近日，基因中心作物品質控製與多組學技術創新團隊在國際權威學術期刊Trends in Plant Science（IF=22.012，中科院一區TOP）發表題目為“Mass Spectrometry Imaging Techniques: A Versatile Toolbox for Plant Metabolomics”的Technology of the Month論文。基因中心殷誌斌副研究員為論文第一作者，黃文潔為第二作者，晏石娟研究員和Alisdair R. Fernie教授為共同通訊作者。

　　傳統的植物代謝組學旨在揭示特定條件下植物組織中含有的代謝物種類及其含量的全局特征，然而對植物組織中代謝物進行精準空間定位在闡明代謝物的合成、轉運及調控機製方麵具有重要意義。質譜成像（Mass spectrometry imaging，MSI）以其無需探針標記、非特異性檢測、可一次分析同時獲得多個代謝物分子的空間分布等優勢，為傳統代謝組學分析提供了全新的可視化視角和多維的信息深度。按照離子源不同，可將質譜成像技術分為基質輔助激光解吸/電離質譜成像（MALDI-MSI）技術、二次離子質譜成像（SIMS imaging）技術、解吸電噴霧電離質譜成像（DESI-MSI）技術、激光濺射-電噴霧電離（LA-ESI-MSI）質譜成像等（如圖1所示）。隨著質譜技術中各種采樣/電離方法和質量分析器的不斷提升，使得新興MSI技術可以提供不同組織類型、空間分辨率、質量分辨率、分析速度、檢測靈敏度等的定製分析。例如，利用MALDI-MSI技術可以獲得玉米種子中糖類、氨基酸類、脂質類等多種代謝物隨不同萌發時間的空間分布成像變化（如圖2所示）。通過這些功能性代謝物的組織特異性分布信息，可為作物種子的生長、發育和生物/非生物脅迫響應等調控機製提供更深入的見解。盡管目前新興的MSI技術在植物代謝組學研究中的應用仍然較少，但隨著高空間分辨質譜成像技術的不斷發展和完善，相信該技術將會在植物單細胞研究中展現更廣闊的應用前景。

　　本研究得到廣東省重點領域研發計劃、廣東省“特支計劃”科技創新青年拔尖人才、廣州市“青年科技人才托舉工程”項目等多個科研項目的資助。

　　原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1360138522002941#!

　　圖1. 常見植物質譜成像技術及其流程圖

圖2. 質譜成像技術用於玉米種子萌發過程中代謝物的時空變化研究