基于转录组学和代谢组学解析番茄果实品质形成过程

本试验以‘Micro-Tom’番茄为试材,对其绿熟期(GR)、转色期(BR)及红熟期(RR)果实进行转录组学及代谢组学分析。转录组学分析结果表明,GR至RR过程中果实内与可溶性糖相关的磷酸葡萄糖变位酶基因(PGM)、糖原磷酸化酶基因(GPH)等下调,1,4-α-葡聚糖分支酶基因(SBE)、蔗糖合酶基因(SuSy1)等上调;参与抗坏血酸合成途径的GDP-L-半乳糖磷酸化酶基因(GGP)、单脱氢抗坏血酸还原酶基因(MDHAR)一直呈现上调趋势;而参与叶绿素降解、类胡萝卜素合成的多数基因以及与细胞壁代谢相关的众多基因则呈现先上调后下调的趋势;番茄碱生物合成途径GAME家族基因呈先下调后上调的表达模式。代谢组学数据表明,与品质形成有关的D-果糖、古洛糖酸、异柠檬酸、L-谷氨酸和L-天门冬氨酸等在番茄成熟过程中含量呈现持续增加的趋势,L-苹果酸呈下降趋势,L-精氨酸、L-色氨酸、L-蛋氨酸在BR至RR过程中增加明显;槲皮素-3-O-葡萄糖苷、柚皮素在转色期明显增加。综合可见,‘Micro-Tom’番茄果实成熟过程中,可溶性糖、有机酸、氨基酸、黄酮类化合物等代谢物积累及关键基因表达均发生了规律性变...     

基于LC/Q-TOF MS的芽胞杆菌代谢组学分析方法

建立了基于LC/Q-TOF MS的代谢组学方法,对不同种的芽胞杆菌进行分析,获得具有显著差异性的潜在代谢标记物,并采用分层聚类和PCA数据处理方法对各芽胞杆菌进行分类,建立PLS-DA预测模型。结果表明,不同的芽胞杆菌种间具有显著性差异,该方法可从代谢水平上对芽胞杆菌种属进行分类,为芽胞杆菌的分类提供了一种新的技术手段。     

基于UPLC-MS/MS的不同产地金观音红茶代谢组学分析

为探究不同产地红茶代谢产物的差异,采用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)的广泛靶向代谢组测定方法,对福建省福安市、尤溪县产红茶中的代谢物进行比较分析。结果表明,利用代谢组学方法在2个产地的红茶中鉴定出共936种代谢物,通过主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)发现不同产地的红茶存在显著差异,并筛选出马来酸、对香豆酸、L-天冬酰胺、烟酸腺嘌呤二核苷酸和杨梅素-3-O-葡萄糖苷等96种显著差异代谢物。尤溪红茶中有50种差异代谢物的相对含量高于福安红茶,其中氨基酸及其衍生物、生物碱、黄酮类和酚酸类等代谢物对于2个产地红茶的不同滋味品质形成可能具有重要贡献。代谢通路分析发现,苯丙氨酸代谢通路和黄酮类生物合成通路在代谢途径中发挥主要作用,苯丙酮酸、2-羟基苯乙酸、2-苯乙胺、N-乙酰-L-苯丙氨酸、2-苯乙醇、圣草酚、表儿茶素、杨梅素、没食子儿茶素、二氢槲皮素和绿原酸等可以作为鉴别不同产地红茶的参考指标。本研究结果可为红茶产地鉴别提供理论参考。     

基于UPLC-MS/MS对犏牛肌肉代谢组的定量分析

为全面探讨西藏犏牛肉的营养组成,基于UPLC-MS/MS代谢组学技术对犏牛背最长肌样品的代谢物进行定性、定量分析.结果显示:从犏牛肌肉组织样品中共鉴定到415种代谢物,按其特性分为氨基酸及其代谢物、肉碱等31类.其中,氨基酸及其代谢物有82种,相对含量约为22.80％;肉碱类有5种,相对含量约为17.60％;有机酸及其...     

