低磷胁迫下黄瓜木质部与韧皮部汁液的代谢物变化

【背景】木质部汁液负责为地上部分运输水和营养物质,韧皮部汁液则主要负责光合产物的运输,在植株受到非生物胁迫时,它们会发生不同的变化。【目的】研究低磷胁迫下黄瓜木质部与韧皮部汁液内各种代谢物含量变化,探究黄瓜在低磷胁迫下的代谢变化规律,为黄瓜磷匮乏状态诊断提供新思路与依据。【方法】采集正常磷水平（1.25 mmol∙L^-1）与低磷胁迫（0.3125 mmol∙L^-1）下黄瓜植株的木质部与韧皮部汁液,经三甲基硅烷化衍生化处理后用气相色谱质谱联用技术（GC-MS）进行检测和定性定量分析。【结果】低磷胁迫下木质部汁液内糖类没有发生显著变化,多数氨基酸的含量与正常情况相比明显上升,有机酸中的苹果酸呈显著下降趋势,软脂酸、油酸等则显著高于正常水平;低磷胁迫下的韧皮部汁液中,糖类与氨基酸多数低于正常水平,草酸、琥珀酸等有机酸的含量也明显降低。此外,为筛选黄瓜木质部与韧皮部汁液内潜在的生物标志物,使用OPLS-DA与独立样本T检测方法对GC-MS试验数据进行进一步分析,结果表明,在黄瓜木质部汁液检出8种低磷胁迫下的潜在生物标志物（VIP>1,P<0.05）,分别为尸胺、苹果酸、四氨基丁酸、软脂酸、肌醇、纤维二糖、N, N-二甲基十二酰胺与单硬脂酸甘油酯;在黄瓜韧皮部汁液中检出7种低磷胁迫下的潜在生物标志物（VIP>1,P<0.05）,分别为丝氨酸、亚油酸、10, 13-环氧-11-甲基十八碳-10, 12-二烯酸、脱氢枞酸、N, N-二甲基十二酰胺、2, 2'-亚甲基双（6-叔丁基-4-甲基苯酚）、L-2-哌啶酸。【结论】低磷胁迫下,黄瓜的木质部与韧皮部汁液内的糖类、氨基酸和有机酸均发生了变化,但是变化趋势并不相同。分别在木质部和韧皮部汁液中筛选出8种和7种生物标志物,可为黄瓜磷匮乏状态诊断提供新思路与依据。生物标志物中,苹果酸、四氨基丁酸、软脂酸、丝氨酸与亚油酸的检测手段已经较为成熟,以其为检测对象的黄瓜磷匮乏状态诊断方法具有较好的实用性。     

沙葱及其提取物对舍饲肉羊肾周脂肪膻味物质代谢组特征的影响

本试验旨在探究不同膻味水平舍饲肉羊肾周脂肪代谢组学特征。试验分为4组，每组15只小尾寒羊羔羊，其中各试验组分别饲喂沙葱粉（AMR）、沙葱水提物（AWE）及沙葱醇提物（AFE），对照组（CK）饲喂基础饲粮。试验结束后从各组中随机选择6只羊屠宰，采集背部皮下脂肪、尾部脂肪、肾周脂肪和大网膜脂肪样品，检测4-烷基支链脂肪酸（BCFA）的沉积量，并以此为依据筛选极高膻味水平样品和极低膻味水平样品。采用LC-MS的方法，探究不同膻味水平舍饲肉羊肾周脂肪代谢组学特征。结果表明：沙葱及其提取物能够改善除尾部脂肪外其它部位脂肪组织中（肾周脂肪、背部皮下脂肪和大网膜脂肪）3种支链脂肪酸，且肾周脂肪最为敏感，其中沙葱醇提物对降低肾周脂肪中3种支链脂肪酸的沉积量效果最佳（MOA P<0.001；MNA P=0.044；EOA P<0.001）。代谢组学研究发现，组氨酸代谢通路、甘油磷脂代谢通路、精氨酸和脯氨酸代谢通路及亚油酸代谢通路及其相关代谢产物可能与膻味相关物质的合成有关。综上所述，沙葱醇提物可能通过影响舍饲肉羊机体脂肪酸及氨基酸代谢通路，调控相关代谢产物的合成，进而影响4-烷基支链脂肪酸的合成，从而改善羊肉膻味。     

