UPLC-MS/MS分析牛肉红朱橘果皮发育期类黄酮组分特征

利用超高效液相色谱串联质谱仪(UPLC-MS/MS)和代谢组学方法检测、分析牛肉红朱橘果皮生长发育期5个不同阶段类黄酮动态积累特征.结果表明:整个生长发育期内共检测到206种物质(包含黄酮、黄烷酮、黄酮醇等);生长发育期不同阶段类黄酮组分和丰度存在显著差异,大部分类黄酮含量随着果实逐渐成熟呈下降趋势,仅少部分物质如根皮素、根皮苷、槲皮素-7-O-葡萄糖苷等呈上升趋势.     

基于转录组和代谢组解析香瓜茄果实类黄酮代谢差异

为了解香瓜茄果实主要类黄酮成分以及不同栽培种间类黄酮物质的代谢差异,以我国当前主栽的淡椭圆形果实(LOF)和甜圆形果实(SRF)2个香瓜茄栽培种类型为对象,对成熟果实进行转录组和代谢组联合分析。结果表明,香瓜茄果实中类黄酮组分共鉴定出9类二级代谢产物,41种三级代谢产物,黄酮醇含量最高。具有显著差异的代谢物有21种,主要分布在黄烷醇类、黄酮碳糖苷等6类二级代谢物质中。LOF的二氢黄酮、黄烷醇类、异黄酮的含量高于SRF,而黄酮醇等其他类黄酮化合物则在SRF中含量较高。RNA-seq分析共鉴定出与类黄酮代谢相关的基因503条,其中类黄酮合成通路上游的苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂醇脱氢酶(CAD)、黄烷酮-3-羟化酶(F3H)等关键基因表达在LOF中较SRF均上调,而黄酮醇合成酶基因(FLS)表达则在SRF中高于LOF。根据转录组的结果,4个类黄酮合成酶的表达趋势与RT-PCR的检测结果一致。研究结果表明,在不同香瓜茄资源LOF和SRF中存在大量的类黄酮化合物及其合成酶基因,但不同类黄酮成分及其合成代谢相关酶在不同资源含量均存在差异。     

组学技术应用于茶树物质代谢研究中的进展

茶树是多年生常绿木本植物,对种质资源进行有效地评价与分析是茶学研究的重要领域,茶树代谢产物如多酚类、咖啡碱、茶氨酸和多糖类等物质不仅是重要的植物天然产物,也是构成茶叶滋味、香气的特征品质成分,被广泛应用于食品、医药等行业。组学技术具有高通量、高灵敏度和系统性的特点,已成为生命科学研究中的强有力工具,也为茶树研究提供了新的方法。茶树系统生物学的研究离不开组学技术的发展,功能基因组学、蛋白质组学、代谢组学等技术已应用于儿茶素、氨基酸、咖啡碱、多糖等重要功能成分的代谢研究。本研究综述了组学技术在茶树物质代谢中的研究进展,对研究中的不足之处进行了阐述,并讨论了组学技术在茶树物质代谢研究中的应用前景。     

都匀毛尖茶非靶向代谢组学研究

基于超高效液相色谱-四级杆串联飞行时间质谱对都匀毛尖茶的大叶种(长椭圆形叶片棕色茎,BS)和小叶种(椭圆形叶片绿色茎,GS)进行代谢组学研究。结果表明,主成分分析可以明显区分开这两个茶树品种;正交偏最小二乘判别分析检测到7种显著差异代谢物,包括4种黄酮醇类物质(杨梅素、二氢槲皮素、槲皮素和山奈酚)、2种儿茶素(表儿茶素和表没食子儿茶素)、1种酚酸类物质咖啡酰奎尼酸。通路富集分析显示,这7种代谢物主要参与类黄酮生物合成途径。此外,表儿茶素和表没食子儿茶素在GS品种中含量较高,而杨梅素、二氢槲皮素、槲皮素、山奈酚和咖啡酰奎尼酸在BS品种中含量较高,这表明GS品种更适合绿茶的加工,BS品种更适合红茶的加工。     

