基于LC-MS的不同生长时期毛竹笋品质差异分析

选取未出土、露土5 cm、生长期3个时期的毛竹笋,取同节笋肉采用液相色谱-质谱联用仪(liquid chromatography-mass spectrometry, LC-MS)检测并作代谢组学分析,共鉴定到428种代谢物,其中,152种代谢物存在标志性差异,包括有机酸、氨基酸及其衍生物、糖苷类、核苷酸、酚类、黄酮类、胺类、生物碱等;在毛竹笋生长过程中大部分代谢物含量逐渐降低,仅3-吲哚乙腈、磷酸二乙酯含量呈上升趋势。利用KEGG Pathway数据库富集分析差异代谢物,得到225条代谢通路,其中,78条差异显著,41条差异极显著;差异极显著且差异代谢产物富集数量多的代谢通路包含ABC转运蛋白、植物次生代谢产物和氨基酸的生物合成,以及苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的代谢途径。通过分析差异代谢物与代谢通路筛选到8种代谢物,包括苯丙氨酸、赖氨酸、莽草酸、酪胺、谷氨酸、鸟氨酸、L-哌甲酸酯、柠檬酸,其中,苯丙氨酸的上调表达最为显著。而苯丙氨酸参与的氨基酸代谢和苯丙烷类代谢是造成毛竹笋适口性变差、品质下降的主要因素。     

不同发育时期核桃内果皮的差异代谢物分析

为探明核桃内果皮发育过程中代谢物的变化和木质化发育规律,以不同发育期的‘赞美’核桃内果皮为材料进行了代谢物测定,同时结合转录组信息,研究不同发育时期核桃内果皮中代谢物质的变化及相关基因的转录与表达。结果表明:不同发育期核桃内果皮中代谢物具有显著差异。通过高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS)对样品进行检测分析共鉴定出7 837个代谢物,对其进行筛选后,共得到2 633个差异代谢物,包括核苷酸及其衍生物、脂质、酚酸、氨基酸及其衍生物、生物碱、糖苷、有机酸、木脂素、黄酮类等,被注释到35个代谢通路中,其中玉米素生物合成、组氨酸代谢、核黄素代谢、硫胺素代谢、苯丙氨酸和酪氨酸及色氨酸生物合成通路最显著;硫代葡萄糖苷生物合成、嘌呤代谢、卟啉和叶绿素代谢和苯丙烷类生物合成通路富集到最多差异代谢物。花后45 d时,大部分的差异代谢物的含量较花后20 d时降低。转录组与代谢组联合分析发现,二者具有22个相同的代谢通路,包括玉米素生物合成通路等;激素代谢相关通路和苯丙烷生物合成相关通路中差异代谢物变化与酶编码基因的表达情况一致。核桃内果皮代谢物分析为揭示内果皮发育规律,提高其利用价值提供了理论依据。     

贵定雪芽茶树高EGCG品系代谢组学的比较研究

基于超高效液相色谱–四级杆串联飞行时间质谱(UPLC–QTOF–MS)分析,运用XCMS软件、METLIN数据库和SIMCA–P软件,对贵定雪芽茶树表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量较高的NW34品系和对照组品系NW48进行了代谢物定性分析、定量分析和差异性筛选等代谢组学的比较研究,共鉴定出26种显著差异代谢物,包括氨基酸及多肽类(8种)、黄酮类(4种)、有机酸类(4种)、核酸及其衍生物类(3种)、生物碱类(2种)、醛类(2种)、糖类(1种)、酚类(1种)和烯类(1种)。通路富集分析显示这些差异代谢物主要分布于12个代谢途径中,其中类黄酮类生物合成代谢途径包含的差异代谢物最多(5种),芳香类化合物降解途径次之(4种)。NW34品系含有的EGCG、表儿茶素(EC)、糖类和氨基酸含量高于NW48品系,而咖啡碱含量却低于NW48品系,表明贵定雪芽高EGCG茶树NW34更适合加工成绿茶。     

