植物代谢组学的研究方法及其应用
植物代谢组学、转录组学
植物代谢组学、转录组学植物代谢组学与转录组学是现代生物学研究中的两个重要分支，它们通过研究植物的基因表达和代谢过程，帮助我们更好地了解植物的生长发育、适应环境和产生次生代谢产物的机制。
本文将从植物代谢组学和转录组学的基本概念、研究方法和应用领域三个方面进行介绍。
第一部分：植物代谢组学的基本概念和研究方法植物代谢组学是通过分析植物代谢产物的种类和相对含量来研究植物在不同生理状态下的代谢变化。
植物代谢产物包括有机酸、氨基酸、糖类、次生代谢产物等。
研究人员通过高效液相色谱-质谱联用技术（HPLC-MS）、气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）等分析平台，对代谢产物进行定性和定量分析，从而揭示植物在不同环境条件下的代谢途径和代谢调控机制。
第二部分：植物转录组学的基本概念和研究方法植物转录组学是通过测定植物基因的转录水平来研究植物在不同生理状态下基因表达的变化。
研究人员通过RNA测序技术（RNA-seq）对植物样品中的mRNA进行全面测序，然后利用生物信息学方法对测序数据进行分析，包括基因差异表达分析、基因共表达网络分析等。
通过转录组学的研究，可以揭示植物在不同环境条件下的基因调控网络、信号转导途径和调控因子。
第三部分：植物代谢组学和转录组学的应用领域植物代谢组学和转录组学在植物科学研究和农业生产中有着广泛的应用。
在植物科学研究中，代谢组学和转录组学可以帮助我们了解植物对环境胁迫的响应机制，如干旱、高盐等。
通过研究植物的代谢途径和基因表达变化，可以发现与环境适应相关的关键基因和代谢途径，为改良植物耐逆性提供理论依据。
在农业生产中，代谢组学和转录组学可以帮助我们改良植物品质和增加产量。
通过研究植物的次生代谢产物，可以发现与植物品质相关的关键代谢途径和基因。
同时，通过研究植物的基因表达变化，可以发现与植物产量相关的关键基因和调控网络。
这些研究成果可以为育种工作提供重要的参考和指导。
总结：植物代谢组学和转录组学是现代生物学研究中的重要工具和方法，它们通过研究植物的基因表达和代谢变化，帮助我们更好地了解植物的生长发育、适应环境和产生次生代谢产物的机制。
代谢组学研究及其应用
代谢组学研究及其应用
代谢组学是基于人体内代谢产物进行研究的一种新型生物技术。
代谢组学研究
通过对人体内代谢产物的分析，揭示了生命活动过程中产生的代谢物之间以及代谢物与生命活动之间的关系，从而为人类疾病的预防、简化诊断、提高治疗效果和加强疾病预后监测等方面提供了非常重要的科学依据。
代谢组学的研究方法主要依赖于质谱分析、核磁共振(NMR)等技术，将代谢物
的浓度变化与感兴趣的因素比如生活方式、药物、营养素等联系起来，以预测一系列生理和疾病状态。
代谢组学技术具有灵敏度高、特异性强、覆盖面广的特点，可分析人体内的代谢产物，发现生命活动和疾病状态的特定生物标志物，为生命科学、新药研发等提供强有力的支持。
近年来，代谢组学技术在癌症、代谢性疾病、心血管疾病、神经系统疾病等领
域具有广泛的应用。
代谢组学的研究可发现肿瘤细胞内蛋白的代谢变化，在分子层次上明确了肿瘤存在的生物学机制；针对癌症等疾病，代谢组学还可以通过预测肿瘤的发生和发展，为临床治疗提供了新的思路和依据。
除了医学领域外，代谢组学在农业、工业等领域也有很多应用。
农业上，代谢
组学可以揭示农作物、食物和饲料中代谢产物的组成，为育种、养殖、食品安全和质量检测等领域提供基础性的科学支持；工业上，代谢组学技术可以提供生产过程中的监测、质量控制和改进的依据，对新能源、生物转化等领域有着重要的实际意义。
总之，代谢组学研究作为一种快速发展的生物技术，为人类的健康、疾病防治
和解决实际问题提供了强有力的支持。
