Page 101 - 《广西植物》2022年第7期
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Ꭾ 期 武 绍 龙 等 ᧥ 基于 ᓂऊ᥋ᥘ୩ ᣰ ᥘ୩ 分析马缨杜鹃花代谢物的变化 ϟ ϟ Ꭾ ሕ
物碱 ጢᎮ 种ଫ萜类 ࿗ጢ 种ଫ核苷酸及其衍生物 ࿗ሕ 种ଫ
জ 结果与分析 糖类及其衍生物 ሕᤃ 种ଫ苯丙素类 ሕሕ 种ଫ醇和多元
醇 ሕሕ 种ଫ鞣质 ϟϟ 种ଫ甾体 ሕ 种ଫ其他类 ሕᤃ 种ᤥ
ԣॹϓ 马缨杜鹃花开花至凋谢过程的形态变化 ԣॹ 差异代谢物分析
将马缨杜鹃花开花至凋谢过程分为 ᤃ 个时期ᖔ 根据 ᨃ۪ᓂ୩᥋᧕ዶ 模型的变量重要性投影值筛选
如图 ϟ 所示ᤥ 花苞期ྉዶɯ᧥花未开ᖔ表现为花苞状 马缨杜鹃花 ᤃ 个时期的差异代谢物ྉ Ⴌᧇۗ ᢦϟܦۗ ጐ
态ᖔ内部花药还未成熟ᖔ雄蕊未开裂ଫ开裂期ྉାɯ᧥ ԡԡጢ 和 Þዞᢦ 或 Þዞጐԡጢɯᤥ 从花苞期ܦ开裂期ܦ传
花苞已经初步打开ᖔ雄蕊刚开裂ᖔ雌蕊柱头上未有 粉期ܦ盛开期ܦ衰老期到凋谢期进行相邻两个时期
花粉ଫ传粉期ྉऊɯ᧥花苞较为开发ᖔ雄蕊完全裂开ᖔ 的代谢组比较ᖔ结果发现᧥马缨杜鹃花开花到凋谢
雌蕊柱头上已经结合覆盖花粉ଫ盛开期ྉ᧕ɯ᧥花朵 进程中共有 ጢँϟ 种差异代谢物ᤥ 其中ᖔ花苞期与
呈现完全盛开ᖔ颜色艳丽ᖔ雄蕊已经完全开裂ᖔ且 开裂期有 ϟᎮԡ 种差异代谢物ྉ正离子模式 ऐᎮᖔ负离
花粉已经全部裂出ᖔ雌蕊柱头上花粉已经不多ᖔ传 子模式 ऐሕɯᖔ࿗ऐ 种上调ᖔϟ 种下调ଫ开裂期与传粉
粉受精已完成ଫ衰老期ྉጶɯ᧥花朵开始凋谢ᖔ出现萎 期有 ϟ࿗࿗ 种差异代谢物ྉ正离子模式 ऐँᖔ负离子模
蔫状态ଫ凋谢期ྉèɯ᧥花朵完全枯萎ܦ凋谢和萎蔫ᤥ 式 ጢጢɯᖔᤃऐ 种上调ᖔᎮᤃ 种下调ଫ传粉期与盛开期有
ԣॹԣ 马缨杜鹃花样本主成分分析 ϟϟϟ 种差异代谢物ྉ 正离子模式 ᤃᎮᖔ负离子模式
为分析马缨杜鹃花各个时期间代谢组的相互 ࿗࿗ɯᖔᎮጢ 种上调ᖔሕᤃ 种下调ଫ盛开期与衰老期有 ऐ࿗
关系ᖔ采用主成分分析ྉ۪ऊዶɯ 通过建立数学模型 种差 异代谢物 ྉ 正离子 模 式 ϟऐ࿗ᖔ 负离子模式
进行正交变换简化降维分析样本间代谢谱的内部 ϟԡԡɯᖔϟᎮᎮ 种上调ᖔϟԡᎮ 种下调ଫ衰老期与凋谢期有
结构关系ᤥ 马缨杜鹃花主成分分析ྉ 图 ɯ 表明ᖔ ሕϟ࿗ 种差异代谢物ྉ 正离子模式 ϟऐԡᖔ负离子模式
不同时期代谢物各组间存在明显的分离趋势ᖔ每 ϟሕ࿗ɯᖔᤃԡ 种上调ᖔጢ࿗ 种下调ᤥ 在马缨杜鹃花期进