基于UPLC/Q-TOF-MS代谢组学技术的半枫荷根化学成分分析

本研究对半枫荷根不同部位化学成分进行比较分析,以期为半枫荷根的合理应用和良种选育提供参考。通过超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱(UPLC/Q-TOF-MS)技术,从半枫荷根不同部位的色谱图中共鉴定了59种化合物,其中有机酸类16种、甾醇类化合物3种、天然多酚类物质5种、维生素4种、酰胺类化合物5种。采用主成分分析(PCA)等统计分析方法,找到了半枫荷根不同部位差异化学成分,发现共有差异成分主要有6种,包括瓜氨酸、胆酸、白藜芦醇、7-羰基豆甾醇、鞘氨醇和单半乳糖二酰甘油酯。其中瓜氨酸、胆酸、白藜芦醇和7-羰基豆甾醇等化学成分在根皮中含量最高。研究结果表明在半枫荷根不同部位化学成分存在一定差异且各具优势,这为今后半枫荷的定向选育和质量评价(即以抗炎镇痛活性物质为依据)提供了数据支持。     

基于 UPLC/Q-TOF-MS 代谢组学技术研究半枫荷根化学成分

半枫荷为中国特有种,国家二级保护植物,其药用历史悠久,根、枝、叶、树皮和花蜜均可入药,具有祛风除湿,舒筋活血等功效。本研究对半枫荷根不同部位化学成分进行比较分析,以期为半枫荷根的合理应用和良种选育提供参考。通过超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱(UPLC/Q-TOF-MS)技术,从半枫荷根不同部位的色谱图中共鉴定了59种化合物,其中有机酸类16种、甾醇类化合物3种、天然多酚类物质5种、维生素4种、酰胺类化合物5种。采用主成分分析(PCA)等统计分析方法,找到了半枫荷根不同部位差异化学成分,发现共有差异成分主要有6种,包括瓜氨酸、胆酸、白藜芦醇、7-羰基豆甾醇、鞘氨醇和单半乳糖二酰甘油酯。其中瓜氨酸、胆酸、白藜芦醇和7-羰基豆甾醇等化学成分在根皮中含量最高。研究结果表明在半枫荷根不同部位化学成分存在一定差异且各具优势,这为今后半枫荷的定向选育和质量评价(即以抗炎镇痛活性物质为依据)提供了数据支持。     

园艺作物代谢组学研究进展

代谢组学在园艺作物中的应用日益增多,范围逐渐扩展,已经成为园艺作物研究的新的高通量的研究手段,但目前为止未见相关研究进展报道。为了给广大园艺工作者应用代谢组学提供一些参考,本研究总结了近年来国内外代谢组学在园艺作物中的应用,综述了其在包括代谢网络分析及调控、基因功能鉴定、转基因安全性评价、抗性鉴定、品质形成及园艺技术评价、采后处理、品质及产地鉴定等方面的研究进展,并提出了存在的问题和研究前景。认为代谢组学是传统园艺作物研究方法的有益补充,指出整合代谢组学、转录组学、蛋白质组学和基因组学将是园艺作物代谢组学的发展方向。     

寒地苹果地方品种果实多酚组分及其构成差异

利用超高效液相色谱(UPLC)技术对12份黑龙江苹果地方品种果实果皮和果肉多酚组成和含量进行测定,研究不同品种多酚组成和含量特性的差异,并进行主因子分析和聚类分析.结果 表明:在12份地方品种中检测到5类20种多酚类物质,果皮主要酚类物质为表儿茶素和儿茶素,果肉主要酚类物质为绿原酸、儿茶素和原花青素.不同品种间多酚组成和含量存在显著差异,变异系数最小的为槲皮素3-葡萄糖苷(37.48％),变异系数最大的为芦丁(267.18％).通过主成分分析发现果皮和果肉当中原花青素含量均较高.以多酚组分含量为依据分别进行聚类,发现果肉对多酚聚类的结果与田间表型鉴定结果和亲缘关系更相符.研究结果为黑龙江地方品种酚类物质加工利用及选育品种提供数据支持和理论依据.     