随着技术的不断发展，将有望在未来的医学、农业、工业等领域带来更多的科学发展和人类福祉。
代谢组学的研究方法和研究流程
GC-MS的基本流路图
GC
接口
MS
真空系统
数据处理
GC-MS联用仪器
1.0 DEG/MB
HEWLETT PACKARD
5890
Gas Chromatograph (GC)
B
A
CD
Sample
Separation
HEWLETT 5972A PACKARD
Mass Selective Detector
2019/5/1
真正意义的代谢组学研究。 预处理和检测技术需满足高 灵敏度、高选择性和高通量 的要求。需要对获得的数据 进行解析。
目前最常用的分离分析手段是： 气相色谱与质谱联用(GC—MS) 液相色谱与质谱联用(LC—MS) 毛细管电泳与质谱联用(CE—MS) 核磁共振(NMR)
GC-MS
气相色谱原理:气相色谱的流动向为惰性气体，
代谢组学的研究流程
代谢组学研究流程
代谢组学各分析流程技术
样品的提取
自动进样 样品预处理
化合物的分离
检测及鉴定
数据分析与可 视化，建模与 仿真
固相微萃取 固相萃取 亲和色谱
气相色谱 液相色谱 毛细管电泳
光谱 质谱 核磁共振 电化学
生物信息学 化学信息学 化学计量学 计算生物学
2019/5/1
代谢组学的研究流程
（HPLC，GC），其中以NMR为主
特点
1. 关注内源化合物
2. 对生物体系的小分子化合物进行定量定性研究
3. 上述化合物的上调和下调指示了与疾病、毒性、 基因修饰或环境因子的影响
4. 上述内源性化合物的知识可以被用于疾病的诊断 和药物筛选。
代谢组学的研究方法
代谢产物分析4个层次
植物代谢组学
植物代谢组学植物代谢组学（metabolomics）是一门研究生物体内细胞中发生的新陈代谢及其活动过程，以及不同基因突变、环境或其他因素对代谢的影响的相关科学。
植物代谢组学主要是以植物的细胞中各种不同类型的代谢产物，比如激素、抗生素、脂肪酸、糖、蛋白质、碳水化合物等，进行系统性研究，以发现植物全部代谢途径及其变化，并且分析植物环境胁迫调控作用机制，探索如何改变植物代谢，达到培育新品种、改良品种作用和起调控遗传突变功能的目的。
一、植物代谢组学概述1、什么是植物代谢组学植物代谢组学（metabolomics）的定义是：它是研究生物体内细胞中发生的新陈代谢及其活动过程，并分析不同基因突变、环境或其他因素对代谢的影响科学。
植物代谢组学的研究方向是以萃取细胞内各种不同性质的代谢产物，比如激素、抗生素、脂肪酸、糖、蛋白质、碳水化合物等，进行系统性研究，以发现植物全部代谢途径及其变化，从而分析植物环境胁迫调控作用机理，探索如何改变植物代谢，来构建培育新品种、改良品种作用和起调控遗传突变功能的目的。
2、植物代谢组学的目的植物代谢组学的主要目的是研究既有植物代谢产物的整体特性，以及它的生物功能，并且依据这些特性，来发掘品种优异调控机制，从而推动品种改良和新品种培育。
二、植物代谢组学研究方法1、样品处理样品处理是指实验前，对不同孢子或坐果植物，在不影响芽发性或最终的扩增率的前提下，采取有针对性的手段提取植物样品的所需的细胞组分内的有机物。
2、指纹图谱分析指纹图谱分析是指利用飞行时间质谱仪（FTMS）等先进的仪器，以迅速定性和定量的方式，在短时间内对生物样品或植物培养基中富集的有机物产物进行分析，以显示植物本身功能过程中群体代谢物缩影，从根本上探讨植物本身适应和发挥特定生理功能的复杂调控机制。
3、质谱定性分析质谱定性分析也称为代谢酶板分析，也就是把植物的代谢物进行可检测的形式，并对比不同杂种、养分基、气候环境等不同影响因素。
代谢组学-方法与应用
代谢组学-方法与应用代谢组学是一种用于研究生物体内代谢物的综合性研究方法，通过分析分子水平上的代谢产物（代谢物）来揭示生物体内代谢过程的变化和代谢网络的连锁反应。
