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[期刊] 西南农业学报
[作者]
唐毓玮 李佳慧 毛立彦 龙凌云 黄秋伟 於艳萍 苏群 王妍虹
【目的】了解睡莲花朵不同组织的代谢产物差异，为睡莲花朵活性成分的提取、加工及在功能食品领域中精准应用提供理论依据。【方法】以热带睡莲品种‘巴拿马’（Nymphaea ‘Panama Pacific’）为试验材料，利用液相色谱—质谱联用仪（LC-MS）非靶向代谢组学技术检测其花瓣、雌蕊和雄蕊中的非挥发性代谢物，并对试验数据进行多元统计分析，利用京都基因与基因组百科全书（KEGG）对各组织的特异代谢产物进行检索。【结果】从睡莲花朵中共检测到1084个代谢物，雌蕊、雄蕊和花瓣中代谢物的含量差异明显。其中，雌蕊与花瓣的差异代谢物有553个，雌蕊与雄蕊的差异代谢物有569个，花瓣与雄蕊的差异代谢物有613个。在优势代谢物种类方面，花瓣的优势代谢产物种类较少，有138个，显著富集在苯丙烷类生物合成、类黄酮生物合成和柠檬酸循坏3个代谢通路；雌蕊的优势代谢物种类居中，有165个，显著富集在苯丙烷类生物合成、类黄酮生物合成、氰基氨基酸代谢及烟酸和烟酰胺代谢4个通路（P<0.05，下同）；雄蕊的优势代谢物种类较多，有206个，显著富集在黄酮和黄酮醇生物合成、植物激素生物合成和吲哚生物碱生物合成3个代谢通路。雌蕊中天冬氨酸、酪氨酸和谷氨酸的含量相对较高，雄蕊中的长春新碱和四氢鸭脚木碱的含量相对较高，特别是作为天然抗癌药物的长春新碱，其雄蕊中的含量分别约为雌蕊中的1192倍和花瓣中的553倍。【结论】睡莲花朵不同组织间的代谢物含量差异明显，优势代谢物显著富集到苯丙烷类、类黄酮、黄酮和黄酮醇及吲哚生物碱的生物合成等8个代谢通路。利用非靶向代谢组学技术能初步筛选睡莲花朵不同组织的优势代谢产物。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
苏群 田敏 刘俊 王凌云 李春牛 李先民 黄展文 王虹妍
【目的】分析蓝星睡莲和小花睡莲叶片转录组测序产生的Unigene序列及蓝星睡莲全基因组序列的简单重复序列(SSR)位点特征,为开展睡莲属植物种质资源鉴定、遗传多样性分析及遗传连锁图谱构建等提供基础数据。【方法】利用前期研究获得的蓝星睡莲和小花睡莲叶片转录组数据及已公开发表的蓝星睡莲基因组,以MISA进行SSR位点搜索,并统计分析其全基因组序列的SSR位点出现频率、基元序列长度和基元类型等。【结果】在蓝星睡莲和小花睡莲叶片转录组的114 762个Unigenes序列中搜索到38 998个SSR位点,SSR位点出现频率为33.98%,其中完整型SSR位点30 124个;SSR基元序列总长度为465 550 bp,总平均为21.65 bp。在蓝星睡莲基因组中搜索到249 029个SSR位点,平均分布频率为609.0个/Mb,其中完整型SSR位点163 265个;SSR基元序列总长度为2 775 181 bp,总平均为27.25 bp,占基因组大小的0.68%。在转录组和基因组中,SSR位点均以二核苷酸和单核苷酸重复类型为主,分别占SSR总数的48.87%和41.03%、51.70%和43.37%;在二核苷酸重复基元中,AG/TC和AT/TA型的占比较高,且远高于其他类型重复基元;SSR基元中各类型重复以5～11次为主,其中重复10次的最多;基于荧光毛细血管电泳法从合成的144对SSR引物中筛选出12对扩增性好且多态性高的SSR引物。【结论】蓝星睡莲和小花睡莲叶片转录组及蓝星睡莲基因组SSR中的低级基元类型较丰富,具有开发为高多态性SSR引物的潜力;筛选出12对扩增性好且多态性高的SSR引物可用于开展睡莲属植物种质资源鉴定、遗传多样性分析及遗传连锁图谱构建等研究。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
甄军波 宋世佳 刘琳琳 刘迪 欧阳艳飞 迟吉娜