基于WGCNA发掘谷子穗部类黄酮合成途径调控关键基因

类黄酮是植物重要的次生代谢物质,在植物生长发育中发挥着重要的作用,此外,类黄酮具有抗氧化活性,对人体十分有益。谷子籽粒营养丰富全面,是一种保健型杂粮,深受我国人民喜爱。谷子作为C4模式植物,正在受到越来越多的关注。目前谷子籽粒类黄酮代谢及调控机制研究较少。本研究利用高类黄酮品种晋谷21 (JG21)及低类黄酮品种牛毛白(NMB)谷穗为材料,分析JG21与NMB小穗发育不同阶段类黄酮靶向代谢组及JG21小穗发育不同阶段转录组,结合加权基因共表达网络分析挖掘可能参与调控类黄酮代谢的转录因子,并在不同水平的类黄酮品种中进行表达分析初步验证。结果发现, 2个品种小穗中主要富集的类黄酮组分为芹菜素、牡荆素及柚皮素,三者共占总类黄酮含量的79%以上。类黄酮代谢基因共表达网络中包含38,921个基因,共划分为32个模块,其中turquoise模块、green模块及magenta模块与类黄酮代谢显著相关。利用类黄酮代谢通路差异表达基因作为关键基因筛选出与类黄酮代谢调控相关的27个转录因子家族,并通过启动子结合基序分析筛选获得11个转录因子。Pearson相关性分析表明,11个转录因子中有7个候选转录因...     

基于广泛靶向代谢组学的不同颜色棉花花瓣中类黄酮成分差异分析

[目的]本研究旨在对棉花黄色、乳白色和白色花瓣中类黄酮类代谢物质成分及差异进行分析,为进一步研究棉花花瓣颜色的形成机制和花瓣色素的利用提供一定的理论基础.[方法]用超高效液相色谱-串联质谱检测平台和Analyst 1.6.3软件对海7124(黄色花)、TM-1(乳白色花)和石系亚1号(白色花)3种花瓣中的类黄酮物质进行...     

设施栽培对绿茶品质的影响

以常规栽培绿茶为对照,通过对设施栽培绿茶中主要生化成分、五种儿茶素含量的测定,香气物质的GC-MS分析及感观审评,对设施栽培茶叶的品质进行了初步研究。结果表明,设施栽培环境下茶叶的茶水浸出物和氨其酸含量较常规栽培有所增高,茶多酚和咖啡碱含量略低于常规栽培;五种主要儿茶素总量设施栽培低于常规栽培茶叶,但儿茶素品质指数有明显提高;GC-MS分析共鉴定出57种香气物质,其中大棚茶叶51个组分、露天对照茶叶43个组分,通过对2种茶叶主要香气组分和香气特征物质的对比,发现二者主要香气物质和香气特征物质的组成成分基本相同,但相对含量差异较大;设施栽培茶叶感观审评得分93.45,略高于对照的93.40分。因此,设施栽培茶园的管理方式在一定程度上可以促进绿茶良好品质的形成。     

分子生药学在人参研究中的应用

分子生药学作为一门新生交叉学科已在诸如药材基源鉴定、组织细胞培养、次级代谢产物生物合成途径等研究方面发挥着举足轻重的作用,尤其是在人参等贵细药材研究当中作用突出。随着人参化学成分及药理活性的拓展,从分子水平阐述物质之间的关系,必然会在未来的人参研究中发挥其更大的作用。组培技术可以从分子水平上研究人参代谢产物是如何产生的,其中的关键技术是什么,哪种诱导子可以使其化学成分积累升高,这些都为大规模获得活性物质积累了数据。此外,建立分子水平指纹图谱以判断人参参龄、辨别药材真伪;在分子水平上研究生态因子与人参的互作关系都是分子生药学在人参研究领域取得的重要成果。本综述总结以上研究基础,并对未来分子生药学在人参的研究中的作用进行展望。     

