亚洲兰茂牛肝菌的化学成分及其活性

对亚洲兰茂牛肝菌Lanmaoa asiatica(“见手青”)的化学成分和生物活性进行研究。采用多种柱色谱技术以及重结晶等方式对其95%乙醇提取物的乙酸乙酯萃取物进行分离纯化,共得到17个单体化合物。根据波谱数据及文献比对鉴定了化合物的结构,其中9个为甾体类化合物：citreoanthrasteroid(1)、1(10→6)abeo-麦角甾-5,7,9,22-四烯-11β-甲氧基-3α-醇(2)、3β,5α,9α-trihydroxy-6β-methoxyergosta-7,22-dien(3)、过氧化麦角甾醇(4)、9(11)-去氢过氧化麦角甾醇(5)、3β-羟基-(22E,24R)-麦角甾-5,8(9),22-烯-7-酮(6)、(24S)-麦角甾-7-烯-3β-醇(7)、22E,24R-麦角甾-7,22-二烯-3β-醇(8)和麦角甾醇(9);其余化合物分别为：腺嘌呤核苷(10)、5’-deoxy-5’-methylamino-adenosine(11)、5’-deoxy-5’-methylamino-9-(α-L-lyxofuranosyl)adenine(12)、(R)-4-me...     

兰茂牛肝菌子实体发育的关联物质及其主要通路分析

【背景】兰茂牛肝菌(Lanmaoaasiatica)等外生菌根真菌的子实体形成和发育机制仍然未知。【目的】揭示调控子实体发育的关联物质。【方法】同时运用核磁共振、气相质谱和液相质谱3种代谢组学技术,分析兰茂牛肝菌纯培养8d原基(Y8)与野生子实体(Z0)的小分子物质。【结果】Y8及Z0分别共指认出451、473种化合物;Y8vs.Z0,有362种显著或极显著上调(206种)及下调(156种)差异物质,其涉及47条调控通路。【结论】推测通过9条主要通路完成物质的深度转化及调控,极显著上调及下调差异物质如牛肝菌素可能对子实体的发育起着一定的调控作用,3种方法互相补充扩大了检测的泛度及灵敏度,这为探究兰茂牛肝菌子实体发育机理及人工培养提供了一定的理论参考。     

基于转录组分析的金针菇冷诱导原基形成的调控网络

金针菇是低温结实型菌类,原基形成需要低温诱导,子实体发育也需要较低的温度,因此在工厂化生产过程中能源消耗大,生产成本高。本研究利用转录组测序对金针菇菌丝体和原基进行RNA-Seq分析,筛选得到7 935个差异表达基因,在原基形成后,有4 025个基因上调表达以及3 910个基因下调表达。通过GO注释和KEGG通路注释等生物信息学手段对代谢途径进行分析,可推测冷诱导形成原基的代谢调控为：当金针菇菌丝细胞接受到冷信号后,糖分转运相关的基因表达量下降,导致碳源摄取效率下降,因而糖酵解途径大部分相关基因表达量下调,进而导致三羧酸循环的底物乙酰辅酶A（乙酰CoA）合成量减少,整个细胞能量产出下降。此负反馈信号使细胞内储存的脂质进行氧化代谢的基因表达上调,产出乙酰CoA以供三羧酸循环产能。此负反馈导致不饱和脂肪酸的合成基因表达上调,以调节细胞流动性;同时磷脂和鞘脂代谢通路的相关基因表达大多上调,合成增多,细胞膜的组分因此改变,因此细胞进行重构进入另一种状态。与DNA复制、RNA转录和蛋白质合成的相关基因表达均大部分上调,表明了原基形成时细胞正处于增殖旺盛时期。本研究结果从分子水平上揭示了金针菇原基的形成伴随着能量来源的转变,各个代谢途径的相互调控以及相关基因的表达影响,为有目的培育高温型金针菇新品种,减少栽培能耗提供理论依据。     

基于转录组分析高温抑制广东虫草原基形成的调控网络

在大型真菌原基形成和子实体发育的过程中,温度是一个极其关键的因素,高温显著影响多种食用菌原基的形成和子实体的品质。广东虫草是中国华南地区特有的虫草类新食品原料,其子实体富含多种活性成分和营养成分,且能够进行较大规模人工栽培。然而,温度对广东虫草原基形成的影响及调控机制尚不清楚。本研究通过不同温度处理不同时间段,发现29℃处理3d抑制了广东虫草原基的形成;对29℃处理3d处理前后的菌丝阶段（CK）和原基阶段（CK-P和HT-P）样品进行转录组测序分析,高温处理后原基阶段的两个组中发现1 682个差异表达基因,其中1 015个上调表达和667个下调表达。在碳水化合物代谢途径中,多个糖酵解和三羧酸循环及葡聚糖和海藻糖合成相关基因在高温处理后呈现下调表达;在原基样品中,多个热激蛋白基因（Hsp10、Hsp23、DnaJ、Hsp70、Hsp90和Hsp98）和转录因子C2H2转录水平显著上调表达。本研究结果基于分子水平揭示了高温影响原基形成过程中能量代谢和相关基因的差异表达,为后续利用广东虫草抗逆相关基因资源培育新品种奠定了重要的基础。     

