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...     

枣和酸枣果实有机酸代谢差异研究

[目的]研究'圆形小酸枣'和'罗江调元枣'的有机酸代谢差异.[方法]以不同酸含量的'圆形小酸枣'和'罗江调元枣'果实为试材,通过测定各发育时期有机酸组分、含量以及其代谢相关基因表达量,进而解析枣果实有机酸含量差异形成原因.[结果]'圆形小酸枣'和'罗江调元枣'含有苹果酸、柠檬酸、酒石酸和琥珀酸.两个品种的对比表明,柠檬...     

基于广泛靶向脂质组学与近红外技术的高低油酸花生鉴评

[目的]探索一种能鉴定花生品种与评价品质的新型检测方法,筛选高油酸花生特异性脂质生物标志物.[方法]采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)技术,对2个油酸含量差异显著的花生品种,即高油酸品种开农1715(KN1715)和低油酸品种冀花7号(JH7H)进行农艺性状考察、近红外分析(Near infrared spectroscopy,NIRS)与广泛靶向脂质组学(Widely targeted lipidomics,WTL)研究.[结果]农艺性状测定结果表明,高油酸花生品种KN1715的主茎、第一侧枝长度比JH7H分别高11.72％和33.74％,差异显著;而单株荚果数、单株饱果率、百果重、百仁重、出仁率分别低46.23％、5.02％、5.35％、11.68％、17.17％,差异显著.品质性状检测结果表明,KN1715的油酸、硬脂酸、花生酸、蛋白质、氨基酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸含量均显著高于JH7H,亚油酸、棕榈酸、山嵛酸、二十四烷酸含量则相反;广泛靶向脂质组代谢物分析表明,高、低油酸品种间存在较大的脂质代谢物差异,共筛选到16类295种脂质分子,进而通过对差异代谢物多元统计分析,最终筛选到3类31种核心差异脂质分子.结合核心差异脂质代谢物与品质指标,通过聚类与相关性分析,得到可视化表型与脂质代谢物特征图谱.[结论]该方法基于广泛靶向脂质组学与近红外技术,可以很好地实现从表型与脂质分子层面对花生品种进行品种与品质鉴评.     

基于代谢组学的西伯利亚白刺耐盐机理研究

[目的]为研究基于代谢组学的西伯利亚白刺在盐胁迫条件下的耐盐机理。[方法]本文使用LECO-Fiehn Rtx5数据库对盐胁迫前后差异代谢物进行定性及聚类分析,采用富集分析和拓扑分析方法找到差异代谢物参与的代谢途径。[结果]共鉴定出108种差异代谢物,包括51种氨基酸类、22种糖类、11种脂肪酸类、8种有机酸类、7种醇类、6种生物碱、2种维生素及1种碱基衍生物,层次聚类分析将这些代谢物主要分成了两大类,共参与46条代谢途径。西伯利亚白刺对盐胁迫的应答主要依靠小分子渗透调节物质的积累以及糖代谢和TCA循环产生的能量以保障代谢活动的正常进行,进而增强其对盐胁迫环境的抵抗能力。[结论]结果将为深入揭示西伯利亚白刺的耐盐机制及适应性研究提供一定的理论依据。     

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。     

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。     

基于广泛靶向代谢组学的葡萄种子代谢物鉴定与比较分析

【目的】葡萄种子因富含多种代谢产物而具有较高生物活性。全面鉴定葡萄种子中代谢物组分,比较分析不同品种间代谢物差异,探讨葡萄种子代谢物与果皮颜色和品种起源之间的关系,为深入开发和利用葡萄种子提供参考依据。【方法】以紫红色欧美种葡萄‘巨峰’、浅红色欧亚种葡萄‘魏可’和黄绿色欧亚种葡萄‘黄意大利’成熟期种子为材料,利用超高效液相色谱串联质谱（UPLC-MS/MS）进行广泛靶向代谢组学分析,采用多元统计学等方法鉴定和比较代谢物。【结果】代谢组学数据质量好,组内样品重复性较好,组间样品存在差异。3个葡萄品种种子中共检测到514个代谢物,包括氨基酸、脂类等6类初生代谢物和原花青素、白藜芦醇等20类次生代谢物。不同品种间代谢物种类相似,但含量差异显著。大多数代谢物的相对含量在深色品种‘巨峰’种子中较高,在浅色品种‘魏可’种子中次之,在无色品种‘黄意大利’种子中较低,表明葡萄种子代谢物含量可能与果皮颜色呈正相关。‘魏可’和‘黄意大利’种子代谢物的相对含量较为相近,而均与‘巨峰’种子代谢物的相对含量差异较大,表明葡萄种子代谢物含量可能与品种起源有关。不同葡萄品种间的差异代谢物主要涉及苯丙烷生物合成、花青...     