奶绵羊与奶牛乳成分与泌乳期血清代谢组比较分析

通过对绵羊奶与牛奶乳成分及泌乳期奶绵羊和奶牛血清代谢组进行分析，旨在探究两个物种乳成分差异及潜在调控机制。在分娩后第90天分别采集6只奶绵羊与奶牛奶样与血液样本，通过乳成分分析仪对两个物种进行乳常规成分分析，并通过非靶向代谢组学对血清代谢物进行比较分析。结果发现，绵羊奶中乳脂、蛋白质、酪蛋白、固形物和非乳脂固形物均显著高于牛奶（P＜0.05），乳糖无明显差异（P＞0.05）。对血清进行代谢谱分析，共检测到1 615种代谢物，对其中486种进行了注释，根据条件筛选鉴定出412种差异代谢物。对差异代谢物进行通路（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes，KEGG）富集分析，共富集到28条功能通路，正离子模式下18条，负离子模式下10条。在奶绵羊血清中存在许多代谢物与抗微生物、抗病毒或抗癌有关，例如芬那酸、瑞德南特和水杨酸。研究结果为揭示乳畜产奶性状和乳成分差异调控机制提供了一定的理论依据，为改良乳畜泌乳性能提供了参考。     

荷斯坦奶牛初乳与常乳代谢物差异分析

【目的】基于非靶向代谢组学技术，对荷斯坦奶牛初乳和常乳中的代谢物进行鉴定与分析。【方法】选择年龄、体况及预产期相近、胎次相同的健康围产期经产荷斯坦奶牛12头，分别于分娩后1 h和21 d采集乳汁，离心并收集乳清，依次记为初乳组（C_0）和常乳组（C_21）。采用代谢组学技术对初乳组和常乳组乳清进行分析，结合正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）和学生t检验，以变量投影重要度(variable importance in the projection,VIP)＞1，P＜0.05为标准筛选差异代谢物，并对筛选出的差异代谢物进行聚类分析、显著差异代谢物筛选和KEGG通路分析。【结果】在荷斯坦奶牛初乳组（C_0）和常乳组（C_21）共筛选到97种差异代谢物，通过聚类热图可以看出，大多数代谢物在初乳组的含量高于常乳组；差异代谢物随机森林图显示，排名靠前的9种显著差异代谢物分别为乌头酸、柠康酸、龙胆酸、泛酸、牛磺酸、氧戊二酸、柠檬酸、6’唾液酸乳糖和精胺。KEGG通路富集分析显示，8条主要的代谢通路分别为酮体的合成与降解、牛磺酸与次黄嘌呤代谢、丙酮酸代谢、嘌呤代谢、嘧啶代谢、氨基糖与核苷酸糖代谢、三羧酸循环和丁酸代谢。【结论】荷斯坦奶牛初乳中脂质、氨基酸和核苷酸代谢物的含量高于常乳，而常乳中糖类代谢物含量高于初乳，初乳与常乳中代谢物水平的差异为后续代谢物机制的研究奠定了理论基础。     

不同种质怀地黄生育期根际土壤挥发性有机物变化分析

【目的】分析不同种质怀地黄生育期根际土壤挥发性有机物（VOCs）的变化特征，为探讨地黄连作障碍及其与根际土壤中化学成分变化的关系提供理论依据。【方法】以金九、北京1号、白选3个种质地黄为研究对象，于07-28（地上部位快速生长期）、08-24（地下块根膨大初期）和10-18（成熟期）采集根际土壤样品，分别编号为J-7、J-8、J-10，B-7、B-8、B-10和X-7、X-8、X-10，利用气相-质谱联用（GC-MS）技术检测其乙酸乙酯和二氯甲烷提取物的VOCs，通过面积归一化法对各成分的相对含量进行计算，并应用统计学方法对不同种质地黄各生育期根际土壤VOCs进行主成分分析（PCA）及聚类分析（HCA），利用正交偏最小二乘法判别分析（OPLS-DA）结合t检验筛选各生育期差异的VOCs。【结果】从3个种质地黄不同生育期根际土壤乙酸乙酯提取物中共得到56个共有色谱峰，从二氯甲烷提取物中共得到50个共有峰。不同时期地黄根际土壤VOCs差异较为明显，其中8月根际土壤VOCs与7月、10月差异更为明显，3个生育期地黄根际土壤乙酸乙酯提取物与二氯甲烷提取物共有差异VOCs分属于酮类、醇类、酚类。【结论】不同种质地黄同一时期根际土壤VOCs表现基本一致，但同一种质地黄根际土壤VOCs在不同生育期存在差异。     