代谢组学技术在营养学研究中的应用

代谢组学可以系统性地研究生物体受到扰动或干预后整体代谢水平的变化。文章概述了代谢组学技术的生物样品采集与制备、分析技术、数据处理与统计分析、差异代谢物结构鉴定与代谢通路分析等方法与步骤及其在营养学研究领域中的应用,展望了代谢组学技术在营养学研究领域的应用前景,以期为下一步的研究提供参考。     

整合转录组数据鉴定大型真菌原基形成的潜在通路

[背景]大型真菌子实体发育特别是从菌丝体到原基转变的分子机制,目前仍不清楚.现有的研究大多集中在有限的真菌种类或环境因素上,但对在发育中起关键作用的基因提供的信息有限.[目的]研究大型真菌原基形成的分子机制.[方法]对11个物种及4个环境因子相关的转录组数据进行分析.[结果]与对照组相比,上调基因数量从白灵菇(Pleu...     

半枫荷调控RA模型的非靶向代谢组学研究

为探讨半枫荷干预类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis, RA)模型大鼠血浆内容物代谢轮廓的变化和特征,该研究以半枫荷正丁醇提取物给药前后RA模型大鼠血浆为研究对象,借助超高效液相色谱联用四极杆飞行时间质谱(UPLC-QTOF/MS)技术进行非靶向代谢组学检测,并用SIMCA-P软件对代谢物测定结果进行多元变量统计分析,筛选差异代谢物并作通路富集分析。结果表明：(1)给药前后大鼠血浆代谢轮廓存在显著差异,与模型组相比,给药组在正负离子模式合并后筛选出321种差异代谢物,其中负离子模式鉴定到174种代谢物,正离子模式鉴定到192种代谢物。(2)鉴定到的所有代谢物根据其化学分类归属信息归为12种类型,有机酸及其衍生物和脂类及类脂分子这2类代谢物数量占比较高。(3)通路富集获得37个代谢通路且呈显著性差异(P<0.05),给药组中蛋白质的消化和吸收、肿瘤胆碱代谢通路和ABC转运蛋白通路出现较大扰动且富集到的差异代谢物数量最多,所有通路均显著上调(P<0.05)。这对阐明半枫荷调控RA症状的变化机制具有一定指导价值和理论意义。     

与草菇原基形成相关的过氧化物酶基因VvDyP的结构与表达分析

DyP-type过氧化物酶作为氧化物酶家族中的一员,参与了菌体氧化应激调节反应以及基质降解等过程。本研究从草菇基因组中获得一个DyP-type 过氧化物酶的编码基因,将其命名为VvDyP。对该基因进行结构分析,结果显示草菇的DyP-type 过氧化物酶编码基因全长为 2 333bp,含有8个外显子,7个内含子;开放阅读框长为1 485bp,编码494个氨基酸。通过系统发育分析发现它与灰盖鬼伞以及糙皮侧耳DyP蛋白同源性最高;分析DyP-type 过氧化物酶编码基因在草菇各个时期的表达谱情况并进行荧光定量PCR实验验证发现,草菇的DyP-type过氧化物酶编码基因只在原基中高表达,推测DyP-type过氧化物酶编码基因可以清除过量的活性氧自由基以保证原基的正常形成。     

基于UPLC-QTOF-MS代谢组学研究灰树花发酵的代谢差异

为了解天麻苦荞复配液的添加对灰树花深层发酵过程中代谢产物的差异性,采用超高效液相色谱-四级杆串联飞行时间质谱（UPLC-QTOF-MS）技术结合多变量统计分析方法,对发酵7d的灰树花菌丝体细胞代谢物进行分析。主成分（PCA）模型显示添加天麻苦荞复配液的菌丝体细胞与对照组菌丝体细胞相比代谢产物差异明显（P<0.05）,通过正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）,以VIP（varible importance in the projection）>1和P<0.05为条件进行筛选和鉴定得到44种差异代谢物,包括糖类6种、氨基酸类13种、维生素类5种、核苷酸类7种、有机酸类10种、脂肪酸类3种。其中,与对照组相比鼠李糖、D-半乳糖、D-甘露醇、果糖-6-磷酸等7种物质含量显著下调,D-木糖醇、异亮氨酸、赖氨酸、泛酸、二十二碳六烯酸、D-葡萄糖醛酸、琥珀酸等37种物质含量显著上调。通过对差异代谢物进行通路分析,得到具有显著影响的代谢通路14条,推测了灰树花胞外多糖合成通路。由此推断天麻苦荞复配液的添加对灰树花胞外多糖的增效作用和提升营养品质的原因,为今后深层次研究外源添加物对灰树花发酵过程的影响提供理论依据。     