通过整合转录组与代谢组解析不同类型椰子的脂肪酸调控网络

为了探究不同类型椰子中脂质种类和含量的差异，本研究利用非靶向代谢组学方法对海南高种和矮种椰子椰肉组织的代谢物进行了分析，共检测到12 579种代谢信号，其中鉴定了564种代谢物，包括氨基酸、脂肪酸、类黄酮等。定量分析表明高种椰子的脂质总体含量高于矮种椰子，其中绿矮椰子脂质含量最低。甘油脂、鞘脂和脂肪酰是不同类型椰子中主要的差异物质。转录组数据结果表明，不同类型椰子中的差异基因主要参与脂肪酸代谢、α-亚麻酸代谢、木质素代谢和苯丙烷代谢。基于表达模式的不同将差异基因划分为20个不同的模块，其中“Melightyellow”模块与差异积累的脂肪酸高度相关。通过分析模块中脂质途径结构基因启动子区的cis-element，发现大多数脂质途径基因的启动子区存在多个MYB家族的结合位点及大量的激素信号响应元件。结果表明，MYB家族的转录因子可能在脂质的合成调控中发挥重要作用，并且激素可能作为一种信号分子参与到脂质的合成调控中。本研究通过组合策略对不同品种椰肉组织脂质差异的分子机理进行分析，并进一步构建了转录因子?结构基因?代谢物的合成调控网络，为后续解析脂质合成调控的分子机制提供了资源，为油脂椰子品种选育提供了依据。     

盐胁迫条件下长白10号水稻籽粒中差异代谢物的分析

[目的]通过分析长白10号盐胁迫和非盐胁迫条件下水稻籽粒代谢产物的变化,揭示盐胁迫对稻米代谢产物及代谢通路的影响,了解长白10号耐盐机制,并筛选可能的耐盐水稻品种标志物.[方法]以耐盐碱优质粳稻品种长白10号为研究对象,采用气相色谱质谱联用技术(gas chromatography-mass spectrometry,...     

新疆北疆地区户用沼气微生物群落多样性分析

[目的]从碳代谢的角度比较不同地区沼气池微生物群落功能多样性.[方法]以北疆户用沼气为研究对象,采用Biolog微平板技术,以DPS数据处理软件解析来自北疆四个不同地区沼液微生物群落碳代谢多样性.[结果]从平均颜色变化率(AWCD)看出,各组样品间微生物活性差异显著.多样性分析显示,水西沟组的Shannon指数较高.主成分分析显示,各组沼液微生物群落碳源利用特征存在明显差异,其中在PC1和PC2上起主要分异作用的碳源也各不相同.[结论]各组沼液微生物群落有很高的丰富度,并且存在明显差异,但地域性差别不明显.     

红、绿鹧鸪茶鲜叶挥发性物质的比较

为明确红、绿鹧鸪茶鲜叶之间挥发性物质的差异，解析不同品种鹧鸪茶香味差异的机制，采用GC-MS（gas chromatography-mass spectrometry）技术对红、绿两种鹧鸪茶鲜叶的低分子量挥发性代谢物进行非靶向代谢组学分析，利用多元统计分析，寻找二者间的差异代谢物。采用GC-MS方法，从红、绿鹧鸪茶鲜叶中共鉴定出挥发性物质156种；主成分分析和正交偏最小二乘法判别分析结果表明，红、绿鹧鸪茶鲜叶间的代谢物差异明显，15种存在显著差异。进一步分析结果表明，香味决定物质橙花叔醇含量在红、绿色鹧鸪茶之间差异极显著。     

基于代谢组学的‘云抗10号’晒青茶加工过程代谢物变化

【目的】基于代谢组学的超高相液相色谱/质谱（LC-MS）联用技术探究云南大叶种‘云抗10号’晒青茶加工过程中代谢产物的变化,发现影响晒青茶品质形成的标志性代谢物,并进一步研究这些物质的变化路径,为了解云南晒青茶品质形成机理奠定基础。【方法】在制作‘云抗10号’晒青茶过程中,取‘云抗10号’鲜叶、揉捻叶、晒青叶各3组。样品经预处理后,运用LC-MS检测3组样品中的代谢产物,利用质谱数据库对其定性。运用多元统计方法主成分分析（principal component analysis,PCA）和偏最小二乘判别分析（partial least squares discriminant analysis,PLS-DA）对3组样品检测数据进行分析。通过PLS-DA方法筛选差异显著的代谢物。【结果】建立了‘云抗10号’鲜叶、揉捻叶和晒青叶的代谢物谱的LC/MS分析方法,将代谢组数据进行主成分分析和偏最小二乘法判别分析,并将3组样品聚类区分。并用LC-MS技术对‘云抗10号’晒青茶及在制茶进行检测,结合多元统计分析,在鲜叶、揉捻叶、晒青叶之间发现差异代谢物701种,揉捻叶与鲜叶的差异显著代谢物116种,晒青叶与鲜叶的差异显著代谢物158种,晒青叶与揉捻叶的差异显著代谢物48种。比对KEGG与MWDB数据库分析代谢物,这些代谢物主要与氨基酸及其衍生物代谢、多酚物质代谢等代谢途径有关。【结论】利用LC-MS技术可以有效地对鲜叶组、揉捻叶组与晒青叶组进行区分,证明代谢组学技术在一定程度上可以揭示晒青毛茶在加工过程中内含代谢物的化学变化规律。研究发现的晒青毛茶品质形成关键代谢物,可为晒青品质的评价指标体系建立提供理论依据。     