核桃内种皮苦涩味品质代谢组学分析

【目的】研究基于代谢组学技术的核桃内种皮苦涩味形成机理,为相关研究和苦涩味改良提供参考。【方法】以极具苦涩味内种皮和无苦涩味内种皮的核桃无性系为材料,利用超高效液相色谱和串联质谱（UPLC-MS/MS）技术,从其内种皮提取物质,通过自建数据库MVDB和代谢信息公共数据库对2种核桃无性系内种皮苦涩味的差异代谢物进行主成分分析、正交偏最小二乘判别分析、样本重复相关性评估和聚类等分析,再通过KEGG数据库注释差异代谢物参与的代谢途径,从中筛选出差异显著代谢物以及苦涩味标志物。【结果】从2种核桃内种皮中共检测到12大类263种差异代谢物,其中147种显著上调,116种显著下调,包括61种酚酸类、55种黄酮、43种脂质、20种其他类、19种鞣质、16种氨基酸及其衍生物、13种核苷酸及其衍生物、12种有机酸、11种生物碱、8种萜类、3种木脂素和香豆素及2种醌类,共注释到66条代谢途径,富集代谢物多且显著的前6条通路分别是类黄酮代谢、甘油酯代谢、糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定生物合成、抗坏血酸和aldarate代谢、苯丙烷类代谢、戊糖和葡萄糖醛酸的相互转化。自行构建了柚皮素代谢途径,并筛选出4个（柚皮素、圣草酚、圣草酚7-O-葡糖苷、矢车菊素3-O-葡萄糖苷）含量显著上调的代谢物,可将其作为核桃内种皮苦涩味形成的标志物。【结论】发现了2种无性系核桃内种皮代谢物差异以及苦涩味标志物。     

基于非靶向代谢组学分析长孢假单隔孢侵染对羊肚菌代谢的影响

以羊肚菌子实体为试材,利用非靶向代谢组学、样本相关性分析、偏最小二乘法判别分析、聚类分析和KEGG富集分析等方法,研究了羊肚菌白霉病在不同侵染阶段中的代谢物差异。结果表明：不同时期羊肚菌受到侵染的代谢物存在较大差异,共鉴定出395种代谢物,大部分代谢化合物不存在显著差异,其中在M1与M2、M1与M3样本中分别检测到81和146个差异代谢物。此外,KEGG主要富集到全局地图和总览图、氨基酸代谢、辅因子和维生素代谢及核苷酸代谢等代谢途径;HMDB主要富集到有机酸及其衍生物、脂质和类脂质类、有机杂环化合物、苯甲酸酯类等代谢途径。     

营养代谢组学的应用探讨

营养代谢组学属于系统生物学范畴,主要用于研究营养素摄取在细胞与分子水平上对健康与疾病的影响,其已被广泛地应用于分子病理学、毒理学、功能基因组学、临床医学和环境科学等领域。文章就营养代谢组学在动物机体营养代谢研究中的应用进行了探讨。     

基于代谢组学分析马齿苋根茎叶中4种重要次生代谢产物

[目的]探究马齿苋重要次生代谢产物成分及其在不同部位相对含量及联系.[方法]以马齿苋根茎叶为研究对象,利用高效液相色谱串联质谱进行代谢组学分析.[结果]马齿苋中生物碱、类黄酮、香豆素与木脂素以及萜类所含的种类及化合物分别有3类43种、7类34种、2类16种和3类5种,热图分析表明,这4类次生代谢产物在马齿苋茎和叶中的相...     