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。     

都匀毛尖本地种茶树响应假眼小绿叶蝉侵害的代谢组学研究

以被假眼小绿叶蝉侵染0、12、24h的都匀毛尖本地种茶树叶片为试验材料,采用超高效液相色谱–串联四级杆飞行时间质谱技术对试验材料的代谢产物进行定性和定量分析,正离子模式下鉴定出1094个代谢物。采用主成分分析、正交偏最小二乘法判别分析,根据差异倍数筛选出0 h与12 h处理有20个差异代谢物,其中6个差异代谢物的含量上调,14个下调;0 h与24 h处理之间有41个差异代谢物,其中26个上调,15个下调;12h与24 h处理有59个差异代谢物,其中45个上调,14个下调。0 h与12 h处理有2个差异代谢物注释到KEGG数据库中,其中芥子酸注释到苯丙素生物合成途径中,与木质素形成有关;0 h与24 h处理有6个差异代谢物注释到KEGG数据库中,其中6,9,12,15十八碳四烯酸乙酯注释到亚麻酸代谢通路,没食子儿茶素注释到类黄酮生物合成,苯乙醛注释到苯丙氨酸代谢通路,推测苯乙醛会对周围的假眼小绿叶蝉造成其行为或生理的影响,而苯丙氨酸经苯丙氨酸解氨酶等酶催化合成木质素和类黄酮等;12 h与24 h处理有9个差异代谢物注释到9条通路中,马钱苷酸注释到单萜生物合成通路中,相比侵染12 h处理,...     

延边黄牛臀肉与眼肉组织非靶向代谢组学比较分析

从非靶向代谢组学角度分析延边黄牛臀肉与眼肉组织代谢物谱的差异。试验以6头同月龄、同生长条件的延边黄牛屠宰后的臀肉和眼肉为试验材料，利用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对代谢物进行分离，利用主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）等统计方式对数据进行分析。结果表明：试验筛选出差异代谢通路，分别为苯丙氨酸代谢通路，乙醛酸和二羧酸代谢通路，磷酸戊糖途径通路，甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢通路，精氨酸和脯氨酸代谢通路，嘌呤代谢通路。臀肉组与眼肉组的差异代谢物单变量统计分析（UVA），筛选出差异代谢物20种，其中11种差异代谢物发生上调（P<0.05）,9种差异代谢物发生下调（P<0.05）。综上，非靶向代谢组学分析揭示，臀肉与眼肉在代谢水平上存在显著差异，油酸等差异代谢物将作为风味化合物的前体物质进而影响风味。     

基于广泛靶向代谢组学结合高效液相色谱法分析‘紫娟’和‘迎霜’茶树花代谢物差异

为探究茶树品种‘紫娟’和‘迎霜’茶树花之间的风味差异，基于超高效液相色谱-串联质谱法的广泛靶向代谢组学技术，检测2个品种茶树花轻发酵样品中非挥发性代谢物的丰度，并对其进行筛选和鉴定；参照茶叶感官审评方法评价2个样品茶树花各项审评因子，采用高效液相色谱法和比色法检测儿茶素类、黄酮类等滋味成分含量。结果表明：‘紫娟’茶树花滋味甘和较鲜、略苦微涩，‘迎霜’茶树花滋味甘和、微苦略涩。2个品种间有酚酸类（56种）、黄酮类（46种）、脂质（26种）、鞣质（19种）、氨基酸及其衍生物（17种）等219种显著差异代谢物。进一步对其代谢通路进行注释分析发现，氨基酸类物质相关代谢途径以及黄酮和黄酮醇代谢途径是‘紫娟’和‘迎霜’茶树花之间的主要差异代谢途径。此外，‘紫娟’和‘迎霜’茶树花中黄酮类总量、花青素总量、儿茶素类和部分生物碱含量差异显著（P<0.05），可溶性糖含量差异不显著。上述结果初步说明了黄酮类化合物使茶树花的滋味具有一定苦涩度，相较于‘迎霜’‘，紫娟’茶树花中部分氨基酸及其衍生物含量上调是其茶汤滋味较鲜的主要原因。     

碳氮培养条件下伊氏杀线虫真菌的代谢组研究

  目的  比较伊氏杀线虫真菌Esteya vermicola (EV菌)在碳、氮营养源培养下的代谢差异,并找到重要代谢物或信号分子。  方法  选取培养真菌的碳培养基[主要为马铃薯葡萄糖肉汤培养基(PDB)]和培养细菌的氮培养基(主要为酵母粉),将EV菌在2种培养基上25 ℃条件下培养7 d,收获菌丝体并提取代谢产物。采用非靶标的高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS),在阴、阳离子模式下对代谢物组分进行分析和鉴定,并分析差异显著代谢物的代谢通路。  结果  共得到498种代谢物,阴、阳离子模式分别有176和362种,其中2种模式共同含有40种。差异显著的代谢物共有444种,占总数的89.2%,其中阴、阳离子模式分别有162和310种,有28种为2种模式共有。主成分和偏最小二乘判别分析均可使碳、氮培养条件下的代谢物聚为不同的簇并显著分离。氮培养条件下,磷酸胍基乙酸酯和对甲酚硫酸盐是大量产生且特有的代谢物;重要代谢物尿囊素、光色素、吲哚和海藻糖产量显著上调。通路分析将显著上调和下调的代谢物分别富集到氨基酸和糖类代谢相关的代谢通路。  结论  EV菌在碳培养和氮培养条件下呈现明显的代谢差异,代谢通路主要涉及糖类和氨基酸代谢。重要代谢物可为EV菌的高效培养和应用提供基础。图3表2参31     

