植物是人类能量和营养所需代谢物、疾病治疗所需生物原料的重要来源。植物产生的大量代谢物，在群体和个体水平上都拥有巨大的多样性。挥发性有机化合物在植物与环境的相互作用以及决定植物的香味中起着至关重要的作用。虽然基于气相色谱-质谱的非靶向代谢组学常用于检测植物挥发物，但它存在检测灵敏度低、注释代谢物有限和重复性性相对较差的问题。
2021年9月9日，Molecularplant杂志在线发表了来自海南大学罗杰组题为“A gain-of-function mutation of the MATE family transporter DTX6 confers paraquat resistance in Arabidopsis”的研究论文。该研究开发了一种广泛靶向的挥发性组学 (WTV) 方法，与目前方法相比该方法具有更高的灵敏度、注释覆盖率高、重复性好等优点，将大大促进植物挥发组学研究。
植物代谢物具有广泛的多样性。许多代谢物仅在特定的物种、特定的组织器官、在限定的发育阶段或者某种特定环境下可供检测到。如粳稻ZH11叶片大量积累的N-阿魏酰亚精胺在籼稻中却毫无检出，且其在粳稻中的积累伴随着生长发育过程逐渐降低。受UV-B照射的植物显着生成更多的对香豆酰胍丁胺，而食草行为强烈诱导了茉莉酸及其衍生物的合成。而植物中挥发性有机化合物更难检测到。
该研究报告了一种广泛靶向的挥发性组学 (WTV) 方法：使用“靶向光谱提取”算法来解决光谱卷积问题；构建高覆盖光谱标签库；采用多反应监测模式，提高灵敏度；并使用回归模型来调整信号漂移。
该研究进一步利用新开发的方法用于分析大米的挥发物。与非靶向方法相比，所开发的方法具有更高的灵敏度，例如愈创木酚的信噪比从4.1提高到18.8；注释覆盖率高，注释的挥发物数量从43个增加到132个；更好的重复性，在质控样品中，归一化后相对标准偏差值低于30.0%的挥发物数量从14个增加到92个。
此外，该研究还研究了番茄对环境刺激的代谢反应，并分析了不同水稻品种的挥发物。研究表明，苯并噻唑是一种潜在的空气传播信号，可以使番茄植株增强防御能力。同时也发现可将 2-壬酮和 2-庚酮鉴定为有助于大米香味的新型芳香化合物。以上研究表明这种广泛靶向的挥发组学方法比目前使用的方法更有效，因此将大大促进植物挥发组学研究。
论文链接：
https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(21)00363-4#%20
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