基于LC/MS的伊犁马3600 m速度赛赛前、赛后血浆代谢组学差异变化

【目的】研究伊犁马3 600 m速度赛赛前赛后血浆中代谢物的差异变化。【方法】根据马场提供的遗传系谱,挑选5匹(3♂+2♀)无亲缘关系、体重(384.40±34.18)kg、年龄为2岁的速度赛用伊犁马,每日进行等强度训练。第25 d晨饲后4 h进行3 600 m速度赛,试验马以(11.75±0.87)m/s的平均速度完成比赛。赛前安稳状态下和赛后即刻测定心率和呼吸频率,采集血液、制备血浆样品,采集血浆的质谱,采用非靶向性代谢组学方法测定代谢物。【结果】与赛前心率(39.80±0.40)bpm、呼吸频率(14.00±1.80)bpm相比,3 600 m速度赛赛后即刻试验马心率(80.80±7.70)bpm、呼吸频率(78.80±3.90)bpm显著升高(P<0.05)。与赛前相比,试验马赛后即刻部分血浆代谢物产生显著变化,差异代谢物主要涉及柠檬酸循环、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、五糖和葡萄糖醛酸间转化、半胱氨酸与蛋氨酸代谢、氧化磷酸化、脂肪酸降解、鞘脂代谢等生化代谢途径(P<0.05)。【结论】伊犁马3 600 m速度赛前、赛后血浆样本的LC/MS代谢谱存在差异,差异代谢物...     

柑橘果实风味组学研究进展

风味是决定柑橘果实整体品质的重要因素,直接影响消费者的购买意愿。风味组学则是解析风味品质物质基础的组学技术。柑橘风味包含甜味、酸味、香味、苦味、质地和异味等多种属性。本文对柑橘风味组学的产生、研究策略、方法以及研究进展进行了综述和展望。文章提出,柑橘风味组学相关研究重点将更注重消费者偏好性,发掘影响柑橘风味的最主要代谢物,以期在生产中定向培育或利用栽培技术提升和改善柑橘果实品质,助力产业的良性发展。     

龙岩鲜烟叶特征香气成分前体物代谢组学的通路分析

为了探讨龙岩鲜烟叶特征香气成分代谢前体物生物合成过程中的代谢组学通路,采用主成分分析和逐步回归分析双重筛选的方法,筛选龙岩鲜烟叶特征代谢谱;根据KEGG分析信号通路、分子注释、相关酶和生化反应等相关性质,利用Metabo Analyst网络软件可视化代谢产物路径。结果表明,5个代谢产物参与了11条代谢路径,其中类胡萝卜素生物合成和氨酰基t RNA生物合成通路的影响值(P0.05)。因此,龙岩特征香气成分前体物的生物合成过程与类胡萝卜素生物合成和氨酰基t RNA生物合成通路密切相关。     

基于广泛靶向代谢组的桃果实衰老软化过程差异代谢物筛选与鉴定

筛选与鉴定参与调控桃果实采后贮藏过程衰老软化相关代谢物质,以深入了解桃果实采后衰老软化相关生理生化机制。常温贮藏条件下,萘乙酸处理可加速霞晖8号七成熟桃果实衰老软化,采用超高液相色谱串联质谱技术,检测桃果实贮藏0、3、6 d代谢物质的变化,选取差异倍数值(≥2或≤0.5),采用正交偏最小二乘判别分析模型所获得的变量重要性投影值(≥1)的代谢物为差异代谢物。结果表明,在霞晖8号桃果实5组样品中共检测到816种代谢物,可被分为11类,其中检测到酚酸类物质160种,占比最高。通过比较在各分组中代谢物定量信息的差异倍数变化前10的代谢物,结合KEGG信号通路的差异代谢物聚类分析,筛选并鉴定到可能参与桃果实软化的各种代谢物29种,其中脂质与酚酸类物质鉴定到最多,各有7种。     

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。     

植物在非生物胁迫下代谢组学与转录组学的研究进展

在非生物胁迫下,植物主要通过重新配置转录调控网络与代谢网络以维持平衡.近年来代谢组学与转录组学等生物技术的发展,有助于对非生物胁迫下植物体内的代谢物与转录因子等关键组成部分进行鉴定.本文列举了目前用于分析植物代谢组学与转录组学的主要技术及其特点,介绍了代谢组学及转录组学目前在植物抗逆性中的应用.对近年来植物在温度胁迫、...     