代谢组学的方法包括质谱和核磁共振等技术，可以检测到包括有机酸、氨基酸、核苷酸、糖类等在内的多种代谢物，从而为研究生物体的生理和病理状态提供了重要的信息。
代谢组学的研究方法主要有两个步骤：样本预处理和代谢物分析。
样本预处理是将生物样品（例如血液、尿液、组织等）进行适当的处理，去除干扰物质，并获取代谢物作为分析的对象。
常见的样本预处理方法包括提取、分离、纯化等。
代谢物分析则是使用质谱、核磁共振等技术对代谢物进行定量或定性的分析。
其中，质谱是代谢组学研究中最常用的技术之一，可以识别和定量测量样品中的多种代谢物。
利用质谱技术，可以实现高通量的代谢物分析，快速获取大量的代谢组学数据。
代谢组学在生物医学领域有着广泛的应用。
首先，代谢组学可以用于疾病早期的诊断和预测。
许多疾病都会导致代谢物的紊乱，而代谢组学可以检测出这些异常，并作为生物标志物来支持疾病的诊断和预测。
例如，糖尿病患者血液中的某些代谢物可以被用作疾病的指标，用以判断糖尿病的严重程度和预测患者的病情发展。
其次，代谢组学还可以用于药物研发和药效评估。
药物通过改变代谢物的生成和消耗来发挥作用，因此代谢组学可以用来研究药物对生物体的影响。
通过分析代谢物的组成和浓度变化，可以评估药物的疗效和不良反应，并帮助药物的优化设计。
此外，代谢组学还可以应用于环境监测、食品安全和农业研究等领域。
通过分析环境样品或食品样品中的代谢物，可以评估环境污染程度、食品质量和农产品的适应性等。
代谢组学的应用还扩展到了微生物研究领域。
微生物代谢物在微生物生态系统中发挥重要作用，通过代谢组学的方法可以研究微生物之间的相互作用和微生物群落的结构与功能。
虽然代谢组学在生物医学领域的应用已经取得了一定的成果，但仍然存在一些挑战。
首先，代谢物的组成非常复杂，存在着上百种不同的代谢物，因此对代谢物的分析和处理需要耗费大量的时间和精力。
代谢组学的研究方法和研究流程演示文稿
代谢组学的研究方法和研究流程演示文稿代谢组学是研究生物体内代谢产物的全谱组分和相互关系的科学，主要应用于生命科学和医学领域。
下面是代谢组学的研究方法和研究流程的演示文稿。
研究方法：1.样本采集：首先，需要选择适当的研究对象，如人体组织、动物模型或细胞株。
然后，采集样本，如血液、尿液、组织、细胞等。
样本采集应该遵循严格的操作规范，以保证准确性和可重复性。
2.代谢分析：采集样本后，需要进行代谢分析。
常用的代谢分析方法包括质谱和核磁共振等技术。
质谱可以分析代谢物的质量和结构信息，而核磁共振可以提供代谢物的定性和定量分析。
3.数据处理：代谢组学研究会产生大量的数据，因此，数据处理是非常重要的一步。
通过使用统计学和生物信息学等方法，对代谢谱数据进行整理、标准化和归一化处理，以便于后续的数据分析和解释。
4.数据分析：在数据处理后，需要进行数据分析。
常用的数据分析方法包括差异分析、主成分分析和聚类分析等。
通过比较不同组间的代谢物丰度差异，可以找出与特定生理或疾病状态相关的代谢物。
5.代谢网络分析：代谢组学不仅关注代谢物本身，还研究代谢物之间的相互关系。
通过构建代谢物之间的相互作用网络，可以揭示生物体内代谢的整体结构和功能。
研究流程：1.问题定义：首先，需要明确研究的目的和问题。
例如，研究特定疾病的代谢异常机制，或者寻找新的生物标志物等。
2.实验设计：根据问题的定义，制定合适的实验设计。
包括选择适当的研究对象和样本，确定样本采集的时间点和条件等。
3.样本采集和处理：根据实验设计，采集样本，并进行适当的处理，如离心、冻存等。
样本的处理应按照规定的操作流程进行，以确保样本的质量和完整性。
4.代谢分析和数据处理：对样本进行代谢分析，获得代谢谱数据。