谷子12种黄酮类代谢物合成通路分析

[目的]谷子营养丰富,其保健功能也日益受到消费者的重视。黄酮类次生代谢物多数具有抗炎、镇痛等药理活性,谷子中的黄酮类物质可能与胃功效有关。然而,谷子中黄酮类物质代谢途径缺乏研究,不利于发掘谷子特色功能成分及相关基因。[方法]本研究采用液相色谱-质谱联用广泛靶向代谢组技术,测定谷子不同品种成熟后籽粒黄酮类代谢组。通过phytozome数据库检索谷子黄酮代谢物上一步合成的关键酶基因,对不同品种、不同时期转录组数据及代谢组数据进行通路热图分析。[结果]通过对黄酮类代谢分析,揭示了其在谷子不同品种籽粒中的积累差异。本研究对12种黄酮类代谢物的合成通路进行分析,发现不同谷子品种间黄酮代谢物的差异基本上与其上游合成酶的表达差异一致,初步确定了15个关键基因;柚皮苷查尔酮和柚皮苷是含量最高的黄酮代谢物。[结论]本研究结果为深入探索谷子籽粒黄酮生物合成途径奠定了基础。     

基于GC-MS技术的蹄叶炎奶牛血浆代谢谱分析

【目的】利用气相色谱/质谱联用技术(gas chromatograph tandem mass spectrometer technology,GC-MS)对奶牛血浆进行代谢组学分析,以明确奶牛发生蹄叶炎时血浆中代谢物的变化,进一步揭示其发病机制。【方法】根据蹄叶炎奶牛的临床症状和活动量情况,选取蹄叶炎患病组S和健康对照组C奶牛各10头,采集血浆样品,经衍生化处理后,利用GC-MS方法对两组奶牛的血浆进行全部代谢物检测。用SIMCA-P 11.5软件进行主成分分析(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘法分析(supervised partial least squares-discriminant analysis,PLS-DA),对蹄叶炎组奶牛和健康组奶牛检测数据进行模式识别分析,筛选差异代谢物,并利用生物信息学方法进行代谢通路富集分析。为进一步验证代谢组学的试验结果,检测了与差异代谢通路相关的脂质代谢指标和抗氧化能力指标。【结果】利用GC-MS方法,在奶牛血浆中共检测到242种代谢物,通过多元统计分析结合t-检验筛选出37种差异代谢物(VIP1,P0.05),其中在蹄叶炎奶牛血浆中3种物质含量上调(FC1),分别是氨基氧乙酸、油酸、乳糖,34种物质含量下调(FC1),包括脂肪酸、氨基酸等。经代谢通路富集分析,发现变化显著(P0.05)的代谢通路包括脂肪酸生物合成通路,甘氨酸/丝氨酸/苏氨酸代谢通路,不饱和脂肪酸生物合成通路,嘌呤代谢通路,甲烷代谢通路,苯丙氨酸代谢通路和氰基氨基酸代谢通路。在验证试验中,发现两组奶牛血浆中脂质代谢相关指标差异显著,且蹄叶炎患病牛血浆抗氧化能力显著低于健康牛,与代谢组学结果一致。【结论】利用GC-MS技术分析了蹄叶炎患病牛与健康奶牛血浆代谢谱的变化,发现两组间代谢物存在显著差异,并筛选出了37种差异代谢物,而这些差异分子可能成为奶牛蹄叶炎早期诊断或群体监测的潜在生物标记物。本结果全面揭示了奶牛蹄叶炎发生后血浆代谢物的代谢规律,为进一步阐明其发病机制提供理论依据。     

