人类通过“代谢”获取能量和营养，一旦某种“代谢途径”出现问题，健康就会受到影响。同样，蔬菜、水果的营养、色泽、口感、抗病性等品质也由“代谢产物”决定。同样是西红柿，有的皮厚耐贮藏，有的皮薄易烂；有的偏酸富含维生素C，有的偏甜口感好。这些差异背后的“代谢物”和控制因子一直是科学家关注的焦点。

中外科学家的一项最新研究首次在世界上揭开了植物代谢的奥秘。中国农业科学院留荷学者、荷兰格罗宁根大学生物信息中心傅静远博士与荷兰瓦赫宁根大学的J.J.B.Keurentjes和C.H.R.deVos博士联手，将遗传基因组学的新理论应用于代谢组学研究。他们发现，75%的代谢产物的差异性是由遗传因素引起的，而不同生态型间的“代谢物”组成的巨大差别，表明代谢物对提高植物对环境适应性有着重要作用，并决定了作物的营养、抗性和其他重要品质。

这项研究成果发表在英国出版的顶尖科学杂志《自然遗传学》上。研究人员以拟南芥为模型进行研究，发现类黄素代谢的新基因只存在于生态型“Ler”中。通过对拟南芥14种生态型和160个“Ler”和“Cvi”生态型杂交形成的杂交重组体进行非特异性代谢产物分析，共分离出2500种代谢化合物。研究证实，在单一植物不同生态型中存在着显著的代谢差异，而杂交过程可以导致代谢物组成和数量上的变化。

这一发现对传统育种的代谢工程改造和生物技术的发展具有重大意义。研究人员全面掌握了代谢调控的主要基因位点，通过这些位点的筛选和变异，可以大大提高育种效率，并有助于发现新的代谢物和代谢途径。傅静远博士表示，这项研究打开了全面研究代谢途径的大门，为水稻、小麦、玉米等粮食作物及各种蔬菜、花卉的育种效率提高和农业生物技术的发展提供了新的思路。

《自然遗传学》的评审认为，这项研究对代谢组学是一个重大推进，其结果表明代谢调控是特异性、构成性、发展性和生理性的。该研究还对具有特异性的“未来农业”产生重要影响，例如，未来可以生产出具有不同营养组成的大米，以满足不同人群的“代谢特质”需求。