然后，对数据进行处理，如整理、标准化和归一化等。
5.数据分析和解释：根据实验设计和数据处理的结果，进行数据分析。
通过比较不同组间的代谢物丰度差异，找出与特定生理或疾病状态相关的代谢物。
植物代谢组学的研究进展
植物代谢组学的研究进展植物代谢组学是研究植物代谢谱的科学，代谢组学可以帮助我们更好地理解植物代谢途径的变化和控制机制，在植物生物技术、农业、医药等行业都有广泛应用。
在过去的几十年里，随着分析技术和计算化学及统计学方法的不断发展，植物代谢组学的研究成果越来越丰富。
一、代谢组学技术1. 质谱技术质谱技术已成为代谢组学的重要手段，可以分析代谢产物结构和数量多种改变。
质谱技术可分为三类：GC-MS、LC-MS和二维GC-MS。
GS-MS可以检测分子量较小的代谢产物，如氨基酸等。
LC-MS更适合较大的代谢产物，如激素和酚酸类物质。
二维GC-MS则可以分离并检测复杂的代谢组。
2. 核磁共振技术核磁共振技术可以测量可自旋核子的共振信号，从而得到代谢产物的结构和浓度信息，但是此项技术比质谱技术复杂。
3. 光谱技术光谱技术可以测量物质各种电子、振动和旋转等状态。
近红外(NIRS)、荧光和红外(IR)等光谱技术被广泛应用于代谢组学中，尤其是NIRS技术在定量分析中作用更大。
二、代谢组学在植物中的应用1. 创新药物开发代谢组学研究可以帮助我们了解植物代谢物如何影响生物过程和药物效应。
例如，角蛋白可以被提取出来作为药物成分使用，代谢组学可以检测到角蛋白在制药过程中化合物的变化，从而调整生产过程。
2. 生物气味控制植物代谢组学研究也可用于生物气味的控制。
气味物质是由代谢产物分解而产生的，可以通过代谢产物分析来控制气味物质。
例如，对茶香的研究可以通过气味物质分析来改进茶叶加工工艺，控制气味质量。
3. 植物保护植物代谢组学研究对植物保护也有积极意义。
提高植物代谢产物含量，可以增加植物的抵抗力；或根据代谢产物消耗量来制定动植物共生计划，从而保护生态平衡。
4. 品质控制代谢组学研究也可用于产品品质控制。
例如，利用代谢产物分析检测到，烯丙基普通对苯酚是和葡萄酒中风味物质共同解释葡萄酒中的特殊风味和口感。
因此，代谢组学可以帮助各行业提高产品品质。
植物代谢组学研究中的分析技术
植物代谢组学研究中的分析技术植物代谢组学研究是通过对植物体内代谢产物进行定性和定量分析，以及对其生物学特征进行解析，来研究植物代谢调控和适应环境变化的方法。
在过去的几年中，代谢组学研究已经成为了植物生物学领域中非常重要的研究技术之一。
当前，代谢组学研究通常包括实验设计、植物样品的采集和提取、代谢物的分离和识别、数据处理以及对代谢通路的解析等环节。
1. 实验设计与样品采集在代谢组学研究中，实验设计和样品采集是非常关键的环节。
适当的实验设计主要包括样品的选定、生长环境的调控和实验组的设置。
同时，样品采集也需要特别注意，尤其是在样品提取前的快速收集和有效冷冻保存中。
2. 代谢物的分离和识别代谢物的分离和识别是代谢组学研究中比较困难的环节之一。
目前在代谢物的分离和识别中主要采用色谱-质谱联用技术（GC-MS、LC-MS、CE-MS）、核磁共振（NMR）技术、红外光谱技术等方法来进行代谢物的分析。
色谱-质谱联用技术（GC-MS、LC-MS、CE-MS）是目前代谢组学研究中最常用的分析方法之一，通过该技术，很多植物代谢物可以被分离并结构鉴定，并且由于联用技术的发展，提高了对代谢物进行高通量分析的能力，并且还可以用于定量分析，从而更好地揭示植物代谢物质的变化规律。
核磁共振（NMR）技术是一种非破坏性的方法，可以用于对植物组织中代谢物的无标记检测和定量确定，并且其分辨率较高，还可以确定植物代谢物的结构和构象，但是其分析样品数量有限，且其灵敏度相对较低。
