2021年3月29日， Annual Review of Plant Biology雜志在線發(fā)表了來自德國馬克思普朗克化學(xué)生態(tài)所Dapeng Li 及法國斯特拉斯堡大學(xué)Emmanuel Gaquerel教授標題為“Next-Generation Mass Spectrometry Metabolomics Revives the Functional Analysis of Plant Metabolic Diversity”的綜述文章，系統(tǒng)地介紹了近年來植物次級代謝產(chǎn)物的多樣性及基于質(zhì)譜的代謝組學(xué)在研究植物次級代謝產(chǎn)物中的應(yīng)用，并總結(jié)了非靶標代謝組學(xué)的發(fā)展、研究方法及研究現(xiàn)狀。
最后，作者簡要介紹了下一代結(jié)構(gòu)代謝組學(xué)及計算代謝組學(xué)技術(shù)將如何加速植物學(xué)領(lǐng)域中對結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣的次級代謝產(chǎn)物及相關(guān)植物防御理論的相關(guān)研究。
Summary points：
1，植物能產(chǎn)生復(fù)雜多樣的次級代謝產(chǎn)物，這種多樣性可以在不同的維度進行解析，例如一種植物的不同組織間，植物群體的個體之間以及不同植物物種之間等。次級代謝產(chǎn)物的多樣性是植物適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境變化的重要載體，然而，對這些復(fù)雜多樣的次級代謝產(chǎn)物的分析非常具有挑戰(zhàn)性。
2，在過去的幾十年里，對植物次級代謝產(chǎn)物的研究凝練了大量的理論基礎(chǔ)來解釋植物代謝產(chǎn)物的多樣性，然而，這些重要的理論基礎(chǔ)缺乏大規(guī)模代謝物分析的實驗數(shù)據(jù)支撐。
3，基于質(zhì)譜的下一代非靶標代謝組學(xué)是結(jié)合高通量數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析以及大規(guī)模二級質(zhì)譜去卷積和結(jié)構(gòu)解析的分析方法，該方法能夠讓我們從傳統(tǒng)的單一化合物分析方式轉(zhuǎn)變?yōu)閷χ参镎w代謝組的全局分析。
4，相比較于基因組學(xué)領(lǐng)域的成功，植物代謝組學(xué)領(lǐng)域還處于初始階段。公共化的質(zhì)譜數(shù)據(jù)分享、分析以及生物信息學(xué)方法的建立將極大地推動代謝組學(xué)數(shù)據(jù)的解析能力及該領(lǐng)域的發(fā)展，同時也將激勵植物學(xué)領(lǐng)域更多的對植物所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)多樣性的化合物的研究興趣。
5，下一代測序技術(shù)徹底改變了生物學(xué)領(lǐng)域的研究維度，與之相對應(yīng)的下一代代謝組學(xué)技術(shù)所帶來的代謝大數(shù)據(jù)時代也將前所未有地改變植物領(lǐng)域?qū)?fù)雜多樣的次級代謝產(chǎn)物的研究方法和認知。我們建議充分結(jié)合下一代代謝組學(xué)和統(tǒng)計學(xué)方法比較分析植物代謝組，在整體代謝組維度上重新解析植物代謝物多樣性重要理論。
6，隨著代謝組學(xué)所帶來的質(zhì)譜大數(shù)據(jù)爆發(fā)，未來一個令人激動的挑戰(zhàn)是需要深度融合植物博物學(xué)驅(qū)動的研究方式和植物代謝組學(xué)大數(shù)據(jù)挖掘， 以便能構(gòu)建出一個完整的代謝物多樣性譜圖和理論體系。
論文鏈接：https://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-arplant-071720-114836
