環(huán)境條件下代謝物的變化，也可用于研究同一植物不同部位或不同時(shí)期代謝物種類和含量的變化。根據(jù)相關(guān)代謝物數(shù)量的變化，也可以推斷出相應(yīng)的代謝途徑和代謝網(wǎng)絡(luò)。

代謝途徑分析

在系統(tǒng)地研究了某條代謝途徑中的所有代謝物后，下一步就是在尋找該途徑的一系列底物、產(chǎn)物、中間體和關(guān)鍵酶的基礎(chǔ)上，描述該代謝途徑，并闡明該代謝途徑的調(diào)控機(jī)制和關(guān)鍵調(diào)控位點(diǎn)。通過代謝組學(xué)方法很容易找到調(diào)控位點(diǎn)，因?yàn)樵撐稽c(diǎn)的底物和關(guān)鍵酶的濃度會(huì)發(fā)生相反的變化。

基因功能研究

過去，通過肉眼可見的表型變化來判斷基因表達(dá)水平的升降需要很長時(shí)間，有時(shí)基因表達(dá)水平的變化并不會(huì)引起表型變化，但此時(shí)植物中某些代謝物的含量會(huì)發(fā)生變化。使用代謝組學(xué)方法檢測代謝物的變化可以確定基因表達(dá)水平的變化，從而推斷基因功能及其對代謝流的影響。

多組學(xué)技術(shù)的整合

轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)是一個(gè)有機(jī)的整體，都是系統(tǒng)生物學(xué)的重要組成部分。將基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和代謝組獲得的信息聯(lián)系起來，將有助于研究生物系統(tǒng)對整個(gè)遺傳或環(huán)境變化的反應(yīng)。

流體組學(xué)研究

在研究代謝問題的過程中，通過調(diào)節(jié)代謝流的方向和速度來實(shí)現(xiàn)基因?qū)Υx物和代謝物對代謝物的調(diào)控。代謝組學(xué)研究特定生物體中所有代謝網(wǎng)絡(luò)中化合物的流動(dòng)。代謝通量并不是一個(gè)新概念。早年應(yīng)用于大腸桿菌等系統(tǒng)的研究，提高代謝工程的效率。它是一種定量分析方法，它用定量矩陣模型表示準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)下的細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)。