红外光谱技术可以被应用于大规模的植物代谢物质检测中，其安装简单，检测速度较快，且操作相对简单，但是相比于其它分析技术，其对代谢物的鉴定与分离较少。
3. 数据处理代谢组学研究的最终目标是建立代谢通路模型。
为了得到正确的模型以及分析结果，数据处理是非常重要的一部分，其包括预处理、归一化、特征选择与分类等步骤。
同时还需要使用一些统计学技术，如主成分分析（PCA）、偏最小二乘回归分析（PLS-DA）和随机森林分类器等来处理大量的代谢数据，进而发现相关性或者反应代谢通路变化的变量，为进一步分析提供数据基础。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
植物代谢组学的研究方法及其应用★★★BlueGuy(金币+3)不错，谢谢！近年来，随着生命科学研究的发展，尤其是在完成拟南芥(Arabidopsis thaliana) 和水稻(Oryza sativa) 等植物的基因组测序后，植物生物学发生了翻天覆地的变化。
人们已经把目光从基因的测序转移到了基因的功能研究。
在研究DNA 的基因组学、mRNA 的转录组学及蛋白质的蛋白组学后，接踵而来的是研究代谢物的代谢组学(Hall et al.，2002)。
代谢组学的概念来源于代谢组，代谢组是指某一生物或细胞在一特定生理时期内所有的低分子量代谢产物，代谢组学则是对某一生物或细胞在一特定生理时期内所有低分子量代谢产物同时进行定性和定量分析的一门新学科(Goodacre，2004)。
它是以组群指标分析为基础，以高通量检测和数据处理为手段，以信息建模与系统整合为目标的系统生物学的一个分支。
代谢物是细胞调控过程的终产物，它们的种类和数量变化被视为生物系统对基因或环境变化的最终响应(Fiehn，2002)。
植物内源代谢物对植物的生长发育有重要作用(Pichersky and Gang，2000)。
植物中代谢物超过20万种，有维持植物生命活动和生长发育所必需的初生代谢物；还有利用初生代谢物生成的与植物抗病和抗逆关系密切的次生代谢物，所以对植物代谢物进行分析是十分必要的。
但是，由于植物代谢物在时间和空间都具有高度的动态性(stitt and Fernie，2003)。
尤其是次生代谢物种类繁多、结构迥异，且产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性，难于进行分离分析，所以人们一直在寻找更为强大的检测分析工具。
在代谢物分析领域，人们已经提出了目标分析、代谢产物指纹分析、代谢产物轮廓分析和代谢表型分析、代谢组学分析等概念。
20世纪90年代初，Sauter 等(1991)首先将代谢组分析引入植物系统诊断，此后关于植物代谢组学的研究逐年增多。
随着拟南芥等植物的基因组测序完成以及代谢物分析手段的改进和提高，今后几年进入此研究领域的科学家和研究机构将越来越多。
1研究方法代谢组学分析流程包括样品制备、代谢物成分分析鉴定和数据分析与解释。
由于植物中代谢物的种类繁多，而目前可用的成分检测和数据分析方法又多种多样，所以根据研究对象不同，采用的样品制备、分离鉴定手段及数据分析方法各不相同。
1.1样品制备植物代谢物样品制备分为组织取样、匀浆、抽提、保存和样品预处理等步骤(Weckwerth and Fiehn，2002)。
代谢产物通常用水或有机溶剂(如甲醇和己烷等)分别提取，获得水提取物和有机溶剂提取物，从而把非极性的亲脂相和极性相分开。
分析之前，通常先用固相微萃取、固相萃取和亲和色谱等方法进行预处理(邱德有和黄璐琦，2004)。
然而植物代谢物千差万别，其中很多物质稍受干扰结构就会发生改变，且对其分析鉴定所采用的设备也不同。
目前还没有适合所有代谢物的抽提方法，通常只能根据所要分析的代谢物特性及使用的鉴定手段选择合适的提取方法。