为挖掘棉花花朵中具有药用和食用价值的代谢物,以开花当天的陆地棉和金花葵的花朵为材料开展代谢组学检测,结果共检测到465个代谢物。利用差异倍数(Fold change)和VIP值(Variable importance in projection)相结合的方法筛选差异代谢物。结果表明,在陆地棉和金花葵的花朵中共筛选出差异显著代谢物269个,196个代谢物在陆地棉和金花葵中含量差异不显著。有29个代谢物仅在金花葵中检测到,包括氨基酸及衍生物、酚酸类、黄酮、木脂素和香豆素等,有41个代谢物仅在陆地棉中检测到,主要包括黄酮类、酚酸类和鞣质等次生代谢物。综上,陆地棉中富含黄酮、氨基酸及其衍生物、酚酸、生物碱、有机酸、脂质、核苷酸及其衍生物、鞣质和香豆素等物质。
关键词：
陆地棉 金花葵 代谢物 差异分析
[期刊] 中国农业科学
[作者]
齐晓雨 孔小平 周红伟 严湘萍
【目的】萜类代谢物是评价胡萝卜风味品质的主要指标，对胡萝卜口感风味品质的形成具有重要作用。通过比较甜味浓烈组（-3）和苦味浓烈组（3）两组不同品种胡萝卜成熟期肉质根风味成分的代谢谱，为胡萝卜风味特征成分鉴定及优异资源的开发利用提供参考。【方法】建立高效的、具有高灵敏度和高通量的代谢组学分析平台和方法：采用UPLC-MS/MS方法对胡萝卜萜类代谢物进行分析测定，鉴定影响胡萝卜风味品质的萜类代谢物。采用OPLS-DA结果的VIP值、log2FC值筛选差异性代谢物（设置阈值：VIP>1、fold change≥2和fold change≤0.5）。【结果】利用UPLC-MS/MS技术对胡萝卜成熟期肉质根进行广泛靶向代谢组学测定，共筛选出50种显著差异的萜类代谢物，12个上调，2个下调。其中，显著上调的分别是京尼平（0.754）、粳米素B(0.936)、氧叶烯A(1.03)、乙酸香芹酯（1.04）、3-(3'-羟基丁基)-2,4,4-三甲基环己烷-2,5-二烯酮（0.662）；显著下调的是脱氢地芰普内酯（0.617）。从含量来看，苦味胡萝卜中萜类代谢物含量综合较高的分别是甲黑素甲苷A(16.98)、莪术醇（17.57）、京尼平（15.32），甜味胡萝卜中萜类代谢物含量综合较高的分别是甲黑素甲苷A(17.61)、异香附醇（16.01）、莪术醇（18.73）。根据P值来看，排名前5的分别是薇甘菊内酯（0.994）、寥二醛（0.991）、甲基(E)-5,11-二羟-4-((Z)-2-甲基丁-2-烯酰氧基）-3,10-二亚甲基-2-氧代-2,3,3a,4,5,8,9,10,11,11a-十氢环癸并[b]呋喃-6-羧酸酯（0.978）、(3R)-3-羟基-紫罗兰酮（0.974）、布卢门醇A(0.969)。采用聚类分析方法对两组胡萝卜肉质根中的差异代谢物进行分析，其中，分组3中的代谢物含量要明显高于分组-3中的代谢物含量。利用KEGG进行差异代谢物注释和富集分析。【结论】萜类代谢物是影响胡萝卜风味的主要化合物，其中，京尼平、粳米素B、氧叶烯A、乙酸香芹酯、甲黑素甲苷A、莪术醇、异香附醇、脱氢地芰普内酯、薇甘菊内酯等萜类代谢物可能是影响胡萝卜风味的关键成分。
[期刊] 林业科学研究
[作者]
张振 张含国 周宇 张磊 于宏影 张莉
红松(Pinus Koraiensis)为松科松属乔木,主要分布在中国东北东部,俄罗斯远东南部及朝鲜半岛,日本岛也有零星分布。红松是中国Ⅱ级重点保护野生植物,既是优良的用材树种,又是珍贵的食用干果和油料树种[1]。红松树干圆满通直,叶5针一束,球果两年成熟,花期5—6月,种子在次年9—10月成熟。
关键词：
红松 转录组 基因注释 次生代谢途径
[期刊] 林业科学研究
[作者]
周丹 童宇航 赵彦贝 张林玉 王梓煦 李庆卫
