杂交兰及其花艺突变体中类黄酮成分差异的代谢-转录组联合分析

为探索杂交兰花艺突变体变异的分子机理,该研究以杂交兰‘玉凤’及其花艺突变体‘双艺金龙’为材料,利用靶向代谢组学和转录组学鉴定两者中类黄酮化合物含量差异及其相关通路上的差异表达基因。结果表明：(1)代谢组分析发现,杂交兰‘玉凤’和‘双艺金龙’花瓣中共检测到271种类黄酮代谢物,其中黄酮醇类和黄酮类代谢物的相对含量约占总类黄酮的30%～50%;共检测到38个差异代谢物(15个上调,23个下调);‘玉凤’中差异最高的代谢物二氢山奈酚-7-O-葡萄糖苷(黄酮醇类)含量是‘双艺金龙’的124 444倍,‘双艺金龙’中差异最高的代谢物3,5,7,3′,4′-五羟基-5′-异戊二烯基黄酮(黄酮醇类)含量是‘玉凤’的7 244倍。(2)KEGG分析显示,差异代谢物显著富集在类黄酮、黄酮和黄酮醇生物合成途径。其中,在类黄酮生物合成途径上,根皮苷、黄腐醇、二氢山奈酚、二氢杨梅素和表没食子儿茶素含量升高,柚皮苷和二氢槲皮素含量降低;在黄酮和黄酮醇生物合成途径上,三叶豆苷和槲皮素含量均下降。(3)转录组分析共筛选到563个差异表达基因,与‘玉凤’相比,‘双艺金龙’中有220(39.1%)个基因上调表达,343...     

外源ABA对藜麦种子萌发及ABA相关基因表达的影响

穗发芽会导致藜麦籽粒产量和品质严重受损,而脱落酸(ABA)与种子萌发和休眠密切相关。该研究以易穗发芽的‘大黑藜3’(BBQ3)、‘白藜6’(WQ6)和抗穗发芽的‘小黑藜1’(SBQ1)和‘白藜4’(WQ4)为试验材料,在种子萌发3 d内施加不同浓度ABA和氟啶酮(FL),探究ABA和FL对两种粒色藜麦种子萌发、ABA含量以及ABA合成基因NCED、裂解基因8′OH和信号转导基因ABI3表达的影响。结果表明：(1)各藜麦种子萌发均受到各浓度外源ABA抑制,并以25μmol·L^-1浓度效果最佳,同时受到外源低浓度FL促进,且施用2.5μmol·L^-1浓度即可;外源ABA和FL处理的SBQ1和WQ4发芽率降低和升高幅度分别小于BBQ3和WQ6。(2)对照组SBQ1和WQ4种子内源ABA含量分别显著高于BBQ3和WQ6;外源ABA处理可显著提高藜麦种子内源ABA含量,且WQ4显著高于WQ6,种皮略厚的SBQ1内源ABA含量显著低于BBQ3;外源FL处理下4份材料种子内源ABA含量均有所下降,但只有SBQ1达到显著水平。(3)对照组中,SBQ1和WQ4...     

基于广泛靶向代谢组学的竹黄活性成分分析

竹黄是我国一种重要的药用真菌,在医学、农业、食品等方面应用广泛且前景可观。为深入挖掘竹黄中有药理活性的有效化学成分,了解其在生长发育过程中不同时期代谢物的变化规律,利用广泛靶向代谢组学技术检测了竹黄子座不同发育时期的代谢物,找出差异代谢物并进行代谢通路分析。从竹黄子座中共检测出612种代谢物,前期和中期特有27种代谢物。黄酮类、奎宁酸、香豆素等具有良好生物活性的化合物首次在竹黄中被检测到。筛选出的差异代谢物主要是脂质、氨基酸、核苷酸、黄酮类、萜类、有机酸等物质,其中黄酮和氨基酸类化合物占主要地位。通过对代谢通路富集分析,获得6条具有显著意义的代谢途径。黄酮类化合物被认为是除竹红菌素外与竹黄药效有重要联系的化合物。本研究为竹黄药用机理及有效成分深入研究提供了一定的理论基础,为竹黄有效成分的代谢途径解析提供参考。     