基于非靶代谢组学的糙皮侧耳子实体发育的关联物质及主要代谢通路分析

本研究采用代谢组学方法鉴定并分析了糙皮侧耳原基和刚分化的子实体中的小分子代谢物质,以期解析糙皮侧耳子实体形成和发育的潜在机制。糙皮侧耳原基和子实体中共鉴定出545种代谢物,包含酚酸、脂类、氨基酸及其衍生物、核苷酸及其衍生物、有机酸、生物碱、单宁、木脂素和香豆素以及其他代谢物共9类。主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)表明糙皮侧耳原基和子实体中的代谢物质具有显著差异。以VIP≥1、fold change≥2或≤0.5为条件,共筛选到253种差异代谢物。调控通路分析结果显示差异物质涉及76条代谢途径,推测该菌通过色氨酸代谢,苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成,赖氨酸降解,D-精氨酸和D-鸟氨酸代谢,生物素代谢,莨菪烷、哌啶和吡啶生物碱的生物合成,酪氨酸代谢,嘌呤代谢,丙酸代谢和异喹啉生物碱的生物合成等主要代谢通路完成物质的深度转化及调控。本研究为糙皮侧耳子实体发育机制的研究提供了一定的理论依据。     

黑杨萎蔫叶片挥发性物质的成分分析

采用水蒸气蒸馏法和气体吸附法提取黑杨萎蔫叶片的挥发性气味物质 ,用二氯甲烷做萃取剂 ,气相色谱_质谱联用技术分离和鉴定萃取到的气味物质的化学组分 ,结果表明 ,水蒸气蒸馏法共得到 1 9个峰 ,鉴定出结构的有 1 6个峰 ,未鉴明的 3个峰 ;主要组分为 4号峰的 (Z)_3_己烯醇 ,相对含量为 2 8.71 % ,其次为 1 4号峰的邻羟基苯甲醛 ,相对含量为 1 0 .35 %。气体吸附法共分离到 2 0个峰 ,鉴定出结构的有1 7个峰 ;主要组分分别为 6、7、8号峰的 (E)_2_己烯醛、(Z)_3_己烯醇、(E)_2_己烯醇 ,相对含量分别为2 0 .78%、2 9.1 2 %、2 9.2 2 %。两种方法所得到的相同组分为 9种 ,相似性为 46.1 5 %。     

黑杨萎蔫叶片挥发性物质的成分分析

采用水蒸气蒸馏法和气体吸附法提取黑杨萎蔫叶片的挥发性气味物质,用二氯甲烷做萃取剂,气相色谱_质谱联用技术分离和鉴定萃取到的气味物质的化学组分,结果表明,水蒸气蒸馏法共得到19个峰,鉴定出结构的有16个峰,未鉴明的3个峰;主要组分为4号峰的(Z)_3_己烯醇,相对含量为28.71%,其次为14号峰的邻羟基苯甲醛,相对含量为10.35%。气体吸附法共分离到20个峰,鉴定出结构的有17个峰;主要组分分别为6、7、8号峰的(E)_2_己烯醛、(Z)_3_己烯醇、(E)_2_己烯醇,相对含量分别为20.78%、29.12%、29.22%。两种方法所得到的相同组分为9种,相似性为46.15%。     

金花茶花瓣转录组分析及花瓣发育调控基因挖掘

花瓣大小是影响金花茶(Camellia nitidissima)观赏价值的主要因素之一,但金花茶花瓣发育形成机制尚不清楚。将金花茶花瓣发育过程划分为幼蕾期(S1)、初蕾期(S2)、显色期(S3)、半开期(S4)、盛开期(S5)五个阶段,利用RNA-seq技术分析花发育过程中转录组的动态变化,以期对金花茶花瓣发育形成的转录机理进行初步探究。通过对金花茶花瓣发育过程中的差异表达基因进行富集分析和趋势分析,发现生长素转导途径所含差异表达基因数量最多,部分AUX1/LAX共转运体、AUX/IAA基因、SAUR等生长素应答基因在开花过程中明显上调,表明生长素是调控花瓣生长重要的调控因子。MYB、bHLH、锌指蛋白等转录因子、木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶(XTH)、果胶酯酶(PE)、果胶裂解酶(PL)等部分下游功能基因,其中XTH显著富集于GO分类中的水解酶活性,表明它们可能对金花茶花瓣的生长起重要调控作用。此外,对FT、SOC1、AP3、PI、SEP3等开花调控关键基因在金花茶花瓣发育过程中的表达情况进行了分析,结果表明这些基因主要以中低表达为主。高表达基因进行KEGG富集分析结果表明,次生代谢物质合成伴随着金花茶花瓣的整个发育过程。这些结果为进一步揭示金花茶花瓣发育的转录调控机制奠定了理论基础。     