25个地方大麦籽粒黄酮类化合物及其含量的差异分析

分析不同大麦品种籽粒黄酮类化合物及其含量差异,有利于大麦功能食品开发。本文采用甲醇溶液浸提法提取25个颜色不同的地方大麦品种籽粒黄酮类化合物,采用高效液相色谱检测黄酮类化合物及其含量。结果表明,25个籽粒颜色不同的地方大麦籽粒含有儿茶素、杨梅素、山柰酚和槲皮素4种已知黄酮醇和18种未知黄酮类化合物,其中,儿茶素和滞留时间为4.65,5.48和6.17 min的黄酮类化合物为共同成分,‘义乌红壳四棱’(ZJ259)籽粒的黄酮类化合物较多(17种)。紫色或紫黑色大麦品种籽粒含有儿茶素、杨梅素和山柰酚等6种黄酮类化合物共同成分,与其他颜色的籽粒相比有较多共同成分。籽粒颜色可作为大麦黄酮类化合物的辅助选择标记。25个大麦品种籽粒总黄酮质量分数在143.50~952.74μg/g之间,其中‘临海六棱自落芒’(ZJ119)的最高。‘临海六棱自落芒’(ZJ119)等10个材料籽粒有高含量的黄酮类化合物或者总黄酮,可用于提取大麦籽粒黄酮类化合物,也可作为专用育种亲本。     

基于GC-MS的不同产地铁皮石斛代谢物差异分析

[目的]探究产地环境对铁皮石斛生长及代谢物质的成分表征影响,筛选不同产地的铁皮石斛差异代谢物.[方法]采用气相色谱质谱联用技术(GC-MS)结合主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)等多元统计分析方法对不同产地铁皮石斛样品进行非靶向代谢组学分析.[结果]对不同产地石斛代谢物进行主成分分析可以将栽培品种...     

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。     

GC-MS分析慢性氨气应激对肉鸡血清代谢物的影响

【目的】随着养殖业集约化和规模化的发展,舍内环境对畜禽生长的影响日益突出。在密闭舍饲条件下,不断产生有毒有害气体,其中氨气的危害最大,降低畜禽生产性能,威胁动物健康。为此开展慢性氨气应激对肉鸡血清代谢物影响的研究,从小分子物质和代谢途径方面探究氨气导致机体代谢发生的变化,为舍内氨气的合理调控提供数据支持。【方法】试验采用单因素完全随机设计,将96只21日龄健康AA肉鸡随机分成对照组和试验组,每组设4个重复,每个重复12只鸡。对照组氨气浓度为0 mg·kg~(-1),试验组氨气浓度为45 mg·kg~(-1)。试验在人工模拟呼吸舱内进行,呼吸舱采用全自动化控制温湿度等养殖条件,采用网上平养,自由采食和饮水,24h光照,试验期为21d。在肉鸡42日龄时,从每个重复中随机抽取2只,翅静脉采血,分离血清。将血清样品预处理后,采用气相色谱/质谱联用技术(gas chromatograph tandem mass spectrometer technology, GC-MS)检测代谢产物,利用质谱数据库对其进行鉴定。通过主成分分析、偏最小二乘法判别分析、正交偏最小二乘法判别分析、t-检验等,寻找差异代谢物,并利用生物信息学方法对差异代谢物进行通路富集分析。【结果】(1)利用GC-MS方法,结合质谱数据库对检测到的代谢物进行快速鉴定,在肉鸡血清中共检测到204种代谢物。将代谢组数据导入SIMCA-P软件进行多元统计分析,结合t-检验筛选出23种差异代谢物,其中上调19个,下调4个。(2)差异代谢物主要涉及能量代谢(乳酸、α-酮戊二酸)、氨基酸代谢(L-别苏氨酸、L-高丝氨酸、烟酰甘氨酸)、脂肪酸代谢(硬脂酸、亚麻酸、亚油酸、胆固醇)以及核苷酸代谢(次黄嘌呤、尿嘧啶、胸腺嘧啶)等。(3)代谢通路富集分析表明,氨气应激主要影响了肉鸡血清的脂肪代谢通路,如亚油酸代谢、花生四烯酸代谢以及α-亚麻酸代谢。【结论】GC-MS较为全面地检测到血清的代谢物,能够准确地筛选出差异代谢物,同时慢性氨气应激显著影响肉鸡的血清代谢物含量,主要影响脂肪代谢通路,为阐明氨气应激影响营养代谢的机制提供参考。     