培养时间相关的中国被毛孢代谢产物初步分析

采用偏最小二乘判别分析法(PLS‐DA)分析不同培养时间中国被毛孢代谢产物的变化。结果表明,在不同培养时间内,供试菌株菌丝的次级代谢产物差异显著。根据代谢组差异可将中国被毛孢培养时间分为前期(19d前)、中期(19–26d)、后期(26d后)3个阶段。3个培养阶段共出现43种显著差异化合物,其中仅在培养前期出现的差异化合物有3种,大部分差异代谢物出现在前期后段及中期,包括8种抗生素及多种具有独特生物活性的物质,在培养后期有3种抗生素没有检测到。在整个培养过程中,有些代谢物可能是受反馈调节机制控制,其含量呈波动变化;有些是持续合成的稳定的代谢终产物,其含量持续增加;有些由于合成速度逐渐减慢,或分解速度逐渐加快而出现含量持续下降。从代谢物的利用角度来说,人工培养菌丝适宜在培养中期采收,因为此阶段生物活性代谢物最多,但对于含量持续下降的化合物的利用应在培养前期采收;对于含量持续增加的化合物的利用宜在培养后期采收。     

小麦根系在碱胁迫下的生理代谢反应

为明确碱胁迫对小麦(Triticum aestivum)根系离子组及代谢组的影响,探讨其响应变化规律及机制,该研究以小麦为实验材料,采用两种碱性盐(Na HCO3和Na2CO3)按摩尔比1:1混合模拟不同碱胁迫强度,利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术结合多元变量分析方法,系统分析小麦根系在碱胁迫下的矿质元素、游离阴离子、代谢产物及代谢途径变化。结果显示:低浓度碱胁迫下小麦根系仍能维持一定的生长,但在高浓度碱胁迫下根系生长受到了明显抑制。当碱胁迫强度超过小麦根系调节能力时,根系中Na含量急剧增加的同时K含量明显减少。碱胁迫刺激根中Ca积累,而Mg、Cu和Fe含量呈现下降趋势。碱胁迫明显减少根中游离阴离子(主要是Cl–)含量。检测代谢物组包括有机酸、氨基酸、碳水化合物、嘧啶和嘌呤等70个代谢产物,主成分分析结果表明代谢物均分布在95%的置信区间内。碱胁明显迫促进苹果酸、琥珀酸等代谢物积累,但造成糖类(果糖、蔗糖)及多元醇(肌醇、山梨糖醇)和氨基酸(γ-氨基丁酸、丙氨酸)含量显著下降。结果表明:根系中Na+含量剧增,加上高pH值危害,导致根系生长率降低;与此同时,游离阴离子明显减少,造成根系内负电荷亏缺和pH不稳定,导致离子平衡遭到破坏,进而引起一系列代谢途径的协变反应。小麦根系在碱胁迫下糖酵解、细胞膜脂代谢和氨基酸合成受到明显的抑制,但三羧酸循环显著增强。这些结果表明碱胁迫(高pH值)对碳素合成和储存有明显的负效应,降低代谢合成碳骨架和能量,使得清除活性氧能力明显下降。碱胁迫下根外部质子缺乏造成NO3–含量降低,影响氮素吸收利用,导致氨基酸合成受阻。三羧酸循环增强为生成有机酸类化合物和调控pH平衡提供能量,这可能是植物适应碱胁迫的一种特殊对应策略。     

