تجزیه متابولیت ها در اصلاح نباتات

متابولیت ها ترکیبات آلی یا غیر آلی با وزن مولکولی پایین (در مقایسه با پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک) هستند که پیش ماده، واسطه یامحصول واکنش های بیوشیمیایی و آنزیمی به شمار می روند ( 2). گیاهان متابولیت های مختلفی دارند که برخی از آن ها تنها در یکگونه، اندام و یا بافت ویژه حضور دارند ( 11 ). تعداد متابولیت های تولید شده در گیاهان اعم از متابولیت های اولیه یا ثانویه، 1000000 تا2000000 برآورد شده است ( 9). داشتن تصویر واضحی از متابولیت های موجود در گیاه می تواند یک ابزار تشخیص در پیش بینی و مدل سازی صفات باشد. متابولومیک یک رشته مادر نوظهور به حساب می آید که در بیولوژی سیستم ها، مکمل ژنومیک، ترانسکریپتومیک و پروتئومیک است. متابولومیک مستقیم و مستقل از ژنوتیپ، اساس بیولوژیکی صفات را نشان می دهد ( 10 ). بنابراین تجزیه متابولیت هازمینه مهم دیگری در تکنولوژی های امیک است که تحقیقات اصلاح نباتات به طور روز افزونی به این زمینه علاقمند است، زیرا متابولیت های گیاهی بسیار متوعند ( 4). هدف عمده متابولومیک بررسی کمی و کیفی متابولیت ها در یک بافت ویژه است ( 5). تکنیک هایی از ، جمله طیف سنجی جرمی -کروماتوگرافی گاز 1، طیف سنجی جرمی-کروماتوگرافی مایع 2، طیف سنجی جرمی -الکتروفورز کاپیلاری 3آرایه دیود نوری 4 ، رزونانس مغناطیس هسته ای 5 و طیف سنجی مادون قرمز-با تغییر چهار گانه 6، برای بررسی تغییرات محتوای متابولیتی بافت مورد نظر ایجاد شده اند ( 8). هزینه های گزاف این بررسی ها از جمله محدودیت پروفایل متابولیت ها است ( 1). با کاهش این هزینه ها، بررسی متابولیت ها به زمینه ای مناسب برای اصلاح صفات زراعی تبدیل خواهد شد. یکی از مزایای متابولومیک اینست که نیازینیست گونه تحت بررسی ژنوم توالی یابی شده داشته باشد ( 10 ). تاکنون محققان تنها بر مسیرهای تک متابولیتی چون بیوسنتز کارتنوئیدها در گوجه فرنگی ( 6) و پروسه های متابولیتی ساده ای چون کم کردن شیرینی سیب زمینی ( 7) تمرکز کرده اند. با این وجود چون متابولومیک امکان بررسی همزمان چندین متابولیت را فراهم می کند، می توان در فنوتیپ یابی و تشخیص صفات در گیاهان از آن استفاده .( کرد (

کلیدواژه ها:

اصلاح نباتات ، متابولیت ، مسیرهای متابولیکی