背景简介
代谢组学的研究主要分为非靶向代谢组学及靶向代谢组学，非靶向代谢组学主要检测样品中代谢物的相对含量，而靶向代谢组学则是以标准品为参照，对特定的代谢物群进行有针对性地、特异性地检测与分析，可验证候选生物标记物并分析已知目标化合物。靶向代谢组分析通过对血液、尿液或其他体液以及组织中某一特定的代谢物的富集与准确定量定性分析，一方面可以结合其它实验数据揭示相关的分子生物学作用机制，另一方面，也可以为后续代谢分子标志物的深入研究和开发利用提供有力支持。
技术优势
高灵敏度：基于先进的液相串联质谱技术，可检测到pg级化合物。
个性化定制: 靶向代谢组分析是针对特定代谢产物的分析，具有较强的特异性，可对不同性质代谢物建立不同的样品
提取、富集与检测方法。
低成本：侧重于相关特定组分特异性研究，筛检目标代谢产物，检测成本较低。
跨组学分析：提供从基因组学、转录组学、蛋白质组学、到代谢组学的全程科技服务，深度剖析生物学现象。
技术路线
样本类型
细胞，组织，尿液，全血，血清，血浆等
建议起始量（单次）：血浆或血清＞300 μL，尿液> 5 mL，组织＞ 100 mg，细胞＞107个。
Q1：代谢组混合取样的要求是怎样的？
A：每份样品混合来自至少3株以上的组织。以水稻叶片为例：取同一时期，表型基本一致的同一个部位的1片叶片，同时取6株，放到10ml离心管中，并迅速放入液氮中。
Q2：样品重量和重复性问题怎么解决？
A：每份样品取样鲜重3-5g。准备3-6份生物学重复，代谢组通常做3个以上重复，剩余备份。
案例一 水稻黄酮代谢模式和自然变异机制研究
黄酮是植物体中一类具有非常重要生物学功能的酚类化合物，目前，国内外研究者主要在拟南芥为模式植物中研究，单子叶植物中研究很少。本研究以单子叶模式植物水稻为研究材料，通过广泛靶向代谢组技术测定不同水稻品种、不同发育时期和不同组织材料中黄酮的含量。同时，通过黄酮含量和黄酮合成基因的序列多态性关联分析，结果显示：黄酮的自然变异与合成基因的序列多态性相关。
图 水稻群体中黄酮物质的自然变异聚类热图
案例二 黄酮醇苯乙酰基转移酶进化分析揭示十字花科植物抗UV-B机制
植物具有避开UV-B光照射的危害，但是精细的研究机理任然不清楚。在本研究中，通过测定拟南芥中代谢组研究了苯乙酰黄酮醇（saiginols）的自然变异规律和积累模式，尤其在拟南芥花器官中积累含量比较高。后续通过测定一个亚群的拟南芥代谢组信息，尤其是位于北纬16°到43°地域的拟南芥品种。基于LC-MS的代谢组检测技术，共计检测到了68种代谢物，其中鉴定物质结构50种（包括16种硫代葡萄糖苷、3种羟基肉桂酸、24种黄酮化合物和7种酚胺），未鉴定物质18种。借助代谢组、转录组和IL材料重测序的信息，鉴定到FPT2基因家族参与合成苯乙酰黄酮醇的途径，研究进一步发现苯乙酰黄酮醇的积累促进植物抗UV-B的能力。
图 拟南芥花器官材料次生代谢图谱
参考文献
1.Xuekui Dong, Wei Chen, Wensheng Wang . et al. Comprehensive profiling and natural variation of flavonoids in rice. Journal of Integrative Plant Biology, 2014, 56, 876-886.
2.Takayuki Tohge, Regina Wendenburg, Hirofumi Ishihara. et al. Characterization of a recently evolved flavonol-phenylacyltransferase gene provides signatures of natural light selection in Brassicaceae. Nature Communications, 2016.
