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    发布时间: 2019 - 03 - 13
    合作单位:江苏大学食品与生物工程学院发表期刊:Food Chemistry影响因子:4.946(SCI二区)研究背景:桔霉素(citrinin,CIT)是一种次生代谢物,最初由桔青霉Penicillium citrinum生产。后来发现它是由曲霉属、红曲属、青霉属等产生的。一些农业食品中报告了CIT的污染情况,包括大米、奶酪、小麦、苹果和其他商业食品。食品中的CIT污染不仅造成重大经济损失,而且对人们构成肾毒性威胁。实验目的:比较10μg/mL CIT处理和不处理Cryptococcus podzolicus Y3的转录和蛋白质组,以揭示酵母对CIT的防御反应及CIT降解的分子机制。实验取材:CIT处理和不处理Cryptococcus podzolicus Y3酵母菌株组学:转录组学和蛋白组学主要研究成果01蛋白的差异表达分析在每个凝胶中总共检测到102个差异表达的蛋白质(平均fold change>1.2)。其中42个差异显著表达蛋白(平均fold change2,p2,p02差异表达蛋白的WEGO分类对所有已鉴定的蛋白质进行了GO功能注释分析,其中被鉴定为细胞和代谢过程的蛋白质为第1位,其次是生物调节和对刺激的反应。所涉及的许多细胞成分是细胞器、细胞成分和生物大分子。结合和催化功能是分子功能中识别最多的蛋白质,其次是抗氧化蛋白、电子携带蛋白、转运蛋白等。03基因的差异表达分析共获得了43928个转录物和17088个unigenes,其N50值分别为2844和2219(补充表S2)。所有基因均用BLAST软件进行注释,其中包括NR、Swissprot、GO、COG、KOG、Pfam和KEGG数据库。共有14550个基因被注释到数据库中。检测所有基因的表达水平,共获得1409个差异表达基因(DEGS,fold change2,p04基因的GO分类根据细胞...
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    发布时间: 2019 - 03 - 11
    摘要草莓属配子体不亲和系统的研究已经广为人知了,但是其遗传机制目前仍是未知的。通过人工自花授粉获得了11个不同亲和性的第二世代绿色草莓,用来代表不同的坐果率水平。本研究对两个较大差异坐果率的自交系进行全基因组重测序,Ls-S2-53(自交不亲和)和Ls-S2-76(强自交亲和)。利用完全自交亲和的野草莓作为参考样品,进行两个绿色草莓全基因组变异检测和注释分析。两测序样品间每条染色体上的多态分布都很相似,但是纯合变异的数量和分布区域是不一致的。基因表达分析表明6个和自交不亲和显著相关的候选基因,用野草莓基因组作为参考,将一个FIP2-like(肌动蛋白骨架合成相关)作为两个自交不亲和自交系的候选基因,该基因编码的肽链在两个材料中均存在不同长短的数量的氨基酸数量的丢失。通过抑制FIP2-like的表达减少了花粉管顶端F-actin的合成,在一定程度上抑制了花粉粒的生成和花粉管的发育。研究结果表明差异的纯合变异分布影响了绿色草莓的果实坐果率,完整编码的FIP2-like能够正常促进F-actin的合成,而较短氨基酸序列的FIP2-like对两个自花授粉草莓的亲和性有影响。材料方法植物材料:F.viridis 42,Ls-S1-2,11个Ls-S1-2自交系;测序材料:Ls-S2-53,Ls-S2-76(幼嫩叶片);Ls-S2-53人工自花授粉后(0h)叶、花梗、花萼、花瓣、雌蕊、花药用来做组织特异表达分析,雌蕊自花授粉后(6,12,24,48,72h)做时空表达分析。测序策略:Illumina Hiseq 2500,Ls-S2-53(80X),Ls-S2-76(75X)。参考基因组:F. vesca reference genome v2.0.a1;比对参考基因组:BWA v0.6.1,过滤冗余序列:SAMtools,变异检测:GATK,变异位点注释:SnpEff,基因功能注释:...