烯酰吗啉对葡萄叶部代谢的影响

【目的】探究羧酸酰胺类杀卵菌剂烯酰吗啉对葡萄叶片代谢物质及代谢通路的影响,为进一步阐释羧酸酰胺类杀菌剂对葡萄叶片代谢的影响提供科学依据。【方法】以避雨栽培未施用过杀菌剂的健康红地球葡萄为研究对象,在葡萄树生长发育期间喷施烯酰吗啉农药处理（DI）,以等量无菌水为对照（CK）,采用超高效液相色谱—串联质谱（UPLC-MS）技术研究2种不同处理下葡萄叶片的代谢差异。【结果】偏最小二乘回归判别分析及置换检验结果显示2种处理葡萄样品的代谢物存在显著差异（P<0.05,下同）,进一步采用正交偏最小二乘判别分析结合置换检验发现2种处理下葡萄叶片有差异代谢物,并筛选出造成2种处理葡萄叶片代谢显著差异的39种主要代谢物质,其中,烯酰吗啉处理后显著改变的差异代谢物质主要分为7大类,脂质和类脂分子物质、苯丙烷和聚酮、有机酸及其衍生物、有机氧化合物、生物碱及其衍生物、有机氮化合物及其他化合物。对植物抗性关键激素水杨酸和茉莉酸,以及与抗性有关的物质蛇葡萄素、白藜芦醇的相对丰度进行分析发现,施用烯酰吗啉后,其含量均受到影响。通过KEGG通路富集分析发现差异代谢物质主要富集在类黄酮生物合成通路、黄酮和黄酮醇的生物合成通路、烟酸盐和烟酰胺代谢通路、类固醇生物合成通路4条代谢通路中。【结论】施用烯酰吗啉后,葡萄叶片代谢受到直接和间接影响。农业生产中合理按照推荐浓度施用烯酰吗啉能对葡萄产生一定的正面效应,从而促进其品质及质量的提升。     

关中奶山羊睾丸发育和衰老代谢谱分析

【目的】对体成熟和老龄关中奶山羊睾丸进行代谢组学分析,探究关中奶山羊睾丸衰老代谢规律,为睾丸衰老症提供代谢标志物。【方法】根据关中奶山羊年龄、体质量和精液质量,选择体成熟（24月龄,C组）和老龄（60月龄,T组）关中奶山羊公羊各6只,采集双侧睾丸组织样本,使用液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）方法对睾丸组织代谢物进行检测分析,利用多维和单维相结合的统计方法对2组不同代谢物进行检测、对比与鉴别,通过富集差异代谢物筛选关中奶山羊睾丸发育和衰老代谢中的潜在关键通路。【结果】LC-MS/MS检测到2组关中奶山羊睾丸中有129种差异代谢物,与T组相比,C组有74种代谢物显著上调,55种显著下调;对前35个差异代谢物进行比较鉴定发现,21个显著上调,14个显著下调。通过对不同代谢产物的富集和分析,获得了9条潜在的关键代谢途径,即铁死亡、ABC转运蛋白、谷胱甘肽代谢、精氨酸生物合成、氨基酸糖和核苷酸糖代谢、胆碱在肿瘤中的代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、嘌呤代谢及牛磺酸和亚牛磺酸代谢。【结论】筛选出了与关中奶山羊睾丸发育和衰老相关的129种差异代谢物,鉴定了前35种差异代谢物,获得了9条潜在的关键代谢通路。     

番鸭产蛋前期和产蛋期肝脏组织非靶向代谢组学比较分析

旨在从非靶向代谢组学角度分析番鸭产蛋前期和产蛋期肝脏代谢物谱的差异,选用开产前22周(TT组)和产蛋期40周(FT组)番鸭各12羽作为研究对象,采用超高效液相色谱-电喷雾质谱(UPLC-MS)非靶向代谢组学技术获得24个产蛋前后肝脏代谢物图谱,根据变量权重值(VIP)和独立样本T检验筛选出差异代谢物并作通路富集分析。结果表明,与TT组相比,在FT组筛选出的324种差异代谢物中,156种代谢物丰度均显著上调(P<0.05),168种代谢物丰度均显著下调(P<0.05);脂类及类脂分子和有机酸及其衍生物这2类代谢物数量在上调差异代谢物中分别占19.87%和21.79%,在下调差异代谢物中分别占41.07%和13.1%;通路富集获得17个代谢通路且均显著差异(P<0.05),主要为氨基酸代谢、甘油磷脂代谢、核苷酸代谢和维生素代谢等,其中9个通路为氨基酸代谢通路。除叶酸一碳库、半胱氨酸与蛋氨酸代谢、嘌呤代谢、赖氨酸降解和谷胱甘肽代谢通路下调外,其他12个通路均显著上调(P<0.05),谷胱甘肽和半胱氨酸丰度显著下调(P<0.05),胆碱丰度显著上调(P<0.05)。综上,非靶向代谢组学分析揭示,产蛋期肝脏中脂类及类脂分子和有机酸及其衍生物等高度富集;氨基酸、嘧啶、氨基糖和核苷糖等代谢增加为卵黄前体物合成提供原料。     