而抽提时间、温度、溶剂成分和质量及实验者的技巧等诸多因素也将影响样品制备的水平。
1.2成分分析鉴定对获得的样品中所有代谢物进行分析鉴定是代谢组学研究的关键步骤，也是最困难和多变的步骤。
与原有的各种组学技术只分析特定类型的物质不同，代谢组学分析对象的大小、数量、官能团、挥发性、带电性、电迁移率、极性以及其他物理化学参数差异很大，要对它们进行无偏向的全面分析，单一的分离分析手段往往难以保证。
色谱、质谱、核磁共振、红外光谱、库仑分析、紫外吸收、荧光散射、发射性检测和光散射等分离分析手段及其组合都被应用于代谢组学的研究(许国旰和杨军，2003)，一般根据样品的特性和实验目的，可选择最合适的分析方法。
目前最常用的分离分析手段是气相色谱和质谱联用(GCMs)、液相色谱和质谱联用(LCMS)、核磁共振(NMR) 以及傅里叶变换红外光谱与质谱联用(FTIRMS)。
1.2.1气相色谱和质谱联用，液相色谱和质谱联用色谱是最常用和有效的分离分析工具，其与质谱的联用则可以完成从成分分离到鉴定的一整套工作。
GCMS 和LCMS 可以同时检测出数百种化合物，包括糖类、有机酸、氨基酸、脂肪酸和大量不同的次生代谢物(Taylor et al.，2002；Tolstikov and Fiehn，2002)。
GCMS有很好的分离效率且相对较为经济，但需要对样品进行衍生化预处理，这一步骤会耗费额外的时间，甚至引起样品的变化。
受此限制。
GCMS 无法分析膜脂等热不稳定性的物质和分子量较大的代谢产物。
Roessner 等(2000，2001a，2001b)利用GCMS 对马铃薯(Solanum tuberosum 'Desiree') 进行高通量代谢物分析，同时检测到150种化合物，其中77种被鉴定为氨基酸、有机酸或糖。
利用GCMS 进行代谢组学研究的代表性工作是Fiehn 等(2000) 的一系列有关植物代谢的研究。
他们用GCMS 对模式植物拟南芥的叶子提取物进行了研究，定量分析了326个化合物，并确定了其中部分化合物的结构。
LCMS 中目前应用较广的是高效液相色谱和质谱联用(HPLCMs)。
HPLC 与GC 原理相似，但在进样前不需进行衍生化处理，适合那些不稳定、不易衍生化、不易挥发和分子量较大的化合物。
HPLCMS 选择性和灵敏度都较好，但分析的时间相对较长，且需依赖纯的参照物。
Fiehn (2003)利用HPLCMS 检测笋瓜(Cucurbita maxima 'Gelber Zentner')叶柄和叶片抽提物，检测到了超过400种代谢物，有90种被定性，其中大部分是氦基酸、糖和糖苷。
Huhman 和Sumner (2002)在紫花苜蓿(Medicago sativa，Polish V ariety Kleszczewska) 和蒺藜状苜蓿(Medicago truncatula) 中各鉴定出15个和27个皂角甙，并在紫花苜蓿中找到了2个新的乙二酸皂角甙。
最近，由LCMS 发展而来的毛细管电泳质谱联用技术(CEMS) 也被应用到代谢组学研究中。
CEMS 分离样品效率比普通的色谱质谱联用要高得多，更为便利的是其耗时很短，往往在10分钟内就能完成一个样品的分析过程。
Tolstikov 等(2003)用CEMs 对拟南芥进行代谢组分析，分离效果远远超过了Fiehn 等用GCMS 进行的先期工作，检测到超过700个不同的色谱峰值，其中包括许多以前未检测到的脂类化合物及次生代谢物。
色谱质谱连用技术是目前植物代谢组学研究中应用最多的方法，它具有分离效率高、灵敏度好及经济实用等优点。
但需要解决的主要问题是：大量色谱峰的识别问题以及方法的重现性问题。