[目的]探讨主要产区素心蜡梅次生代谢物组分，通过筛选和分析河南鄢陵和重庆北碚素心蜡梅的差异次生代谢物及其差异代谢途径，为蜡梅的道地产区的科学种植提供理论依据。[方法]采用基于超高效液相色谱串联质谱的广泛靶向代谢组学，对两个产地盛花期的样本进行代谢组分析[结果]1)两个产地的样本中共鉴定出2 175种次生代谢物，按化学结构主要分为13类，其中黄酮类物质种类占比最大，共387种，其次是酚酸类、脂质、生物碱、萜类、氨基酸及其衍生物、木脂素和香豆素、有机酸、核苷酸及其衍生物、醌类、鞣质和甾体。2)相比于重庆素心蜡梅，河南素心蜡梅共有613种显著差异代谢物，其中346种代谢物的含量显著上调，包括79种酚酸类，52种黄酮，38种生物碱，32种有机酸，27种氨基酸及其衍生物，24种萜类，8种脂质，7种醌类，7种核苷酸及其衍生物和38种其他类。3)根据KEGG注释，129种差异代谢物被注释至83条代谢途径。其中，苯丙烷生物合成、黄酮类生物合成、氨基酸生物合成、ABC转运体等通路的差异代谢物富集较多，苯丙烷的生物合成、苯丙氨酸代谢、二萜生物合成、黄酮类化合物生物合成、泛醌和其他萜类-醌生物合成5条代谢通路富集显著。[结论]两个主产区素心蜡梅中共检测到2 175种次生代谢物，不同产区素心蜡梅在次生代谢物质方面表现出显著的差异性，包括613种显著差异代谢物，主要集中在酚酸类和黄酮类。其中，杜仲脂素A和七叶树碱是区分两个主产区素心蜡梅的关键标志物。苯丙烷生物合成、黄酮类生物合成、氨基酸生物合成、ABC转运体等通路的差异代谢物较多，苯丙烷的生物合成、苯丙氨酸代谢和二萜生物合成的差异代谢物富集显著。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
叶方婷 潘鑫峰 毛志君 李兆伟 范凯
【目的】基于睡莲基因组鉴定睡莲bZIP(basic leucine zipper)家族成员,并对其进行分析,以揭示睡莲b ZIP家族的分子进化和功能。【方法】从Waterlily Pond数据库获取睡莲基因组序列,利用HMMER3.0程序识别睡莲的bZIP家族成员,并使用CDD程序进一步确认其含有的保守bZIP结构域,使用IQ-tree软件构建系统进化树。利用ExPASy和SOPMA在线网站进行蛋白质结构分析,通过MEME程序进行保守基序分析,使用MCScan和Circos软件对基因复制事件进行分析以及可视化展示。从NCBI下载睡莲转录组数据(SRA Study:SRP222853),用R软件对睡莲bZIP家族成员表达数据的Pearson相关系数(PCC)进行计算和可视化分析,使用Cytoscape软件对NcbZIP成员之间的表达数据关系进行分析。【结果】从睡莲基因组中共鉴定出46个bZIP家族成员,按成员在染色体上的分布命名为NcbZIP01—NcbZIP46。根据系统进化分析可以将睡莲bZIP家族成员分为A、B、C、D、E、G、H、I、J和S共10个亚家族,其中A亚家族所含成员最多(11个),相同亚家族成员具有相似的保守结构域和基因结构。理化性质分析表明,睡莲bZIP家族成员蛋白质长度介于101—1 898 aa,分子量大小介于12.04—214.64 kD。染色体定位分析发现,睡莲共有14条染色体,46个bZIP家族成员不均匀地分布在其中的10条染色体上,其中1号染色体上分布最多。睡莲bZIP基因家族发生10个复制事件,其中9个片段复制事件,1个串联复制事件,A亚家族所含基因复制事件最多(3次)。对NcbZIP成员在不同组织下的表达进行分析,根据表达情况分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组,Ⅰ组成员在所有组织中均高度表达,Ⅱ组成员几乎在所有组织中均不表达,Ⅲ组成员在不同组织中表达水平各不相同,其中C、D和G亚家族的大部分成员集中在Ⅲ组。通过睡莲bZIP成员表达量的Pearson相关系数分析,发现NcbZIP45与所有NcbZIP成员之间的相关性最高。【结论】在睡莲基因组中鉴定出46个bZIP成员,分为10个亚家族,不均匀地分布在14条染色体上,结构进化保守,组织表达模式多样。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
张海平 房伟民 陈发棣 丁跃生 崔娜欣 顾俊杰
对睡莲属60份材料33个形态性状进行统计分析,结果表明:睡莲属植物具有丰富的形态多样性,平均多样性指数为1.446,总体上是数值性状形态多样性指数大于非数值性状;平均变异系数36.39%,变异系数和多样性指数的变化趋势相反。通过主成分分析,将33个性状综合为5个主成分,第一主成分的方差贡献率为28.71%,第二主成分的方差贡献率为18.85%;基于形态性状的聚类分析把60份材料聚为2类,第1类16份材料均为热带睡莲,其心皮离生、叶缘有锯齿,第2类44份材料均为耐寒睡莲,其心皮合生、叶缘无锯齿、无胎生现象。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
