利用激光解离质谱成像技术研究次级代谢产物在模型植物中的组成和分布

植物激素和植物抗氧化剂参与维持植物内稳态平衡，在植物生长、发育、疾病预防和逆境抵抗中都发挥重要作用。传统的基于色谱和光谱的次级代谢产物检测方法步骤繁琐，而且较难获得代谢产物在植物中分布的信息。基于激光解离质谱的成像方法可以灵敏地从组织切片样品中检测出蛋白质、多肽、糖类、脂类和其他代谢产物的组成及分布，并且样品处理过程简单。本申请拟使用激光解离质谱成像方法对经过不同方式处理的植物组织样品中的植物激素和抗氧化剂的组成和分布进行分析和对比，优化出最适用于植物次级代谢产物质谱成像分析的样品制备方法。利用优化的方法对模型植物拟南芥不同突变体中次级代谢产物的组成和分布进行分析，研究植物抗逆性与代谢产物表达和分布之间的关联，为分析特定突变体提供快速、灵敏的分析方法。另外，还将搭建红外激光解离质谱仪，使用红外激光解离技术，利用植物自身水分作为基质，对植物样品在常压下进行活体实时质谱分析。

植物激素和其他植物次生代谢产物在植物的生长，发育，逆境胁迫中起着重要的调控作用。准确了解植物激素和其他代谢物在植物体内的含量和分布对研究这些物质的功能有重要意义。本研究使用液相色谱质谱联用技术开展了针对动植物等不同复杂基质样品中植物激素和其他代谢物的含量的检测研究，开发了一系列基于高分辨质谱技术的高灵敏度的植物激素，以及其他代谢物和农药，兽药和其他非法添加成分的检测方法。使用高分辨质谱仪和超高效液相色谱可以从拟南芥，肉类，饲料，动物内脏和蔬菜中检测到含量低于1 ppb的脱落酸，吲哚乙酸，水杨酸等植物激素，和低于微摩尔的游离氨基酸。检测方法回收率在60-120%。本研究建立了一系列对复杂基质样品中痕量残留物质的高灵敏度检测方法。本研究还以拟南芥茉莉酸合成功能缺失突变体opr3为模型，研究了外源茉莉酸对植物代谢物组的影响。

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