1.2.2核磁共振在代谢组学领域，核磁共振最初被用于病理生理学和药理毒理学方面(Nicholson et al.，1999)，但目前也已被广泛用于植物代谢组学研究(Blingly and Douce,2001)，其优点是非常明显的。
首先，不同于质谱具有离子化程度和基质干扰等问题，NMR 没有偏向性，对所有化合物的灵敏度是一样的。
其次，NMR 无损伤性，不破坏样品的结构和性质，可在接近生理条件下进行实验，可在一定的温度和缓冲液范围内选择实验条件，可以进行实时和动态的检测。
此外，NMR 氢谱的谱峰与样品中各化合物的氢原子是一一对应的，所测样品中的每一个氢原子在图谱中都有其相关的谱峰，图谱中信号的相对强弱反映样品中各组分的相对含量，更为直观(颜贤忠等，2004)。
因此，NMR 方法很适合研究代谢产物中的复杂成分。
Ward 等(2003)用1H-NMR 对多种不同生态型的拟南芥进行了代谢组分析，在碳水化合物和脂肪族物质中都发现了差异，说明了植物代谢物和生态型差异的相关性。
HyungKyoon 等(2004)用1H-NMR 对野生型和过表达水杨酸合成基因的转基因烟草(Nicotiana tabacum) 的叶片和叶脉进行了研究，通过进行TMV 嫁接和对照实验，得到多个峰值变化，大部分峰被鉴定为氯原酸、苹果酸和糖。
此实验提供了一种有效的不需过多步预处理程序的区分野生型和转基因植物的方法。
当然NMRt 也有其缺点，与GCMS 和LCMS 相比，NMR 的缺点是灵敏度低，有可能形成信号重叠，且其对样品制备的要求很高。
同时因为动态范围有限，很难同时测定生物体系中共存的浓度相差较大的代谢产物。
1.2.3傅里叶变换红外光谱质谱联用FTIRMS 联用最近也被应用于植物代谢组学分析。
FTIR 主要测定样品中各成分的功能基团和高极性键的振动，而特定的化学结构有特定的吸收频率，通过测定实验样品的红外吸收频率和强度，可以辨别出各个成分。
FTIR 具有扫描速度快、光通量大、高分辨率、高信噪比及测定光谱范围宽的特点；缺点在于不可区分异构物，且组分片段和一些络合离子也对其有影响，由于离子抑制不能进行定量分析。
Aharoni 等(2002)利用高分辨率的FTIRMS 联用仪器对凤梨草莓(Fragaria ananassa) 组织进行了分析，依据不同的质荷比找到了5844个不同质量的物质，并根据对化合物中高含量的元素的精确质量测定估计了其中一半以上物质的化学结构式。
结果表明，在草莓的不同组织中都含有多种类的初生代谢物(如氨基酸、脂肪酸和碳水化合物)及次生代谢物(如类黄酮和萜类化合物)。
1.3数据分析与解释样品成分分析鉴定之后，需要对所获得的数据进行相应的整合处理，这也是代谢组学研究中十分关键的步骤。
应用高通量的检测分析工具可以得到海量的数据，如果不对其进行合理的处理，这些纷扰的数据反而对研究工作是有害无利的。
可应用模式识别和多维统计分析等方法从这些大量的数据中获得有用的信息，这些方法能够为数据降维，使它们更易于可视化和分类。
目前数据分析常用的两类算法是基于寻找模式的非监督方法(unsupervised method) 和有监督方法(supervised method)。
1.3.1非监督方法非监督方法是用来探索完全未知的数据特征的方法，对原始数据信息依据样本特性进行归类，把具有相似特征的目标数据归在同源的类里，并采用相应的可视化技术直观地表达出来。
应用在此领域的常见方法有聚类分析(cluster analysis) 和主成分分析(principal components analysis，PCA) 等。
聚类分析依据物以类聚的原理分析具有相似性的事物，将分类对象置于一个多维空间中，根据事物彼此不同的属性进行辨认，将性质相近的归入一类，这样归在同一类的事物具有高度的相似性；聚类分析就是把事物按其相似程度进行分类，并找出每一类事物共同特征的分析工具。