都匀毛尖茶树蛋白质组分析

本研究以贵州都匀地区本地种都匀毛尖茶树的叶、茎和根为材料，利用Label-free蛋白组技术结合液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术对茶树叶片、茎和根的蛋白质进行定量分析，共鉴定出1 963个蛋白质。将蛋白质进行GO、KEGG功能分类和蛋白质相互作用网络分析，结果发现，过氧化物酶、木质素、茉莉酸和脱落酸等物质参与调控茶树防御病虫害的反应，说明参与以上途径的蛋白质在防御茶树病虫害方面具有重要作用。氨基酸、糖类和儿茶素代谢途径可产生令人愉悦的香味和特色风味，与茶叶品质相关。     

调控植物类黄酮生物合成的MYB转录因子研究进展

类黄酮是一类多酚类次生代谢产物,在植物中广泛存在,具有调节机体免疫力、抗氧化、抗衰老以及抵抗病毒等医疗保健功效。在类黄酮生物合成过程中,MYB转录因子扮演者重要角色,可以调控与类黄酮合成相关的酶基因的表达,从而有效地调控类黄酮物质的生物合成。目前已在很多植物中分离克隆得到了很多调控类黄酮生物合成的MYB转录因子,并对它们的结构功能及表达方式和作用模式进行了深入研究。利用转基因技术将从特定植物中分离得到的MYB转录因子用于植物遗传改良,可有效提高转基因植物中黄酮类物质的含量。因此,MYB转录因子的研究对从分子水平上研究和调节类黄酮的合成具有重要的意义;转录因子的应用是类黄酮生物合成基因工程中的一个新方向。     

喜马拉雅紫茉莉MYB家族的生物信息学及表达分析

旨在筛选高山植物喜马拉雅紫茉莉调控类黄酮等次生代谢产物合成的MYB转录因子(MhMYB)基因家族。基于喜马拉雅紫茉莉愈伤组织低温转录组测序数据库,利用PlantTFDB 3.0和BLASTP等软件对MhMYB序列进行筛选与鉴定,使用Web Logo 3.0、MEGA 7.0和Mev等生物信息学软件对MhMYB转录因子进行结构域、系统进化及低温诱导表达水平分析。研究筛选出34个喜马拉雅紫茉莉MhMYB家族成员,分别为1R-MYB（2个）、R2R3-MYB（30个）和3R-MYB（2个）3类转录因子;亚细胞定位预测大多数定位于细胞核中;进化分析显示,MhMYB家族成员可分为15个亚类,基于拟南芥AtMYB家族成员的生物学功能,预测MhMYB的S2、S7、S20亚家族成员可能参与调控类黄酮等次生代谢产物合成;转录组数据分析显示,低温可诱导MhMYB6、MhMYB15、MhMYB62基因表达水平增加;共表达分析发现,MhMYB6、MhMYB15、MhMYB62对类黄酮合成途径基因起到一定调控作用。初步研究表明,MhMYB6、MhMYB15、MhMYB62可参与调控低温诱导喜马拉雅紫茉莉类黄酮的累积。     

基于代谢组学解析‘翠碧一号’烟叶烘烤过程中多酚类代谢物动态变化

为了解析烟叶烘烤过程中影响烟叶调制特性和香气品质的多酚类代谢物的动态变化,以‘翠碧一号’上部叶为材料,采集烘烤过程中5个关键节点15份样品,采用超高液相色谱串联质谱检测分析代谢物,通过K均值进行差异代谢物聚类,利用KEGG数据库进行注释和代谢通路分析。从15份样品中共鉴定出1069种代谢物,主要为黄酮类、酚酸类,脂质、生物碱、氨基酸等物质,其中多酚类为374种,达总数的34.99%。差异代谢物及其K均值聚类分析显示多酚类代谢物含量变化主要发生在变黄期至定色初期,代谢物富集在酪氨酸代谢,苯丙氨酸代谢、苯丙烷类和类黄酮生物合成通路中,差异代谢物在烟叶风味和品质相关的氢醌、绿原酸、山奈酚和芥子酸等物质的生物合成途径中显著富集。基于代谢组学解析了烟叶烘烤过程中的多酚类代谢物变化规律,为揭示烟草品质形成的物质基础和调控棕色化反应奠定基础。     