种植密度对新葵18号生长发育及产量品质的影响

[目的]通过研究不同密度下新葵18号的干物质积累、叶面积及叶面积指数、产量和含油率,分析种植密度对新葵18号生长发育及产量品质的影响.[方法]调查不同种植密度下新葵18号的生长数据,计算不同处理的干物质积累、叶面积、叶面积指数和产量,并测定含油率.[结果]种植密度对新葵18号的生长发育有着显著影响,低密度处理(4 000株/667 m2)的单株叶面积较高,高密度处理(5 500株/667 m2)的叶面积指数较高,产量、含油率和单位面积干物质积累方面以处理5 000株/667 m2的值最高.产量随密度的增大而增加,但是密度超过5 000株/667 m2后,产量则表现出减少的趋势.[结论]适宜的种植密度可以调节新葵18号个体发育,最大发挥群体效应,在新疆5 000株/667 m2是新葵18号的适宜种植密度,可以取得较高产量和品质.     

基于非靶向代谢组学研究邻苯二甲酸二丁酯对菜心代谢产物组成的影响

为研究邻苯二甲酸二丁酯（di-n-butyl phthalate,DBP）胁迫对菜心代谢产物组成的影响,本文基于非靶向代谢组学,通过主成分分析、偏最小二乘判别分析等多元统计分析方法,对DBP胁迫下菜心不同组织代谢产物的差异及其关键通路进行研究。结果发现：不同DBP浓度胁迫下菜心不同组织存在明显差异的代谢产物有105种,主要分布在36条代谢途径中。P<0.05的代谢途径有3条,即色氨酸代谢（Tryptophan metabolism）、苯丙氨酸代谢（Phenylalanine metabolism）和丁酸代谢（Butanoate metabolism）。研究表明,基于非靶向代谢组学可直观反映DBP对菜心代谢产物组成的影响,为后续开发农作物关键通路上的靶向化学调控剂提供科学依据。     

基于代谢组学的‘云抗10号’晒青茶加工过程代谢物变化

【目的】基于代谢组学的超高相液相色谱/质谱(LC-MS)联用技术探究云南大叶种‘云抗10号’晒青茶加工过程中代谢产物的变化,发现影响晒青茶品质形成的标志性代谢物,并进一步研究这些物质的变化路径,为了解云南晒青茶品质形成机理奠定基础。【方法】在制作‘云抗10号’晒青茶过程中,取‘云抗10号’鲜叶、揉捻叶、晒青叶各3组。样品经预处理后,运用LC-MS检测3组样品中的代谢产物,利用质谱数据库对其定性。运用多元统计方法主成分分析(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘判别分析(partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)对3组样品检测数据进行分析。通过PLS-DA方法筛选差异显著的代谢物。【结果】建立了‘云抗10号’鲜叶、揉捻叶和晒青叶的代谢物谱的LC/MS分析方法,将代谢组数据进行主成分分析和偏最小二乘法判别分析,并将3组样品聚类区分。并用LC-MS技术对‘云抗10号’晒青茶及在制茶进行检测,结合多元统计分析,在鲜叶、揉捻叶、晒青叶之间发现差异代谢物701种,揉捻叶与鲜叶的差异显著代谢物116种,晒青叶与鲜叶的差异显著代谢物158种,晒青叶与揉捻叶的差异显著代谢物48种。比对KEGG与MWDB数据库分析代谢物,这些代谢物主要与氨基酸及其衍生物代谢、多酚物质代谢等代谢途径有关。【结论】利用LC-MS技术可以有效地对鲜叶组、揉捻叶组与晒青叶组进行区分,证明代谢组学技术在一定程度上可以揭示晒青毛茶在加工过程中内含代谢物的化学变化规律。研究发现的晒青毛茶品质形成关键代谢物,可为晒青品质的评价指标体系建立提供理论依据。     

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。     

基于广泛靶向代谢组学的武穴野生山药及其零余子代谢物差异分析

为揭示武穴野生山药及其零余子中代谢物的种类与相对含量差异,利用LC-MS/MS广泛靶向代谢组学的方法对采集自湖北省武穴市野生山药的山药肉、山药皮和零余子中代谢物成分进行检测,并结合多元统计分析和单变量统计分析筛选零余子与山药肉间、山药皮与山药肉间的差异代谢物.结果表明:武穴野生山药及其零余子中共检测到385种代谢物;在...     

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。     

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。     

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。