Page 82 - 《广西植物》2024年第2期
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2 8 4 广 西 植 物 44 卷
色红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的色调描述ꎬ红色区域 通路ꎬ有可能 2 条甚至多条代谢通路(表 3)ꎮ 在 3
分布于 0° 附 近ꎬ 在 90° 左 右 是 黄 色 区 域ꎬ270° ~ 种材料中相对含量呈上升趋势的 33 种代谢物中
360°是经过紫色区域变成了红色区域ꎮ ‘ 墨红玫 有 9 种代谢物被注释上ꎬ其中牡荆素、乔松素参与
ꎮ 了类黄酮生物合成ꎻ圣草酚和( -) ̄表没食子儿茶
瑰’和‘保加利亚白玫瑰’ 的 h 处于 0° ~ 90°之间ꎬ
属于红色 至 黄 色 范 围ꎻ而 ‘ 苦 水 玫 瑰’ 的 h 处 于 素参与了类黄酮生物合成和次生代谢物生物合
ꎮ
270° ~ 360°之间ꎬ经过了紫色区域ꎮ 成ꎻ杨梅素(杨梅黄酮)参与了类黄酮生物合成、黄
2.2 3 个玫瑰品种花瓣中类黄酮的种类和含量 酮和黄酮醇生物合成、次生代谢物的生物合成ꎮ
由图 2 可知ꎬ在 3 种玫瑰样品中共检测到类黄 柚皮素、儿茶素和柚皮素查尔酮参与了类黄酮生
酮类 代 谢 物 58 种ꎬ 其 中 24 种 黄 酮 类 ( 约 占 物合成、次生代谢物的生物合成、苯丙烷生物合成
18.85%)、9 种黄酮醇类( 约占 31.89%)、1 种花青 和代谢途径 4 条代谢通路ꎮ 芹菜素类黄酮生物合
素 类 ( 约 占 30.45% )、 8 种 黄 烷 醇 类 ( 约 占 成、黄酮和黄酮醇生物合成、次生代谢物的生物合
14.49%)、6 种二氢黄酮类( 约占 0.08%)、3 种异 成、苯丙烷的生物合成和代谢途径 5 条代谢通路ꎮ
黄酮类、2 种查尔酮(约占 0.09%)和 5 种其他及多 然而 8 种呈下降趋势的代谢物中只有 3 种被注释
酚类物质(约占 4.15%)ꎮ 通过检测花瓣样品及代 上ꎬ其中槲皮素、山萘酚和木犀草素均参与了类黄
谢物进行聚类分析发现ꎬ3 种玫瑰花瓣中的类黄酮 酮生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成、次生代谢物
积累模式存在显著差异ꎮ 的生物合成和代谢途径 4 条代谢ꎮ
2.3 差异代谢物筛选分析 2.5 3 个玫瑰品种玫瑰花瓣表型与关键代谢物含量
根据 P<0.05 且 VIP≥1 筛选各组间的差异类 的关系
黄酮类代谢物ꎬ差异倍数(fold_change) 表示不同颜 玫瑰花色由白到紫红到深红变化中ꎬ 相对含
色花瓣样品间代谢物表达量的比值ꎮ 如图 3:A-C 量变化呈升高趋势(9 种) 和降低趋势(3 种) 的代
所示ꎬ‘墨红玫瑰’与‘保加利亚白玫瑰’间存在的差 谢物成功注释上类黄酮代谢通路ꎮ 利用花色表型
异类黄酮类代谢物有 45 种ꎬ其中ꎬ显著上调的代谢 值与这 12 种关键代谢物含量进行相关性分析ꎬ由
物有 22 种ꎬ显著下调的代谢物有 10 种ꎻ‘保加利亚 表 4 可知ꎬ不同品种玫瑰花之间明度( L ) 与红度
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白玫瑰’与‘苦水玫瑰’间存在的差异类黄酮类代谢 (a )和彩度( C ) 均呈极显著负相关( P<0.01)ꎬ
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物有 41 种ꎬ其中ꎬ显著上调的代谢物有 8 种ꎬ显著下 随着花瓣明度的增加ꎬ花瓣表面逐渐变亮ꎬ花瓣越
调的代谢物有 22 种ꎻ‘墨红玫瑰’ 与‘苦水玫瑰’ 间 偏向白色ꎮ 乔松素和杨梅黄酮与 L 呈显著负相关
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存在的差异类黄酮类代谢物有 41 种ꎬ其中显著上调 (P<0.01ꎬP<0.05)ꎬ乔松素与 a 和 C 呈显著正相
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的代谢物有 11 种ꎬ显著下调的代谢物有 14 种ꎮ 关(P<0.01)ꎬ说明乔松素和杨梅黄酮含量的积累
研究不同色系玫瑰类黄酮代谢物相对含量的 显著增强花色鲜艳程度ꎬ降低花瓣表面的亮度ꎮ
变化趋势ꎬ对所有差异代谢物相对含量的平均值进 圣草酚、木犀草素和山萘酚与 L 显著正相关( P<
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行 z ̄score 标准化ꎬ然后再进行 K 均值(K ̄means) 聚 0.01)ꎬ与 a 和 C 呈显著负相关( P<0.01)ꎬ说明
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类分析ꎮ 花色由白色至紫红色至深红色(表 2)ꎬ呈 其含量的积累显著增强花瓣表面的亮度ꎬ花瓣偏
升高趋势的差异代谢物有 33 种ꎻ呈降低趋势的差异 向白色ꎮ 木犀草素与黄度( b ) 呈正相关ꎬ与色调
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代谢物有 8 种ꎮ 在花瓣颜色由白色至紫红色至深红 角(h )呈负相关ꎬ其含量积累越多ꎬ花色越接近黄
ꎮ
色变化中ꎬ黄酮类和黄酮醇类物质含量有的升高有 色ꎮ h 与 a 和 C 呈显著负相关( P<0.01)ꎬ随着
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ꎮ
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的降低ꎬ而花青素类的矢车菊 ̄3 ̄O 葡萄糖苷含量呈 红度的增加ꎬ花瓣的 h 降低ꎬ花色就越接近红色ꎮ
ꎮ
升高趋势ꎬ推测矢车菊 ̄3 ̄O 葡萄糖苷是玫瑰花瓣呈 可见ꎬ乔松素和杨梅黄酮是影响玫瑰花瓣呈现红
红色的主要色素成分ꎮ 色的主要物质ꎬ其含量的增加导致花色变红ꎬ并且
2.4 差异代谢物的 KEGG 功能注释及富集分析 降低了花瓣的明度ꎻ圣草酚、木犀草素和山萘酚是
在 K ̄means 聚类分析中ꎬ通过所得的呈上升趋 影响玫瑰花瓣呈现白色的主要物质ꎬ其含量的增
势和下降趋势类黄酮类代谢物进行富集分析ꎬ发 加导致花色变白ꎬ其中木犀草素与 b 呈正相关ꎬ决
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现共有 12 种关键代谢产物成功注释上 KEGG 代 定了玫瑰花瓣呈现黄色的主要物质ꎬ这与‘ 保加利
谢通路ꎬ并且关键差异代谢物不止参与 1 条代谢 亚白玫瑰’花瓣的黄晕呈显著正相关ꎮ