个样本的数据处理结果可信ᖔ每个样本之间存在 入衰老期和凋谢期后差异代谢物数量明显增多于
明显差异ᖔ且组内生物学重复重叠效果好ᖔ说明在 开花过程ᖔ且大部分是表达量显著上升的差异代
实验过程中数据组的重现性好ᖔ可用于后续差异 谢物ᤥ 而在马缨杜鹃花苞期至开裂期过程中ᖔ差
代谢物分析ᤥ 花苞期和开裂期ܦ传粉期ܦ盛开期代 异代谢物中大部分的表达量显著下调ᤥ 差异代谢
谢物的变化相对较大ᖔ衰老期与凋谢期的代谢物 物维恩图分析表明ྉ图 ጢɯᖔ绝大部分ྉᤠ࿗ᤃऐᠮɯ的
相对最大ᤥ 差异代谢物都只出现在一个相邻变化时期ᖔ没有
为筛选出马缨杜鹃开花至凋谢进程中的差异 任何差异代谢物出现在整个开发至凋谢过程ᤥ
代谢物ᖔ采用正交偏最小二乘判别分析 ྉᨃ۪ᓂ୩᥋ ԣॹጇ 代谢通路分析
᧕ዶɯ区分 ᤃ 个时期代谢物的总体差异ᖔ结果如图 ሕ 通过 ጶ᥈᥈ ۪ᑕᡷၤऔᑕᢃ 富集分析显著差异代谢
所示ᤥ 马缨杜鹃开花至凋谢进程中ᖔ花苞期ܦ开裂 物ྉᑕႿᔀၤᔽ༁ᑕ ᪲ ᥈ᆍᡷᆍᖔ ԡԡԡଫᓂᔽႿ ᔀᡷ ᑕᖔ ԡϟ࿗ɯᖔ如图
期ܦ传粉期ܦ盛开期ܦ衰老期ܦ凋谢期 ᤃ 个时期的代 ᤃ 所示ᤥ 注释到 ᤃऐ 条代谢通路ᖔ 显著代谢通路
谢物明显分离ᖔ表明各组样本代谢物存在显著性 ྉۗጐԡԡጢɯ要有 ᤃ 条ᖔ分别是苯丙素类生物合成ᖔ植
的差 异 变 化ᤥ 该模型质量参数 ቴ 和 ͅ 均大 于 物激素的生物合成ᖔ类黄酮生物合成ᖔ精氨酸和脯
ԡँᖔ说明当前 ᨃ۪ᓂ୩᥋᧕ዶ 分析模型稳定可靠ᖔ具有 氨酸代谢ᖔ苯丙氨酸ܦ酪氨酸和色氨酸生物合成鸟
良好的预测能力ᖔ有利于寻找潜在的马缨杜鹃开 氨酸ܦ赖氨酸和烟酸生物碱的生物合成ᤥ 其中ᖔ极
花至凋谢进程中的差异代谢物ᤥ 显著的代谢通路ྉ ۗጐԡԡϟɯ 包括苯丙素类生物合
ԣॹᇺ 马缨杜鹃花代谢物分析 成ܦ植物激素的生物合成和类黄酮生物合成ᤥ
研究马缨杜鹃花开花至凋谢进程中代谢物的 本研究根据代谢组学分析差异代谢物与代谢
变化ᖔ采用 ᓂऊ᥋ᥘ୩ ᣰ ᥘ୩ 检测马缨杜鹃花 ᤃ 个时期的 通路的关系ᖔ挖掘与马缨杜鹃花开花至凋谢相关
代谢物多峰图ᖔ花苞期代谢物色谱图见图 ࿗ᤥ 共检 的差异代谢物ᖔ推测代谢物可能的作用机制ᤥ 结
测到 ँᎮሕ 种代谢物ᖔ正离子模式 ጢऐᎮ 种ᖔ负离子模 合代谢通路图ྉ图 Ꭾɯᖔ共筛选到 ϟԡ 种差异代谢物ᖔ
式 ሕऐᤃ 种ᖔ其中黄酮类 ϟϟ࿗ 种ଫ有机酸 ϟϟ࿗ 种ଫ酚酸 包括 苯丙氨酸 ྉ ᓂ᥋ᡱၤᔀႿᢃᑕᑕႿᔽႿᔀɯܦ 反式肉桂酸
类 ϟϟ 种ଫ氨基酸及其衍生物 Ꭾጢ 种ଫ脂类 ᤃϟ 种ଫ生 ྉ ᡙʗᐹႥ᥋ዹᔽႿႿᑕቝᔽዹ ᑕዹᔽʛɯܦ 查耳酮 ྉዹၤᑕዹᆍႿᔀɯܦ 柚皮素