广叶绣球菌不同生长阶段栽培基质中代谢物差异分析

【背景】栽培基质的利用是广叶绣球菌(Sparassis latifolia)栽培中重要的生理过程，但栽培过程中基质代谢物的变化尚不清楚。【目的】通过不同生长阶段栽培基质中差异代谢物分析挖掘关键代谢物，为广叶绣球菌基质利用机理研究提供理论参考。【方法】利用UHPLC-MS/MS技术分析广叶绣球菌菌丝(Myc)、原基(Pri)和子实体(FB)生长阶段栽培基质中代谢产物的变化，通过不同数据库进行代谢物注释并进行KEGG通路富集分析。利用LC-MS/MS技术检测不同发育阶段绣球菌中植物类激素含量。【结果】三个不同栽培阶段基质中共鉴定出代谢产物1 360个。不同比较组(Pri vs. Myc、FB vs. Myc和FB vs. Pri)间共有的差异代谢产物179个，含量最高的50个代谢物主要包括氨基酸、脂质、吡喃酸、吡喃酮和植物类激素等物质。其中氨基酸含量在Myc、Pri和FB阶段基质中逐渐降低，而吡喃酸和吡喃酮类化合物含量逐渐升高。植物类激素中的赤霉素在Pri和FB阶段基质中含量较高，茉莉酸在Myc阶段基质中含量较高。对不同发育阶段绣球菌植物类激素进行检测，发现赤霉素GA7仅在原基中检测到，1...     

慢性疲劳综合征中学生运动前后尿液差异代谢物的比较

目的：探讨慢性疲劳综合征（CFS）中学生运动前后尿液的差异代谢物及其代谢通路特征,阐述慢性疲劳综合征的代谢机制。方法：依据美国疾病预防控制中心关于CFS的筛选标准,选取8名17~19岁男性CFS中学生作为受试对象,同时选择来自同一学校的8名同龄、同性别健康中学生作为对照组。受试者进行一次改良的哈佛台阶运动（上下台阶30次/min,持续3 min）,采集运动前后的尿液,以液相-质谱联用（LC-MS）法检测其差异代谢物;采用多维统计法对所检测到的代谢物进行主成分分析（PAC）和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）;通过MetPA数据库分析与差异代谢物相关的代谢通路。结果：与对照组相比较,运动前CFS组筛选出肌酸、吲哚乙醛、植物鞘氨醇和焦谷氨酸4个差异代谢物,其含量均显著下降（P<0.05或P<0.01）;运动后CFS组检测出11个差异代谢物,依次是壬二酸、甲基腺苷、乙酰肉碱、癸酸、皮质酮、肌酸、左炔诺孕酮、泛酸、焦谷氨酸、黄嘌呤核苷和黄尿酸,其中除甲基腺苷和肌酸比对照组显著升高（P<0.05）外,其他9个差异代谢物均较对照组显著降低（P<0.05或P<0.01）。将上述15个差异代谢物分别输入MetPA数据库进行代谢通路权重得分分析,结果显示,运动前CFS组只检测出精氨酸-脯氨酸代谢通路紊乱,标记代谢物为肌酸;而运动后检测出精氨酸-脯氨酸代谢、泛酸与辅酶A生物合成、类固醇激素生物合成3条代谢通路存在障碍,标记代谢物依次是：肌酸、泛酸和皮质酮。结论：运动干预前,CFS中学生的精氨酸-脯氨酸代谢通路紊乱被检出;施加运动后,又检测出其类固醇激素生物合成代谢通路与泛酸和辅酶A代谢通路也存在代谢紊乱情况。     

两种提取溶剂对莲雾果实GC-MS代谢组学分析的影响

以台湾"黑珍珠"莲雾果实为实验材料,选择植物代谢组学研究中常用的两种提取溶剂对莲雾果实样品进行非靶标的代谢轮廓分析,研究两种提取溶剂对莲雾果实代谢组学分析的影响。利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对莲雾果实代谢产物进行分离鉴定,利用甲醇-水(A)法和甲醇-氯仿-水(B)法两种方法共鉴定出129个代谢产物;利用主成分分析法等比较了两种提取方法的提取效果,结果表明两种方法存在显著差异。从色谱峰总数来看,A法可检测到323个色谱峰,B法仅有251个,统计分析发现124个差异显著的代谢物质,其中有90个代谢物质的相对含量用A法提取显著高于B法提取。研究结果表明,甲醇-水溶剂提取的方法更适合于莲雾果实代谢组学的分析研究。     

两种提取溶剂对莲雾果实GC-MS代谢组学分析的影响

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两种提取溶剂对莲雾果实GC-MS代谢组学分析的影响

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两种提取溶剂对莲雾果实GC-MS代谢组学分析的影响

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两种提取溶剂对莲雾果实GC-MS代谢组学分析的影响

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