基于代谢组学的不同品种芍药根系次生代谢产物差异表达分析

以不同芍药品种为试材,采用甲醇漩涡法进行次生代谢产物的提取,超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)进行成分的分离和鉴定,基于代谢组学进行差异鉴别分析,并基于本地代谢数据库的自建MWDB数据库(Metware Database),对原始数据进行筛选,对不同品种芍药的代谢物进行质控分析、主成分分析、正交偏最小二乘法、聚类分析和样品重复相关性评估,研究了 3种芍药品种次生代谢产物之间的差异,以期为进一步对芍药药用价值的研究、栽培育种及遗传改良提供参考依据.结果表明:3个芍药品种中鉴定出萜类、生物碱类、酚酸类、鞣质、木质素和香豆素类共五大类464种次生代谢物;由主成分和偏最小二乘判别分析可知3个芍药品种间的次生代谢物差异明显;差异代谢物的筛选共得到3个品种间显著差异代谢物53种(上调26,下调27);利用KEGG数据库共注释到194条差异代谢途径,富集到次生代谢产物生物合成、苯丙氨酸代谢、烟酸和烟酰胺代谢、糖酵解代谢和苯并恶嗪类生物合成共5条生物合成途径."红色魅力""大富贵""粉玉奴"的次生代谢物的种类和含量存在较大差异,3个芍药品种次生代谢产物差异显著,其中"粉玉奴"适合作为药用品种,"大富贵"适合观赏,3个品种芍药原花青素的差异表达及苯丙氨酸的代谢途径产物可能与3个品种花色的差异有关.