我?；瘜W(xué)與化工學(xué)院周友平教授領(lǐng)導(dǎo)的天然產(chǎn)物穩(wěn)定同位素組學(xué)（Isotopomics in Chemical Biology）團(tuán)隊(duì)，通過(guò)近4年的努力，率先開(kāi)發(fā)出葡萄糖分子內(nèi)全部5個(gè)氧原子的自然豐度¹⁸O/¹⁶O測(cè)定新方法，相關(guān)成果在自然指數(shù)期刊Analytical Chemistry上發(fā)表，青年教師馬然為論文的第一作者，課題組19級(jí)博士生趙雨為論文的第二作者（Maet al., 2020; Anal. Chem.,https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acs.analchem.9b05314;Maet al., 2018; Anal. Chem., 90, 10293-10301;），自然資源部第三海洋研究所為論文的參與單位。

植物來(lái)源葡萄糖分子內(nèi)氧同位素組成（¹⁸O/¹⁶O）是植物光合、代謝、生理及環(huán)境信息的忠實(shí)記錄者，測(cè)定分子內(nèi)氧同位素組成卻是一個(gè)巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。周友平教授領(lǐng)導(dǎo)的天然產(chǎn)物穩(wěn)定同位素組學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)展了合成有機(jī)化學(xué)（圖1）、氣相色譜/熱解/同位素比質(zhì)譜學(xué)（GC/Py/IRMS）和化學(xué)動(dòng)力學(xué)計(jì)算相結(jié)合的方法，首次證實(shí)C4來(lái)源植物淀粉中葡萄糖分子內(nèi)氧同位素分布非均一性（圖2）。研究結(jié)果表明O-2相對(duì)分子平均值稍微富集¹⁸O，O-3相對(duì)富集而O-4和O-6相對(duì)貧化。O-6的相對(duì)貧化推測(cè)與葉片光合作用過(guò)程中RuBP（1.5-二磷酸核酮糖）中C-5上氧原子與葉片中蒸發(fā)富集水交換的可能性最小有關(guān)，據(jù)此推測(cè)，O-6最有可能記錄根部水源的信號(hào)。

該研究成果將有助于完善樹(shù)輪纖維素氧同位素分餾機(jī)理，為破解糖植物分子內(nèi)氧同位素記錄的代謝、生理及環(huán)境與氣候信息打開(kāi)一扇技術(shù)大門。

獲得單個(gè)位置氧同位素組成的策略和合成化學(xué)途徑

C4來(lái)源植物淀粉葡萄糖單元分子內(nèi)氧同位素分布模式

本研究工作獲得國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目[41773032和41973072]資助。

論文信息：

（1）Ma, R.; Zhao, Y.; Liu, L.; Zhu, Z.; Wang, B.; Wang, Y.; Yin, X.; Su, J.; Zhou, Y., Novel Position-Specific¹⁸O/¹⁶O Measurement of Carbohydrates. II. The Complete Intramolecular¹⁸O/¹⁶O Profile of the Glucose Unit in a Starch of C4 Origin.Analytical Chemistry2020, 10.1021/acs.analchem.9b05314.

（2）Ma, R.; Zhu, Z.; Wang, B.; Zhao, Y.; Yin, X.; Lu, F.; Wang, Y.; Su, J.; Hocart, C. H.; Zhou, Y., Novel Position-Specific¹⁸O/¹⁶O Measurement of Carbohydrates. I. O-3 of Glucose and Confirmation of¹⁸O/¹⁶O Heterogeneity at Natural Abundance Levels in Glucose from Starch in a C4 Plant.Analytical Chemistry2018,90(17), 10293-10301.

（終審：杜楊 核稿：邵亮 編輯：劉倩）