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中新網(wǎng)合肥10月14日電 (記者 吳蘭)記者14日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該?？蒲袌F(tuán)隊在植物葉片代謝物質(zhì)譜成像取得新進(jìn)展，實現(xiàn)對多種植物葉片中代謝物的空間成像。
這一成果由該校國家同步輻射實驗室潘洋教授團(tuán)隊利用自行研發(fā)的質(zhì)譜成像平臺，實現(xiàn)對多種植物葉片中代謝物的“拍照”。
研究成果近日發(fā)表于國際分析化學(xué)領(lǐng)域著名期刊 Analytical Chemistry雜志。
在已知植物種群中，有約200,000個植物代謝物的化學(xué)結(jié)構(gòu)被鑒定出來。植物代謝物的成分分析和空間成像對探討植物代謝物的生物合成、運(yùn)輸、生理機(jī)制、自我調(diào)節(jié)機(jī)制及植物與生態(tài)的相互作用具有重要意義。
質(zhì)譜成像是近年來涌現(xiàn)出的分子成像技術(shù)，具有免熒光標(biāo)記、不需要復(fù)雜樣品前處理等優(yōu)點。然而，由于植物角質(zhì)層和表皮蠟的存在，常規(guī)軟電離技術(shù)很難穿透角質(zhì)層作用于葉肉組織，從而無法對植物葉片中的代謝物進(jìn)行直接成像。
課題組通過印跡方法，將葉片中的植物代謝物轉(zhuǎn)移至多孔聚四氟乙烯材料上，并對印跡后的材料進(jìn)行成像，可實現(xiàn)對葉片植物代謝物的間接成像。由于使用DESI/PI技術(shù)，相比于傳統(tǒng)DESI方法，正離子模式下可新檢出多達(dá)百種萜類、黃酮類、氨基酸和苷類等次生代謝產(chǎn)物；負(fù)離子模式下整體代謝物信號強(qiáng)度可增強(qiáng)一個數(shù)量級。
課題組進(jìn)一步利用該技術(shù)對茶葉進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)咖啡因在葉中脈富集、茶氨酸在葉柄富集并延伸至中脈和葉尾，為咖啡因主要在茶葉中脈合成和茶氨酸在茶葉根部合成并轉(zhuǎn)運(yùn)至葉片的生物合成位點及轉(zhuǎn)運(yùn)路徑提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。
實驗還檢測到茶葉中兒茶素生物合成網(wǎng)絡(luò)中重要的黃酮類代謝物并以質(zhì)譜成像的形式展示出空間分布，表明印跡DESI/PI成像技術(shù)在探索植物代謝轉(zhuǎn)化位點和途徑方面有巨大的潛力。