蒙古马不同耐力运动水平的血浆代谢组特征研究

旨在应用核磁共振(¹H-NMR)技术研究蒙古马耐力训练前后血浆代谢组变化特征。本研究选取6匹去势蒙古马：年龄(5.33±0.82)岁、体高(136.83±0.75) cm、体长(143.33±2.58) cm、胸围(157.17±2.04) cm、管围(18.45±0.27) cm，进行15及30 km步法为快步的耐力运动训练，采集其训练前后共计24份血液样本。采用氢质子共振频率600.13 MHz的Bruker AV III核磁共振谱仪测定血浆代谢物谱图信息。通过R语言偏最小二乘判别(PLS-DA)程序包及SPSS 20.0软件一维方差分析检验，鉴别组间代谢模式及差异代谢标志物。结果表明，在蒙古马15和30 km两次运动前后血浆代谢物中共发现47种差异代谢物，其中15 km运动前后鉴定出21个差异代谢物，运动后发现乙醇、甘露糖下降，葡萄糖、乙酰乙酸、丙酮酸、乳酸、肌酐、甘油、缬氨酸、丙氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异丁酸、蛋氨酸、2-羟基异丁酸、O-乙酰肉碱、3-羟基异丁酸、3-甲基-2-氧代戊酸、3-羟基异戊酸升高。30 km运动前后鉴定出10个差异代谢物，运动后发现乙醇、葡萄糖、赖氨酸、甘氨酸、脯氨酸、谷氨酰胺、τ-甲基组氨酸、缬氨酸下降，甲醇、肌酸升高。对15 与30 km运动后进行比较发现，丙氨酸、柠檬酸、乙酸、赖氨酸、丙二酸、丙酮、2-羟基异戊酸、2-羟基异丁酸、泛酸、甜菜碱、异丁酸下降，乳酸、二甲基砜、丙酮酸、N-苯乙酰甘氨酸、马尿酸盐、甲醇、3-羟基异戊酸升高。在蒙古马15和30 km两次运动前后血浆代谢物中共发现47种差异代谢物，且两次运动前后的差异代谢物类别存在明显不同。蒙古马30 km负荷以脂肪酸有氧代谢为主方式供能，而15 km负荷以糖酵解无氧代谢为主的方式供能，酮体代谢是能量供应模式转换的过渡性阶段。本研究结果为我国耐力型运动马的训练及选育工作提供了理论依据。     

基于代谢组学分析的紫色和白粉色花的鹿角杜鹃呈花色物质差异

于紫色花和白粉色花鹿角杜鹃开花过程中全绿期、露红期、初花期、盛开期，采用超高效液相色谱–串联质谱技术，测定鹿角杜鹃花瓣代谢物的含量；通过正交偏最小二乘判别法(OPLS–DA)分析筛选出差异代谢物，利用KEGG数据库对差异代谢物进行富集分析，进一步筛选与花色相关的关键代谢物，通过相关性分析验证关键代谢物与鹿角杜鹃花色的相关性。结果表明：在鹿角杜鹃的花瓣中共检测到1057种代谢物，其中差异代谢物243种，差异代谢物在类黄酮和花青素代谢通路中显著富集；紫色花鹿角杜鹃花瓣中锦葵色素–3–O–葡萄糖苷的含量远高于白粉色花鹿角杜鹃的。推测锦葵色素–3–O–葡萄糖苷是鹿角杜鹃花瓣呈紫色的关键花青苷，二氢杨梅素和没食子儿茶素可能通过类黄酮合成通路影响鹿角杜鹃花青素的合成，进而影响鹿角杜鹃的花色。     

基于UPLC-MS/MS技术的代谢组学方法研究铝胁迫下花生的根系代谢

为有效降低铝毒害，探讨铝胁迫下花生幼苗根系代谢变化，以花育23（H，铝敏感型）和粤油7号（Y，耐铝型）两个花生品种为材料，基于超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS/MS）的广泛靶向代谢组学，研究铝胁迫对花生根系的影响。结果发现，从两个花生品种的幼苗根系中检测出416种代谢产物，与对照（HC）相比，花育23（HA）共筛选出155个差异代谢物（即HC vs HA），其中上调代谢物为27种，下调为128种；粤油7号（即YC vs YA）共筛选出109个差异代谢物，其中上调代谢物为28种，下调为81种。铝胁迫下两个花生品种幼苗根系之间（即HA与YA之间）筛选出145个差异代谢物，其中上调代谢物为76种，下调为69种。代谢物主要集中在酚酸类、黄酮、有机酸、木脂素和香豆素、氨基酸及其衍生物和核苷酸及其衍生物等。KEGG代谢通路富集分析显示，这些差异代谢物主要富集在异黄酮生物合成代谢通路上。铝胁迫下，花生幼苗根系代谢物发生的明显改变，可为花生生产有效降低铝毒害提供依据。     

NADPH氧化酶相关基因对盾壳霉代谢的影响

基于液质联用(LC-MS)的代谢组学分析手段,通过突变株Qnox1-6与野生株zs-1的代谢比较,研究NADPH氧化酶相关基因对盾壳霉代谢的影响。筛选得到14个重要的代谢差异物质,主要是羧酸类和苷类物质。特别是7个仅在突变株中出现的物质为:苯二酚、松柏苷、甾体皂苷类物质、3个羧酸类物质及其他物质,这些代谢物与盾壳霉寄生核盘菌紧密相关。