冬虫夏草不同发育时期蛋白质组iTRAQ质谱分析

本文选定冬虫夏草寄主昆虫幼虫（S1）、僵虫（S2）、子座初期（子座<1cm,S3）、子座早期（1cm<子座<3cm,S4）、成熟冬虫夏草（子座>7cm,S5）、商品冬虫夏草菌核（S6）、商品冬虫夏草子座（S7）及商品冬虫夏草（中期子座≈5cm,S8）8个样品,用定量蛋白质组学方法iTRAQ分析技术对冬虫夏草不同生长发育阶段的差异蛋白质组进行比较。共计获得9 924个不同肽段,鉴定到1 809个蛋白质,其中差异比值1.5倍以上,P<0.05蛋白个数506个,以商品冬虫夏草样本（S8）为参照,比较差异蛋白数量,寄主幼虫（S1）、僵虫（S2）、子座初期（S3）、子座早期（S4）、成熟冬虫夏草（S5）、商品冬虫夏草菌核（S6）及商品冬虫夏草子座（S7）阶段差异蛋白数分别为104、102、34、35、49、46和136个,说明昆虫幼虫、僵虫及子座与商品冬虫夏草样品差异显著。对鉴定蛋白质数据进行了主成分分析（principal component analysis,PCA）,在第三主成分（component 3）上的显著差异,表明成熟冬虫夏草（S5）的蛋白组成不同于商品虫草,说明成熟虫草品质下降。层次聚类（hierarchy clustering）分析结果表明所有样品分为两支,僵虫（S2）和商品冬虫夏草菌核（S6）与寄主幼虫（S1）聚在了一个分支上,而不同发育阶段样品（S3、S4和S5）与商品虫草子座（S7）聚在一个分支上,说明商品冬虫夏草菌核中还残留有寄主昆虫蛋白。冬虫夏草菌核部位的蛋白到子座部位的蛋白呈现由寄主幼虫蛋白向真菌蛋白发育过渡的聚类关系。子集嵌套关系同步子实体生长发育阶段蛋白组成变化随时间的程序性变化的规律。K-均值（K-means）聚类和Gene Ontology（GO）注释分析,提供了冬虫夏草成熟过程中能量代谢通路的变化趋势以及与真菌侵染昆虫和有性生殖相关蛋白质信息。研究结果为理解寄主昆虫对冬虫夏草功能的潜在贡献、子实体形成和发育的分子机制提供借鉴,并为蛋白质组作为冬虫夏草质量标准提供了科学参考。     

褐环乳牛肝菌对樟子松生长的调控——影响激素和代谢产物含量

为了进一步探究褐环乳牛肝菌对樟子松苗木生长的促进机制,利用生物化学和植物生理学等研究方法,在前期研究基础上对2年生沙地樟子松苗木施加褐环乳牛肝菌液体菌剂,并在2个月后对苗木各部分生长状态、生长相关激素、抗逆性代谢产物进行检测。结果表明：褐环乳牛肝菌可以通过升高樟子松IAA和GA含量促进樟子松苗木的生长。其中,对樟子松根系中IAA含量影响最为显著,接菌苗木根中IAA含量比未接菌苗木根中IAA含量高85%以上;与此结果相反,褐环乳牛肝菌可以降低樟子松苗木ABA含量,通过ABA含量变化调控IAA含量,进而调控根系的生长;除此之外,褐环乳牛肝菌可以调控樟子松苗木甜菜碱和黄酮化合物的含量。未接菌苗木的甜菜碱在根、茎、叶中的含量分别比接菌苗木高46%、26%和23%,说明接菌苗木在受环境的影响方面相较于未接菌苗木低。接菌处理可以显著提高樟子松苗木根部黄酮化合物含量。本研究结果可以为今后进一步研究提供数据借鉴,同时也可以为辽西半干旱地区森林健康调控与褐环乳牛肝菌科学应用于当地造林提供科学依据。     

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

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

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

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

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。