[发明专利]一种植物组织微阵列MALDI-MSI高通量分析方法

说明书

本发明公开了一种植物组织微阵列MALDI‑MSI高通量分析方法。所述高通量分析方法包括如下步骤：1)将植物组织进行均质得到植物组织匀浆；2)将植物组织匀浆填充于模具的若干阵列排布的通孔中，冷却成型后进行切片，得到植物组织切片；将植物组织切片融裱在导电玻片上；3)向植物组织切片上喷涂基质，进行MALDI‑MSI成像分析。本发明方法可为植物体内代谢物的生物合成提供了新的信息，是植物代谢研究、指导组织培养的前期植物生长调节剂使用的有效工具，为植物组织培养、植物代谢研究和植物资源开发提供参考。

技术领域

本发明涉及一种植物组织微阵列MALDI-MSI高通量分析方法，属于生物技术领域。

背景技术

植物组织培养是一种用途广泛的技术，具有增殖速度快、不受区域或季节变化影响、能产生特定的次生代谢产物和保护传统药用植物等优点。植物生长调节剂(Plantgrowth regulators，PGRs)在培养过程中深刻影响植物的代谢过程，从而影响他们的生长、发育以及形态特征等。因此，研究不同PGRs处理的样品中代谢物的变化是植物组织培养研究中的重要部分，同时也是最困难和最复杂的部分。

目前，对小分子代谢物进行定性定量分析的方法主要有液相色谱-质谱(Liquidchromatography-mass spectrometry,LC-MS)、气相色谱-质谱(Gas chromatography-massspectrometry,GC-MS)、核磁共振(Nuclear magnetic resonance,NMR)和傅立叶变换红外光谱-质谱(Fourier transform infrared spectrometry-mass spectrometry,FTIR-MS)等。其中，色谱-质谱联用技术是目前植物代谢组学研究中应用最广泛的方法，具有分离效率好、灵敏度高、经济实用等优点。而LC-MS依赖于标品，GC-MS通常需要衍生化及主要适用于易挥发化合物，样品前处理复杂并且存在易导致样品变性的风险。不同于质谱法，NMR的结果不依赖于电离条件的类型或使用仪器的偏好，因此其偏差也较小。但是，由于核磁共振核的极化率遵循玻尔兹曼分布规律，NMR也具有灵敏度低的缺点。

尽管以上技术可对化合物进行定性和精确的定量分析，但这是以花费长时间的分析为代价的，通常每个样本超过20分钟。现在，基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱成像(Matrix assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometryimaging,MALDI-TOF MSI)技术作为一个成熟的技术，可以直接在组织切片上同时获得内源性化合物的相对含量和原位空间分布等信息，能大大缩短分析时间且已经应用于高通量的代谢组学研究。新型基质的开发和仪器的改进都极大地扩展了MALDI-MSI分析的能力，但由于植物组织结构的局限性，如角质层、表皮蜡和细胞壁等影响，这些因素均导致植物组织电离效率低、无法检测低丰度分子等问题。因此，MALDI-MSI在植物中的应用仍远远少于动物或微生物样品。