Page 105 - 《广西植物》2026年第5期
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5 期                      唐海玲等: 菠萝蜜糖类物质种间差异的代谢组分析                                            8 3 7

            研究主要集中于采后贮藏保鲜( 姜怡彤ꎬ2019)、营                         种各选取 3 株健康植株ꎬ每株采摘成熟度相同的
            养成分分析(房一明等ꎬ2014)和品种资源鉴定( 李                         果实各 1 个ꎬ每个果实取 10 g 切碎混合均匀ꎬ分成
            映志等ꎬ2007) 等领域ꎬ尽管这些研究为产业开发                          3 份ꎬ共采集 9 组样本ꎮ
            提供了重要数据支撑ꎬ但对风味、品质等核心经济                             1.2 实验方法

            性状形成的内在代谢调控机制解析仍较为薄弱ꎮ                              1.2.1 代谢物提取  取果肉样品进行真空冷冻干
            在菠萝蜜研究领域ꎬ广泛靶向代谢组学技术的应                              燥后研磨至粉末状ꎮ 使用电子天平( 梅特勒托利
            用尚处在起步阶段ꎬ与苹果( 李白云ꎬ2022)、葡萄                         多仪器有限公司) 称量 50 mg 研磨粉ꎬ加入 1 200
            (闫梅玲等ꎬ2010)等温带水果相比ꎬ菠萝蜜糖代谢                          μL 预冷的 70%甲醇水(内标)提取液ꎬ涡旋混匀后
            的研究仍显薄弱ꎬ研究体系尚未完善ꎬ现有研究仅                             12 000 rmin 离心( Eppendorf) 3 minꎬ收集上清
                                                                             ̄1
            初步构建基础代谢谱ꎬ多聚焦于单一品种的酶活                              液经 0.22 μm 微孔滤膜过滤ꎬ用于超高效液相色
            性分析(任雪岩等ꎬ2019)ꎬ对于不同品种间糖分差                          谱-串联质谱(UPLC ̄MS / MS)检测分析ꎮ

            异的物质基础及其合成积累规律及其调控机制、                              1.2.2 色谱-质谱条件  采用 Agilent SB ̄C18 色谱柱
            代谢通路的关键调控节点ꎬ以及代谢物与酶活性                              (1.8 μm × 2.1 mm × 100 mm)ꎬ柱温 40 ℃ꎬ以含
            的协同作用机制仍缺乏深入解析ꎬ制约了高糖优                              0.1%甲酸的超纯水 (A)和含 0.1%甲酸的乙腈 (B)
            质品种的定向选育ꎮ                                          为流动相进行梯度洗脱(占 5%ꎬ线性提升至 95%ꎬ
                 本研 究 选 取 泰 国 品 种 8 ‘ THA ’、 高 糖 蜜             0~9 min)ꎮ 进样量 2 μLꎬ流速 0.35 mLmin ꎮ
                                                                                                        ̄1
            ‘GTM’、印尼红‘ YNH’ 3 个糖分积累特征不同的                           质谱采用电喷雾离子源( ESI)ꎬ正负离子模式
            菠萝蜜特色品种作为研究对象ꎮ 3 个品种的成熟                            扫描ꎬ离子源温度 500 ℃ ꎬ电压( IS)5 500 V( 正离
            果实均呈椭圆形ꎬ果皮黄绿色ꎬ果肉具低纤维、低                             子模式) / -4 500 V( 负离子模式)ꎬ采用多反应监
            果胶特性ꎮ 其中ꎬ泰国品种 8‘ THA’ 果苞黄色ꎬ肉                       测模式监测目标代谢物ꎬ优化去簇电压( DP) 及碰
            厚浓甜ꎬ质脆ꎬ香气浓郁突出ꎻ高糖蜜‘ GTM’ 果苞                         撞能(CE)ꎬ具体参数参照程超华(2021)ꎮ
            黄色ꎬ肉厚浓甜带蜂蜜风味ꎬ质地软糯多汁ꎻ印尼                             1.2.3 数据分析  样本检测委托武汉迈维代谢科技
            红‘YNH’果苞橙红色ꎬ肉厚甜中略带微酸ꎬ口感爽                           有限公司完成ꎬ基于 UPLC ̄MS / MS 检测平台和自建
            脆ꎬ风味清新(颜彩缤等ꎬ 2023)ꎮ 3 个品种的可溶                       数据库进 行 代 谢 物 谱 分 析ꎮ 原 始 质 谱 数 据 采 用
            性固形物(soluble solidsꎬSS) 含量大小由高到低依                  Analyst 1. 6. 3 处 理ꎬ 代 谢 物 含 量 经 UV ( unit
            次为高糖蜜‘ GTM’ >泰国品种 8‘ THA’ >印尼红                     variance)标准化后ꎬ用 R 软件 ComplexHeatmap 包绘
            ‘YNH’ꎮ 本研究首次将植物广泛靶向代谢组学技                           制代谢物含量的热图ꎮ 采用多元统计分析和聚类
            术应用于菠萝蜜糖代谢研究ꎬ通过定量分析成熟                              分析ꎬ 对 3 组 样 品 进 行 主 成 分 分 析 ( principal
            期果肉糖代谢物ꎬ拟探讨以下问题:(1) 菠萝蜜高                           component analysisꎬPCA)ꎬ基于正交偏最小二乘法
            糖品种如何通过差异化代谢网络协调糖分积累与                              判别分析(orthogonal partial least squares ̄discriminant
            抗逆需求ꎻ( 2) 菠 萝 蜜 品 种 糖 代 谢 网 络 的 特 点ꎻ               analysisꎬOPLS ̄DA ) 模 型 筛 选 变 量 投 影 重 要 性
            (3)可溶性固形物含量在不同菠萝蜜品种间差异                             (variable importance in projectionꎬVIP) 值≥1 的变
            的根本原因ꎮ 本研究旨在阐明菠萝蜜品种间糖代                             量ꎬ评估模型可靠性ꎬ结合单变量检验(P<0.05) 及
            谢调控机制ꎬ突破传统单一酶活性研究的局限ꎬ为                             差异倍数(fold changeꎬFC)ꎬ以 FC≥2 或 FC≤0.5 确

            优质种质创制提供理论支撑ꎮ                                      定差异代谢物上调或下调ꎮ 通过火山图展示差异
                                                               代谢物的显著性ꎬ并通过韦恩图比较差异代谢产
            1  材料与方法                                           物ꎬ实现差异代谢物可视化分析(刘福平等ꎬ2024)ꎮ


            1.1 材料                                             2  结果与分析
                 供试材料为广西壮族自治区亚热带作物研究
            所菠萝蜜种质资源圃标准化栽培的菠萝蜜品种:                              2.1 代谢组数据质量评估
            ‘THA’‘GTM’ 和‘ YNH’ꎮ 在统一栽培环境下ꎬ以                     2.1.1 代谢物成分总体分析  由质量控制( quality
            花后 142 d(生理成熟窗口期)为采收基准ꎬ每个品                         controlꎬQC)样本可知ꎬ该数据稳定ꎬ代谢物的总离
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