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    发布时间: 2019 - 01 - 29
    小基因组测序,等待您的加入!客户发表文章:”The Complete Plastid Genome of Magnolia zenii and Genetic Comparison to Magnoliaceae species“        壹俺们很优秀,无奈太低调,悄悄告诉您,俺们公司客户叶绿体文章又有一篇发表啦!集思慧远带着自主研发的叶绿体组装软件为您科研道路上添砖加瓦!下面小编就带您看看,一篇叶绿体文章如何造就!贰                      宝华玉兰的完整质体基因组及其与木兰科植物的遗传比较                           IF=3.098宝华玉兰是一种极度濒危物种,仅存于中国江苏省宝华山有18棵。关于它的分子生物学的信息很少,直到现在还没有对宝华玉兰进行质体基因组研究。本文通过对宝华玉兰(Magnolia Zenii)的完整叶绿体基因组进行测序组装,鉴定SSR,并通过对近缘物种基因组结构和序列数据的比较分析,揭示了5个突变热点,对今后木兰科的系统发育和进化研究具有重要意义。这篇文章的研究内容如下:1、叶绿体基因组组装宝华玉兰基因组长160,048 bp,GC含量为39.2%,包括一对26,596 bp的反向重复区(IRA和IRB),一个大单拷贝区(LRC)88,098 bp,一个小单拷贝区(SSC)18,757 bp.2、木兰科物种叶绿体基因组比较分析用28种木兰科物种和2种鹅掌楸的叶绿体基因组进行序列比对。宝华玉兰的叶绿体基因组放...
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    发布时间: 2019 - 01 - 28
    摘要油菜是一种重要的油料作物,为了适应不同的气候带和纬度,形成了三种主要的生态型(冬性,半冬性,春性)。这些生态型多样性背后的遗传机制目前还是未知的。本研究这对收集的世界各地的991份资源品种进行全基因组重测序并分析了这些资源的遗传多样性。测序结果分别和油菜“Darmor-bzh”,“Tapidor”基因组比对鉴定到5.56M/5.53M SNPs,1.86M/1.92M Indels。文章通过构建等位基因漂变图揭示主要群落的,利用遗传多样性和连锁不平衡参数研究了甘蓝型油菜两个亚基因组的非对称进化。选择性清除分析表明了调控各种植物发育和胁迫的直系同源基因间的遗传多样性。全基因组关联分析发现在FT和FLC同源基因的启动子区域的SNP,符合不同生态型的油菜。材料方法实验材料:来自39个国家,658种冬性、145种半冬性、188种春性油菜。测序策略:Illumina HiSeq Xten PE150,共7.9T(平均测序深度6.6X)。油菜参考基因组:‘‘Darmor-bzh’’ genome (B. napus v4.1 genome),‘‘Tapidor’’genome。系统发育分析:MEGA5.2(NJ树,Kimura 2-parameter model);LD分析:PLINK,群体结构:ADMIXTURE;PCA:EIGENSOFT(smartPCA)。SNP重组率计算:R package FastEPRR;等位基因漂移分析:TREEMIX,基因流画图:R package ggplot2。选择性清除:PopGenome(Fst),XP-CLR;关联分析:TASSEL(MLM)。研究结果1、991份油菜资源群体结构和遗传变异A/B.991份油菜资源全球分布情况及对应三种生态型;C.991份材料的系统进化分析(与油菜生态型大致相同);D.群体主成分分析,PC1能够区分冬性和半...
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    发布时间: 2018 - 12 - 13