于连营 杨锦鹏 余君 李楠芬 杨荣洲 汪社亮 丁广大 杨春雷 徐芳森
为探究雪茄烟叶自然晾制过程中青色斑点(简称"青斑")形成的生理机制及代谢差异,提高茄衣烟叶外观品质,改进晾制技术,以雪茄烟‘楚雪10号’品种为试验材料,利用高压液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)非靶向代谢组学技术,分析烟叶"青斑"和正常两组织部位的代谢差异。研究结果表明:"青斑"部位叶绿素和绿原酸含量显著高于正常部位,大量未分解的叶绿素和绿原酸在晾制末期沉积是"青斑"形成的生理基础;"青斑"和正常两组织部位间,酪氨酸代谢、苯丙氨酸代谢和类黄酮生物合成途径具有显著差异;绿原酸和二氢玉米素可作为"青斑"形成过程的化学标记物,晾制过程中可检测其含量高低来监测是否会出现"青斑";烟叶变黄期晾房湿度骤降且波动过大,可能是形成"青斑"的外部环境因素,建议采用湿度可控晾房晾制并适当提高变黄期湿度。
[期刊] 华北农学报
[作者]
敖妍 赵磊磊 姜常玉 马履一
为了探索miRNA在文冠果不同类型植株的花发育阶段不同组织的表达特异性,以单瓣型和重瓣型文冠果的花芽、茎、叶为试材,提取这2种类型组织的小RNA。从前期研究获得的文冠果小RNA测序数据库中筛选11个候选miRNA,采用实时荧光定量PCR法检测其在花发育不同阶段以及茎和叶片的表达特点。结果表明,11个候选miRNA具有不同的表达形式。Xso-M007a-b、miR167a-b与miR169在两类中都是表达量随花芽发育呈现下降趋势,XsoM003则相反,说明了miRNA表达的时序性。在不同类型之间以及不同部位miRNA的表达也存在差异,Xso-M002、Xso-M003、Xso-M007a-b、m...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
郭荣琨 董宁光 农惠兰 王菡 滕维超 孟佳欣
【目的】探究黄色山楂和红色山楂成熟过程中果皮类黄酮和类胡萝卜素的积累模式，增加对山楂果皮呈色机理的认识，为果皮色泽定向遗传育种提供参考。【方法】以黄山楂‘金如意’（Crataegus pinnatifida Jinruyi）和红山楂‘软籽’（Crataegus pinnatifida Ruanzi）的果皮为试材，利用靶向代谢组学对2个品种5个生长时期果皮中的类黄酮和类胡萝卜素组分及含量进行定性定量研究，通过正交偏最小二乘分析（OPLS-DA）对不同果色品种果皮中积累的类黄酮和类胡萝卜素代谢物进行差异分析。【结果】两个山楂品种果皮中共检测出130种类黄酮代谢物和49种类胡萝卜素代谢物，这些物质在不同品种、不同生长时期内的山楂果皮中存在显著的种类及含量差异。‘软籽’山楂果皮中花青素含量远高于‘金如意’山楂果皮，成熟期（S5）花青素化合物在红色山楂和黄色山楂果皮中的总含量分别为930.04和2.32μg·g-1，两个品种山楂果皮中花青素含量相差约400倍。矢车菊素-3-O-半乳糖苷是最主要的花青素成分，其在花青素代谢物总含量中占比高达95%以上。类胡萝卜素代谢分析显示，‘软籽’和‘金如意’S1—S3时期果皮总类胡萝卜素含量无显著差异，主要积累的类胡萝卜素成分均为叶黄素。S4—S5时期，两种山楂果皮中类胡萝卜素含量差异逐渐扩大，β-胡萝卜素、β-隐黄质、新黄质、α-胡萝卜素和玉米黄质在‘金如意’果皮中大量积累，其含量高于‘软籽’山楂。【结论】花青素积累是导致‘软籽’山楂果皮在成熟期呈现红色的主要原因，类胡萝卜素的积累是‘金如意’山楂发育后期黄色加深的主要原因，花青素和类胡萝卜素的差异性积累是造成山楂果皮颜色差异的关键因素。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