代谢组学技术在食品认证及特征鉴定中的应用

为了保证消费者的利益和食品质量,食品产地来源鉴别和质量鉴定十分重要。代谢组学以质谱、核磁共振等技术为检测平台,研究细胞及体系中小分子代谢物,能够更好地反映环境对食品组成成分的影响。本研究概述了代谢组学在非天然食材的鉴定和欺诈行为认证上的应用,并详细介绍了代谢组学研究的一般流程,着重阐述了代谢组学技术在食品鉴定中的应用现状,包括茶和咖啡的检测、牛奶和乳制品、肉、鱼和海鲜的检测、蔬菜和水果的检测,结果助于促进代谢组学技术在食品认证及特征鉴定中的发展。     

红枣干制过程中酚类物质的变化及其与褐变的关系

为探究红枣在干燥过程中酚类物质的变化及其与褐变的关系,选用新疆和田大枣为试材,采用中短波红外干燥方式对其进行干制处理,测定其在干燥过程中总酚、总黄酮、单体酚类物质含量及褐变度的变化,并鉴定酶促褐变的底物。结果表明:随着干燥过程的进行,枣果褐变度不断提高,总酚、总黄酮含量不断下降;枣果中共鉴定出11种酚类物质,其中芦丁、绿原酸、儿茶素、表儿茶素是其主要酚类物质,没食子酸、表儿茶素、儿茶素、绿原酸、咖啡酸、阿魏酸是枣果的酶促褐变底物,儿茶素是最主要的酶促褐变底物;干制过程中枣果的褐变度与总酚、总黄酮含量呈极显著负相关(P<0.01),与儿茶素、表儿茶素、绿原酸含量呈极显著正相关(P<0.01),与没食子酸含量呈显著正相关(P<0.05),说明总酚、总黄酮参与了枣果褐变的进程。研究结果为红枣干燥过程品质调控了提供理论依据。     

都匀毛尖本地种茶树代谢组研究

为了研究都匀毛尖茶本地种茶树不同器官代谢物的差异,对都匀毛尖本地茶树的叶、茎和根的代谢产物进行定性定量分析,鉴定出504个代谢物。采用主成分分析、正交偏最小二乘判别分析和差异倍数,筛选出叶与根205个差异代谢物,在根中下调的差异代谢物主要参与黄酮和黄酮醇生物合成、类黄酮生物合成、花青素生物合成等,主要决定茶汤的涩味,咖啡碱使茶叶具有辛苦味,氨基酸使茶叶具有鲜爽味,各种糖类代谢,增加茶的甜味。叶与茎的112个差异代谢物主要富集在谷胱甘肽、精氨酸和脯氨酸代谢、戊糖和葡萄糖醛酸转换等通路中。     

转录组学技术在茶树抗逆性的研究进展

茶树(Camellia sinensis)属山茶科山茶属,是一种重要的木本经济作物,其叶片富含多种活性物质,其中尤以儿茶素、咖啡因、茶氨酸及其他游离氨基酸等活性成分对茶叶品质有重要影响。逆境胁迫是影响茶树生长发育、产量及品质的重要因素,人们对茶树应答逆境胁迫的分子机理越来越关注。转录组学作为功能基因组学的重要组成部分,它从RNA水平上全面研究物种的基因表达情况。利用该技术研究逆境胁迫下茶树基因表达的情况,有利于阐明茶树对逆境胁迫的应答机理。本综述主要介绍应用转录组学技术研究茶树应答生物胁迫和非生物胁迫(干旱,温度,盐碱,重金属等)的进展,以期为茶树抗逆性分子机理的研究提供理论参考。