    发表期刊:Postharvest Biology and Technology影响因子:IF=3.112(SCI二区)研究背景草莓(Fragaria×ananassa Duch.)由于其独特的风味和多汁的质地,是一种在世界范围内广受欢迎的园艺作物。它是维生素C和抗氧化剂的良好来源,但由于软化快、机械损坏、真菌腐烂和采后代谢迅速,很容易腐烂。在6℃贮藏1d后,草莓果实中的蔗糖水平由于快速的采后代谢而达到无法检测的水平。虽然草莓品种的贮藏期不同,但平均贮藏期通常只有3-5d。先前研究报道了CO2诱导的生理和机械变化,收获后,草莓果实中含有较高水平的二氧化碳(CO2)以提高可储存性。暴露于20%CO2中12或48h的草莓果实比在环境空气中贮藏3d的水果更结实。高浓度的二氧化碳会影响细胞壁钙的结合,提高果实的硬度。为了深入了解高浓度CO2在分子和生化水平上的影响,多学科方法是必要的。整合基因组学、蛋白质组学和代谢组学将有助于更好地理解植物对外界刺激的全面定性和定量反应。尽管对草莓果实采后对高CO2的响应进行了研究,但对细胞反应的全面了解仍不甚清楚。本研究联合转录组学和代谢组学方法来研究分子和细胞反应,将收获的草莓果实短期暴露于30%CO2,以全面了解改善的果实耐贮性。材料与方法01植物材料与CO2处理草莓于80%红色收获,收获后,果实立即运往实验室。选择大小和颜色一致的果实作为试验材料。分组:0D:环境空气0h(收获后立即)1D:3h环境空气处理后1d1DT:3h 30%CO2处理后1d 02硬度测定随机抽取3个重复容器中的10个草莓果实进行硬度测定(n=30),经硬度测定后丢弃。采用CT-3纹理分析仪进行硬度测量。用直径为100mm、速度为2mm、应变为5mm、直径为100 mm的平板探针,在果实赤道面测量果实硬度(N)。草莓果实表面微生物...
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    发布时间: 2018 - 12 - 13
    集思慧远客户发表——《王枣子根、茎和叶的比较转录组分析揭示了王枣子素生物合成的候选基因》英文标题:Comparative transcriptome analysis of roots, stems and leaves Isodon amethystoides reveals candidate genes involved in Wangzaozins biosynthesis杂志:BMC PLANT BIOLOGY影响因子:IF=3.930摘要    王枣子是一种重要的中药植物,具有治疗多种疾病的药理作用,包括肺结核。四环二萜类化合物王枣子素(王枣子甲素Wang zaozin A,王枣子乙素GlucocalyxB)是王枣子的主要生物活性化合物。然而,关于这些化合物生物合成的分子信息仍然不清楚。通过对王枣子中王枣子素积累水平的研究,发现该植物的根、茎和叶组织有很大的变化,表明不同组织间代谢产物生物合成和积累的可能存在差异。为了更好地阐明四环二萜生物合成途径,我们对根、茎和叶组织进行转录组测序,并进行了de novo序列组装和分析。分析了与二萜类生物合成有关的候选基因,如CPS、KSL等。用qRT-PCR方法对8种涉及四环二萜类生物合成的转录本在王枣子不同组织中的表达谱进行了验证,解构该通路的基因表达谱。ISPD、ISPF和ISPH(MEP途径)以及IaCPS和IaKSL(二萜类途径)候选基因在叶片和根中的差异表达,可能是造成王枣子叶片中王枣子素积累较高的原因之一。本文报道的基因组数据和分析为进一步研究这一重要药用植物奠定了基础。材料与方法植物材料:一年生健康王枣子个体的根、茎、叶(3个重复)王枣子素的提取与鉴定(靶标代谢):种类:王枣子甲素、王枣子乙素和王枣子丙素        &...
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一种用于大规模检测,鉴定和定量广泛靶标代谢物的新型集成方法:在水稻代谢组学研究中的应用