苏群 杨亚涵 田敏 张进忠 毛立彦 唐毓玮 卜朝阳 卢家仕
【目的】以国内外引种的49份睡莲资源为研究对象,以期为睡莲资源开发利用提供参考依据。【方法】对引种的49份睡莲资源的30个表型性状进行了相关性和多样性分析,并对各来源的睡莲资源进行了聚类分析,在表型性状主成分分析基础上,对其进行了综合评价。【结果】引种的49份睡莲资源表型性状存在丰富的变异,其中16个数量性状的遗传多样性指数变化范围为1.1859～1.9943,其中花横径(1.9943)、萼片宽度(1.9715)和花梗长度(1.9714)遗传多样性指数较高,花瓣数(1.1859)遗传多样性指数最低;14个质量性状中,花色(1.9750)、花香(1.0907)和叶斑点数(1.0324)遗传多样性指数较高,叶型(0.4101)遗传多样性指数最低。16个数量性状的变异系数范围为15.67%～89.52%。相关性分析表明,花径(DF)与花瓣长度(LP),花径(DF)与萼片长度(LS),花瓣长度(LP)与萼片长度(LS),叶长(LL)与叶宽(WL),叶长(LL)与叶裂深度(DD),叶宽(WL)与叶裂深度(DD)之间呈极显著正相关(P<0.01),相关系数分别为0.936、0.976、0.959、0.974、0.959和0.944。聚类分析表明,供试的49份睡莲资源可被分成6个组群:第一组为热带中大型花睡莲品种群;第二组为热带全重瓣花睡莲品种群,其雄蕊全部瓣化;第三组为耐寒中大型花睡莲品种群;第四组为热带中小型花睡莲品种群;第五组为热带大型花睡莲品种群;,第六组为热带巨型花睡莲(热带澳洲系睡莲)品种群。主成分分析表明,前7个主成分的特征值均大于1,累计贡献率为81.86%。【结论】49份供试材料中,蓝紫色九品香睡莲的综合得分最高,其次是黄金国,延药睡莲的综合得分最低。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
辛小雪 王雪香 李明宇 郭红艳 王晓洁 苏钛 徐萍 程瑾
铁皮石斛Dendrobium officinale花中含有丰富的活性成分,具有重要的开发价值,其中花的采收期和采收部位是影响铁皮石斛花类产品质量的关键因素。以铁皮石斛花苞期、微开期、盛花期全花以及盛花期花的花被、合蕊柱、子房的烘干样品为实验材料,采用苯酚-硫酸法、亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠法及福林酚法,探讨了不同花期铁皮石斛花及盛花期花朵不同部位多糖、总黄酮及总酚质量分数的差异,进而确定了铁皮石斛花的最佳采收期和最佳采收部位。结果表明:(1)不同花期中盛花期铁皮石斛花中多糖质量分数(61.5 mg·g~(-1))与微开期(55.3 mg·g~(-1))及花苞期(45.6 mg·g~(-1))花中多糖质量分数具有显著差异(P<0.05)。因此从活性组分质量分数方面考虑,盛花期可作为铁皮石斛花采收的最佳时期,花被是最有开发与利用价值的部位。
[期刊] 华北农学报
[作者]
司诚 杨世鹏 孙祝 张广楠 钟启文
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。
关键词：
香瓜茄 类黄酮 转录组 代谢组
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
庄宏 杨红建 曹兵海
就盐酸克伦特罗(CL)的理化作用,在牛不同体组织中的代谢和残留特性、残留检测中存在的问题等方面的研究进展进行了综述分析与讨论。结果表明:CL大部分经尿排出,其余大都残留在牛内脏组织、毛发及眼睛中,代谢时间较长。其中毛发和眼睛中的代谢最慢,且与色素沉积有关。另外,CL的残留与样品的保存时间及温度也有一定关系。虽然我国自1997年,已明令禁止将盐酸克伦特罗作为饲料添加剂使用,但是至今没有给出针对生产环节的采样和检测方法;盐酸克伦特罗的非法使用依然给人们的生命安全造成威胁。
关键词：
牛 盐酸克伦特罗 代谢 残留分析
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