代谢组学方法研究进展

目前,代谢组学主要是以LC-MS、GC-MS和NMR为分析平台来进行相关的试验分析。代谢组学一般的试验流程包括前期试验方案设计、样品的前处理、仪器进样分析、数据处理与分析、阐释相关生物学意义。     

植物代谢组学应用研究——现状与展望

植物产生超过20万种代谢物(分子量小于1 000的有机化合物),这些代谢物在植物的生活史中发挥着重要的生理功能。因此,植物代谢组学在现代植物生物学研究及其生物技术应用中发挥着非常重要的作用。通过代谢组学和转录组学数据(或其他组学数据)的关联分析,人们可以更加快速地解析参与代谢网络的基因功能。最近,植物代谢组学在一些新兴的研究领域(如代谢流组学,辅酶因子组学等)也扮演着越来越重要的角色。对作为植物功能基因组学和系统生物学研究工具的代谢组学研究现状与展望做一个概述,以期为了解并研究相关领域提供参考。     

基于代谢组学的重要热带植物的研究进展

代谢组学是继基因组学、转录组学、蛋白组学之后发展起来的一门新兴的组学技术,近年来已经在植物研究领域中显现其重要作用,同样植物代谢组学的发展也推进了热带植物的深入研究。本文主要综述了植物代谢组学的发展进程及其在重要热带作物[椰子（Cocos nucifera L.）、橡胶树（Hevea brasiliensis）、油棕（Elaeis guineensis Jacq.）、木薯（Manihot esculenta Crantz）]和药用植物[槟榔（Areca catechu L.）、胡椒（Piper nigrum L.）、海南粗榧（Cephalotaxus hainanensis Li）、砂仁（Amomum villosum Lour.）]中的综合运用,并介绍了结合多组学技术开展相关研究的进展,最后,对未来的研究方向提出了展望,旨在为进一步的热带植物代谢生物学研究及其开发利用提供参考。     

基于广靶代谢组学分析马齿苋根茎叶中5类重要初生代谢产物

为了解马齿苋中重要初生代谢产物成分及其在不同部位相对含量及联系,利用高效液相色谱串联质谱进行广靶代谢组学分析.发现在马齿苋中检测到脂质、氨基酸及其衍生物、有机酸、糖及醇类、维生素等5类重要初生代谢产物分别含化合物69、59、36、21、8种;聚类热图分析表明,在马齿苋根茎叶中,脂质和氨基酸及其衍生物总体含量较高,有机酸含量次之,糖及醇、维生素含量较低;脂质、氨基酸及其衍生物和维生素在叶部总体含量较高,有机酸在茎部总体含量较高,糖及醇在根茎叶部含量无明显差异.5类次生代谢产物所含的193种化合物在马齿苋根茎叶部的含量具有明显差异.     

干旱胁迫下长白落叶松的代谢组学分析

以长白落叶松为对象,采用代谢组测序技术分析干旱条件下长白落叶松的代谢物质的变化。利用PEG模拟干旱胁迫后在0、24、48、96 h取样,获得0 h与24 h、0 h与48 h、0 h与96 h、24 h与48 h、24 h与96 h、48 h与96 h共6组代谢产物对比数据。不同时间结果显示差异代谢物数量分别为68、67、64、74、11、15种,其中上调的差异代谢物数量分别为46、26、15、3、4、13,下调的差异代谢物数量为22、41、49、71、7、2,获得KEGG注释的差异代谢物数量分别为7、5、5、10、1、2。24 h对比于0 h出现上调代谢物质最多,分别注释到糖类代谢、甘油磷脂代谢、亚麻酸代谢等通路中,其它对比组结果中能获得KEGG注释的差异代谢物几乎都为发生下调的代谢物质,注释到的通路有脂肪酸、不饱和脂肪酸、角质、小檗碱和蜡质的生物合成,萜类、酮体、磷酸肌醇和甘油磷脂代谢等,而部分被注释到糖类代谢,亚麻酸代谢,a-亚麻酸代谢等通路的代谢物质前24 h上调,之后下调。