日期: 2016-12-21
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摘要

通过全扫描的ESI MS/MS数据构建MS2光谱标签(MS2T)文库促进了基于液相质谱(LC-MS)的代谢组学,并利用聚集的标准品MS/MS数据开发了广泛靶向的代谢组学方法。本文中,开发了一种称为逐步多重监测增强子离子扫描(逐步MIM-EPI)的新策略来构建MS2T文库,其中逐步MIM多重离子监测作为反馈扫描以触发EPI(增强子离子扫描)的采集。总共获得约698非冗余代谢物的MS2光谱,其中135代谢物被识别/注释。整合MS2T库收集的数据和其他有效的多反应监测(MRM)信息,开发广泛靶向的代谢组学方法定量了277代谢物,包括一些植物激素。对水稻中这些代谢物的脱水响应和自然变化的评估不仅表明脱水酸(ABA)与干旱胁迫下的代谢物(如5-羟色胺衍生物,多胺混合物)协调调控,而且还显示一些C-糖基化黄酮可以作为区分籼稻和粳稻亚种的潜在标记。新MS2T文库的构建和广泛靶向代谢组学策略可以作为水稻功能基因组学的重要工具。

 

材料方法

植物材料和胁迫处理

在华中农业大学实验站自然条件下培育水稻进行检测。所有种子在5月中旬种植在苗床上,并在6月中旬移植到田间。一列植物间的种植密度为16.5cm,行间隔26cm。田间管理包括灌溉,施肥和害虫控制都遵循正常的农业实践。在2011年,采集田间生长的每行三个不同植物标记叶片储存在液氮中用于代谢物提取。

2011年夏天,武汉低地水稻品种“珍山97”(籼稻)和高地水稻品种IRAT109(粳稻)种植于精细稻田,用于在具有可移动屋顶的一个避雨所下进行干旱试验。这两个品种在开始阶段通过取消灌溉,排水和下雨时关闭遮盖屋顶进行胁迫实验。相应的对照为正常灌溉条件。干旱胁迫下当植物叶片开始卷曲时,从水田中和干旱田中分别随机选择5个植物的第二叶进行对照和轻微胁迫实验。当叶片完全卷起并且不能再扩展时,在干旱田中随机选择5个植物的第二叶用于严重胁迫实验。水稻核心种质来自中国栽培水稻种质资源。

化学药品

甲醇,乙腈和乙酸购自德国Merck公司。内标lidocaine购自上海新亚药业有限公司。苯丙素类的标准品购自西力生物公司,所有其他标准品购自Sigma-Aldrich

样品制备和提取

使用具有氧化锆珠的混合研磨仪在30Hz下将冷冻干燥的叶研磨1.5 min,称量100mg粉末,并在4℃下用1.0ml纯甲醇(或70%的甲醇),含有0.1mg L-1 lidocaine内标用于脂溶性代谢物(或水溶性代谢物)。在10000g离心10分钟后,吸取脂溶性提取物并加入0.4ml的提取物混合并过滤后进行LC-MS分析。

HPLC条件

使用LC-ESI-MS / MS系统分析提取的样品。分析条件如下:HPLC C18柱(孔径5.0μm,长度2×150mm;溶剂系统:水(0.04%乙酸):乙腈(0.04%乙酸); 梯度程序:0 min100:0V / V20.0 min5:95 V/V22.0 min5:95 V/V22.1 min95:5V/V28.0 min95.1V/ V;流速:0.25ml min-1;温度:40; 进样体积:5μl。流出溶液可连接到ESI-三重四极-线性离子阱(Q TRAP-MSESI-QqTOF-MS

ESI–Q–MS/MS

在配备有ESI Turbo离子-喷雾界面的三重四极线性离子阱质谱仪(Q TRAP)的API 4000 Q TRAP LC-MS/MS系统上获得LIT和三重四极杆(QQQ)扫描图,采用阳离子模式并由Analyst 1.5软件进行分析。

