Page 72 - 《广西植物》2025年第10期
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１ ８ ０ ２ 广 西 植 物 ４５ 卷
ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇꎬＭＲＭ) 过 渡 的 解 簇 电 位 ( ｄｅｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ 基于这些代谢信号对所有样本进行 ＰＣＡ 分
ｐｒｏｔｅｎｔｉａｌꎬＤＰ)及碰撞能量( ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙꎬＣＥ) 展 析ꎬ结果表明类黄酮成分 １( ＰＣ１) 和成分 ２( ＰＣ２)
开深度优化ꎬ结合各时间段洗脱的代谢物特性ꎬ分 分别解释了 ７６.５１％和 １７.４３％的变异性ꎬ并且成分
时段精准监测特定的 ＭＲＭ 过渡ꎮ １ 和成分 ２ 成功分离了所有组织ꎬ表明类黄酮代谢
１.４ 氨基酸和糖样品前处理和色谱采集条件 多样性显著(图 １:Ｄ)ꎮ 氨基酸成分 １ 和成分 ２ 分
氨 基 酸 及 其 代 谢 物 由 ＭｅｔＷａｒｅ ( ｈｔｔｐ: / / 别解释了 ９１.２３％和 ７.１６％的变异性ꎬ并且成分 １
ｗｗｗ.ｍｅｔｗａｒｅ.ｃｎ / ) 基于 ＡＢ Ｓｃｉｅｘ ＱＴＲＡＰ ６５００ ＬＣ￣ 和成分 ２ 成功分离了所有组织ꎬ表明氨基酸代谢
ＭＳ / ＭＳ 平 台 进 行 检 测ꎮ 糖 含 量 由 基 于 Ａｇｉｌｅｎｔ 多样性显著(图 １:Ｅ)ꎮ 糖成分 １ 和成分 ２ 分别解
８８９０￣５９７７Ｂ 平 台 的 ＭｅｔＷａｒｅ ( ｈｔｔｐ: / / ｗｗｗ. 释了 ９７.８７％和 ２.０２％的变异性ꎬ并且成分 １ 和成
ｍｅｔｗａｒｅ.ｃｎ / ) 检测ꎮ 分 ２ 成功分离了所有组织ꎬ表明糖代谢多样性显
１.５ 代谢物定量和 ＤＥＧｓ 的分析 著(图 １:Ｆ)ꎮ 进一步观察表明ꎬ糖组分中茎、根、
将化合物的质谱图与质谱数据库( ＮＩＳＴ ０８) 叶的 ３ 个不同组织在 ＰＣＡ 图中彼此更接近ꎬ表明
进行了比较ꎬ使用计划多反应监测( ＭＲＭ) 方法对 组织具有相似的糖代谢特征ꎬ数据可信ꎮ 这表明
代谢 物 进 行 定 量 分 析ꎬ 我 们 使 用 Ｒ 软 件 包 Ｒ 虽然各组织存在糖代谢多样性ꎬ但相较于类黄酮
ｖｅｒｓｉｏｎ ３.５.１ 中的 ＭｅｔａｂｏＡｎａｌｙｓｔ Ｒ １.０.１ 函数生成 和氨基酸代谢ꎬ它们的糖代谢特征更为相似ꎬ在整
主成分分析( ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓꎬＰＣＡ) 和 体代 谢 模 式 和 代 谢 水 平 等 方 面 有 更 多 的 共 性
正交偏最小二乘判别分析( ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｐａｒｔｉａｌ ｌｅａｓｔ 之处ꎮ
ｓｑｕａｒｅｓ￣ｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓꎬ ＯＰＬＳ￣ＤＡ)ꎮ 在 数 据 ２.２ 差异代谢物筛选及生物活性物质代谢物组分
评估之后ꎬ筛选差异积累的代谢物[ 投影的可变重 及含量分析
要性( ｖａｒｉａｂｌｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｏｆ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎꎬＶＩＰ) > ０.７ꎬ ２.２.１ 差异代谢物筛选 基于 ２ 个标准鉴定差异累
Ｐ<０.０５](ｈｔｔｐｓ: / / ｃｌｏｕｄ.ｍｅｔｗａｒｅ.ｃｎ)ꎮ 积 代 谢 物 ( ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓꎬ
１.６ 统计分析 ＤＡＭ)ꎬ即 投 影 的 可 变 重 要 性 ( ＶＩＰ ) ≥１ 和 ｜ ｌｏｇ
２
统计分析工作借助 ＳＰＳＳ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ １９.０( ＩＢＭꎬ (Ｆｏｌｄ ｃｈａｎｇｅ) ｜ ≥１ꎮ 绘制火山图以直观地显示各
ＡｒｍｏｎｋꎬＮＹꎬＵＳＡ)ꎬ采用单因素方差和 Ｄｕｎｃａｎ 多 组中 差 异 表 达 基 因 ( ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ ｇｅｎｅꎬ
元比较检验分析不同组织样本和代谢物的差异ꎮ ＤＥＧ)的分布ꎮ 红色、绿色和灰色圆点分别表示上
文中所有的数据作图由专业统计分析与绘图软件 调的代谢物、下调的代谢物和表达差异不显著的
Ｒ ｓｔｕｄｉｏ 完成ꎮ 代谢物(图 ２)ꎮ 我们在茎 ｖｓ 根的黄酮代谢物比对
中ꎬ筛选出 １３６ 种存在差异的代谢物ꎬ这些代谢物
２ 结果与分析 的表达水平呈现出明显的分化态势ꎬ其中有 ３５ 种
代谢物表达上调ꎬ１０１ 种代谢物呈下调状态ꎻ在茎
２.１ 生物活性成分代谢物分类和 ＰＣＡ 分析 ｖｓ 叶中共筛选出 １９７ 种差异代谢物ꎬ上调的达 ５０
类黄酮化合物共检测出 ４６０ 种ꎬ其中黄酮和黄 种ꎬ下调的多达 １４７ 种ꎻ在根 ｖｓ 叶筛选出 ２１０ 种差
酮醇占比最高ꎬ分别为 ３５.２１％和 ３２.６１％ꎮ 其余类 异代谢物ꎬ上调、下调的代谢物分别为 ９３ 种与 １１７
别的占比依次为二氢黄酮 (９. ７８％)、二氢黄酮醇 种(图 ２:Ａ、Ｂ、Ｃ)ꎮ 氨基酸代谢层面ꎬ茎 ｖｓ 根的代
(２.６１％)、异黄酮(４.５７％)、查尔酮(６.７４％)、黄烷 谢物比较中共确定 ２９ 种差异代谢物ꎬ２７ 种呈现上
醇类(０.８７％)和其他黄酮醇(７.６１％)(图 １:Ａ)ꎮ 对 调趋势ꎬ仅 ２ 种为下调ꎬ凸显茎在氨基酸合成、转
氨基酸代谢物的结构与功能进行分类统计ꎬ并以不 运或代谢消耗等环节的活跃程度远超根部ꎻ在茎
同颜色表示分类结果ꎮ 在铁皮石斛中ꎬ氨基酸及其 ｖｓ 叶的代谢差异探究中ꎬ１５ 种差异代谢物中 １２ 种
代谢物占比 ７６. ６０％ꎬ有机酸及其代谢物占比 ２０. 上调、３ 种下调ꎻ根 ｖｓ 叶 ３０ 种差异代谢物中 ７ 种
２１％ꎬ另有 ３.１９％的成分未检测出分类信息(图 １: 上调、２３ 种下调( 图 ２:Ｄ、Ｅ、Ｆ)ꎮ 糖代谢中ꎬ茎 ｖｓ
Ｂ)ꎮ 糖代谢方面ꎬ主要检测出单糖占比最多ꎬ其次 根之间筛选出 ３ 种差异代谢物ꎬ其中 ２ 种上调、１
是二糖ꎬ三糖仅检测出 １ 种(图 １:Ｃ)ꎮ 这表明铁皮 种下调ꎻ茎 ｖｓ 叶的比较实验里ꎬ共 ９ 种差异代谢
石斛中富含类黄酮、氨基酸、多糖等多种物质ꎮ 物ꎬ 其中 ８ 种上调、１ 种下调ꎻ 根 ｖｓ 叶的比较结果