猴樟根系适应碱胁迫的代谢组学分析

为阐明猴樟适应碱胁迫的代谢机制，培育耐碱品种，扩大推广面积，采用液相色谱-质谱对碱胁迫的猴樟根系差异代谢产物和代谢通路进行研究，分析猴樟适应碱胁迫的代谢机制。结果表明：碱胁迫时，差异代谢物主要包括生物碱类、聚酮类、有机酸类、核酸、苯丙素类、脂类、抗生素和萜类；京都基因与基因组百科全书(KEGG)和差异丰度得分结果显示，当碱胁迫处理6 h时，差异代谢物KEGG通路中大部分显著下调或趋于下调，只有脂肪酸生物合成和丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢通路显著上调，托烷、哌啶和吡啶生物碱的生物合成通路、嘧啶代谢通路、磷酸转移酶系统通路和苯丙烷生物合成通路趋于上调；当碱胁迫处理48 h时，差异代谢物KEGG通路中只有半乳糖代谢通路和黄酮类生物合成通路趋于上调，其他通路均显著下调或趋于下调。因此，猴樟通过提高氨基酸、糖类、有机酸和生物碱的质量分数适应初期碱胁迫，通过抗氧化活性抵抗后期碱胁迫。     

基于代谢组学分析黑莓、黑树莓果实代谢物的差异

为了探究黑莓、黑树莓成熟果实中主要代谢物的差异,利用液相色谱-质谱技术对其进行比较分析。结果表明,在正离子、负离子模式下分别存在1 288个、971个具有显著表达差异的代谢物,通过KEGG数据平台分析发现,代谢通路是富集差异表达代谢物数量最多的(共104个),其次是次生代谢物合成通路(有65个差异表达代谢物)。此外,黄酮和黄酮醇生物合成通路也是主要差异代谢物显著富集的代谢途径之一,包含11个差异代谢物。而在花色苷合成通路上,与黑莓果实相比,黑树莓果实中有6个代谢物表达量下调,而矢车菊素-3-O-葡萄糖苷代谢物表达量上调。在异黄酮合成通路中,与黑树莓果实相比,黑莓果实中的(S)-柚皮素相对表达量增加了2.7倍。研究结果为更好地了解黑树莓、黑莓果实代谢物的异同和高效利用悬钩子属果实中黄酮、花色苷等次生代谢物提供理论依据。     

2022 年 3 期目录

  目的  木棉是我国南方地区重要的观赏植物,研究不同时期花蕾和花朵的花瓣基因表达差异,揭示花色变异的遗传调控机制,为建立花色定向育种技术提供科学依据。  方法  以木棉不同发育时期深红色花和黄色花的花瓣为研究对象,利用Illumina HiSeqTM 4000开展转录组测序;分别采用DESeq2和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG）数据库进行差异表达基因鉴定和通路富集分析。  结果  测序共获得75 190个单基因,4 772个单基因能被公共数据库注释;基因功能富集分析显示,基因主要富集在基本功能预测、信号转导机制和转录后修饰、蛋白折叠、分子伴侣等通路。共获得不同时期差异表达基因10 397个,显著富集在29个生物学通路,主要包括光合作用、代谢和植物激素信号转导通路等。其中,参与苯丙烷生物合成通路的差异表达基因有72个,参与类胡萝卜素、黄酮类生物合成通路和苯丙氨酸代谢通路的差异表达基因分别为25个,这些通路和基因均与花青素的生物合成相关;另有4个差异表达基因显著富集在甜菜碱的生物合成通路中。qRT-PCR数据验证了转录组数据的可靠性。  结论  （1）光合作用、代谢、植物激素信号转导、黄酮类生物合成、苯丙烷生物合成、苯丙氨酸代谢及能量代谢等通路相关基因可能参与花瓣的发育过程。（2）黄酮类生物合成通路相关基因在深红色花发育的花蕾中期与花朵期显著高表达,可能是花色呈现红色的主要原因。（3）类胡萝卜素生物合成通路的关键合成酶基因的部分家族成员在黄色花发育的花蕾期和花蕾中期显著高表达,可能是导致花色呈现黄色的主要原因。