Page 114 - 《广西植物》2026年第5期

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图 ８ 各组间差异代谢物通路富集图
Ｆｉｇ. ８ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅ ｐａｔｈｗａｙ ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ ｐｌｏｔｓ ａｍｏｎｇ ｇｒｏｕｐｓ

同调控的结果ꎬ特征代谢物通过差异化碳源分配 转化ꎬ‘ＴＨＡ’凭借碳通量优势跨越糖脂分流制约ꎬ
策略深刻影响 ＳＳ 积累ꎮ ‘ ＧＴＭ’ 的特征代谢物 １￣ ‘ＹＮＨ’则因受碳竞争与通路抑制双重限制ꎮ 因此
(ｓｎ￣甘油￣３￣磷酸)￣１Ｄ￣肌醇是糖磷酸化枢纽ꎬ显著 各品种间 ＳＳ 含量差异显著ꎮ
激活核苷酸糖合成通路ꎬ促进 ＵＤＰ￣葡萄糖积累ꎬ 基于上述对品种特异性 代 谢 机 制 的 深 刻 理
表现出最高的 ＳＳ 积累能力ꎬ但受到核心单糖及其 解ꎬ本研究提出品质改良策略ꎮ 针对不同品种的
前体抑制(如葡萄糖、果糖)ꎬ导致其实际单糖积累 代谢特征ꎬ对于 ＳＳ 含量差异的探讨ꎬ或可通过改
低于理论潜力( Ｂａｒ￣Ｐｅｌｅｄ ＆ ＯＮｅｉｌｌꎬ ２０１１)ꎬ揭示 变各品种代谢通路运转过程中的表达ꎬ初步实现
了‘ＧＴＭ’品种中存在通路潜力与最终糖积累表型 ＳＳ 含量的提升ꎮ ‘ ＴＨＡ’ 品种可过表达糖转运蛋
不匹配的独特限制因素ꎬ这是前人未充分阐释的ꎻ 白ꎬ提高 ＳＳ 含量合成效率ꎻ‘ ＧＴＭ’ 品种需强化肌
‘ＴＨＡ’的特征代谢物(２Ｓ)￣１￣Ｏ￣棕榈油烯基￣３￣Ｏ￣ 醇磷酸代谢ꎬ修复蔗糖合成缺陷ꎬ提高单糖积累
β￣Ｄ￣吡喃半乳糖基甘油反映其碳流导向糖类和脂 量ꎻ‘ＹＮＨ’品种则可考虑抑制磷酸戊糖途径限速
质合成ꎬ其碳代谢通路的活性为其较高的 ＳＳ 值提 酶ꎬ减少碳消耗ꎮ 更重要的应用创新在于:将高糖
供支撑ꎬ进一步印证糖脂协同积累的高效碳利用 品种‘ＧＴＭ’中的关键基因导入低糖品种‘ ＹＮＨ’ꎬ
模式 ( Ｓｍｉｔｈ ＆ Ｓｔｉｔｔꎬ ２００７ꎻ Ｃｈａｐｍａｎ ＆ Ｏｈｌｒｏｇｇｅꎬ 有望定向提升其含糖量ꎻ同时ꎬ融合‘ ＴＨＡ’ 的高糖
２０１２)ꎬ这不仅支持糖脂协同的理论ꎬ更在‘ ＴＨＡ’ 特性与‘ＹＮＨ’的高类胡萝卜素等营养优势ꎬ为选
品种中找到了效应代谢物ꎬ而整体 ＳＳ 水平低于 育兼具高糖分与高营养价值的优质菠萝蜜新品种
‘ＧＴＭ’ꎻ‘ＹＮＨ’的特征物 Ｄ￣赤藓糖￣４￣磷酸富集于 奠定了基础ꎮ 在深化理论认知层面ꎬ与前人研究
磷酸戊糖途径ꎬ驱动碳源倾向核苷酸合成ꎬ与糖酵 相比ꎬ本文关键在于不仅验证了段小强等(２０１６)
解抑制导致其 ＳＳ 最低( Ｏｓｏｒｉｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１１)ꎬ３ 个 所报道的品种间总糖含量差异ꎬ更进一步从代谢
品种的特征代谢物指示了不同的碳分配策略ꎮ 核 网络层次揭示了造成这种表型差异的内在物质基
心通路富集模式进一步决定糖组分构成ꎮ 前文提 础ꎬ弥补了以往研究多局限于糖分总量而缺乏组
到的 １１ 条共同代谢通路构成的调控网络呈现“ 保 分与通路解析的不足ꎬ并对碳流分配机制进行解
守骨架－特异分支”的双层结构ꎬ保守通路[ 如碳代 析ꎬ通过代谢网络拓扑分析ꎬ揭示糖代谢通路在品

谢( ｋｏ０１２００)、核苷酸糖合成( ｋｏ００５２０) 等] 在 ３ 种间的差异化激活模式ꎬ该发现补充并深化传统
个品种中均富集ꎬ为 ＳＳ 积累提供基础框架ꎬ特异 “源－库”理论(Ｋｏｃｈꎬ ２００４)ꎬ阐明碳流重分配如何

通路则表现在品种特异通路的双向调控ꎬ‘ ＴＨＡ’ 协同抗逆需求ꎮ 然而ꎬ本研究存在若干局限性:第
‘ＧＴＭ’和‘ＹＮＨ’ 品种的特征代谢物分别富集于 一ꎬ环境因素(如生长条件、采后处理等) 对代谢谱
甘油酯代谢通路、肌醇磷酸代谢通路、磷酸戊糖途 的影响未进行系统控制ꎬ可能对结果产生一定干
径ꎮ ‘ＧＴＭ’在部分抑制条件下仍实现最高碳通量 扰ꎻ 第二ꎬ当前基于代谢物丰度推演的碳流分配模