LIT 实验

MIM波长扫描引发EPI扫描模型(MIM-EPI)的信息依赖性采集(IDA),来筛选代谢物。MIM扫描在Q2中使用最小CE5eV),使得在Q1中分离的代谢物离子以最小的碎片通过Q2。在与Q1相同的代谢离子(而不是碎片离子)处监测Q3EPI扫描通常采用DP40.0VCE40.0V,质量范围为m/z 50-1000。采用改进的MIM-EPI策略,称为逐步扫描MIM-EPI,其中Q1Q3)在阳离子扫描模式下设定为50.1-1000.0 Da,质量步长为0.2 Da,例如50.1/50.1,50.3/50.3,50.5/50.5-1000.0/1000.0。每个MIM转换以5-ms停留时间和5-ms暂停时间进行。我们监测每个MIM-EPI实验的60 MIM转换,每个代谢物离子的产物离子在Q3中从501,000Da扫描,一次扫描的总周期时间约1.9秒。同时对80LC/MS进行筛选。

QQQ 实验

作为MRM实验,使用碰撞气体(氮气)设置为5psi获得QQQ扫描。选择Q3质量,DPCE用于单独的MRM转换作为进一步DPCE优化的靶向EPI实验的基础。根据在该时间段内洗脱的代谢物,对每个周期监测特定的MRM跃迁。在第一和第三周期分别以阳离子模式监测11096MRM跃迁。对于第二阶段,在阳离子模式检测到66MRM跃迁,阴性模式下检测到11个跃迁(用于检测植物激素)。每个MRM转换以5-ms停留时间和5-ms停顿时间获得,并且扫描模式改变为700ms。第一周期到第三周期的总循环时间分别为1.2,1.61.1秒,这确保了每个峰至少获得10个点。使用Analyst1.5软件处理数据;峰面积使用IntelliQuan算法进行积分。

ESI–QqTOF–MS/MS

使用Agilent6520飞行时间(Q-TOF)质谱仪在m/z 50-1000的质量范围内获得HPLC流出物的全飞行时间(TOF)扫描,其配备有双重ESI正离子模式的电喷雾离子源。使用以下设置获得数据:雾化器气体:氮气,40psi; 干燥气体:氮气,10L min-1, 350; 毛细管电压:3500V; 碰撞电压:135V;闪光电压,65V; Oct/RFVpp750V。扫描质量范围:m/z 50-1000,在MS模式中,采集速率为2光谱/s,采集时间为500ms/光谱。对于MS 2CE设置为10, 2030VMS2的隔离宽度为±4m/z。将m/z 121.050873处的嘌呤(C5H4N4)和m/z922.009798处的HP-921C18H18O6N3P3F24)加入到用于内部质量校准的鞘液中。数据用MassHunter软件处理。

统计学数据分析

将代谢物数据进行log2转换进行统计分析以提高正态性和归一化。为了对38个水稻种质进行分组,将检测到的277个代谢物数据用于R聚类分析(www.r-project.org/)。基于检测到的种质间277种代谢物,使用欧几里得距离完全连锁的聚集方法获得分层的聚类体系。色标表示代谢物的强度(经过log2转换)。同时,通过SPSS软件进行无监督的PCA分析。使用Welch's t检验(P<0.01)在ZS97IRAT10中测定处理和未处理之间的稻叶代谢物的差异。显著变化(P<0.01)的代谢物用于随后的PCA分析

结果

采用称为逐步MIM-EPI的策略,通过MIM-EPI的高灵敏度生成代谢物的MS2T数据而忽略它们的碎片化模式。 主要过程如图1所示,详细见“方法”部分描述。

通过应用逐步MIM-EPI策略,从约9500MIM跃迁获得了超过20000MS2光谱信号。为了产生包含较少偏差和冗余数据的矩阵,手动检查峰值信号/噪声> 10,并且使用以Perl编写的内部软件来去除冗余信号。冗余移除软件可以通过考虑由不同同位素,源内裂解,K +Na +NH4 +加成化合物和二聚化引起的可能冗余来去除大部分冗余。最后获得包含具有产物离子谱(MS2)的698个高质量(s/n> 10),高度可重复和(几乎)非冗余代谢物信号的MS2T文库(补充表12和图2)。然后将数据矩阵用于代谢物鉴定/注释和半定量。

 一种用于大规模检测,鉴定和定量广泛靶标代谢物的新型集成方法:在水稻代谢组学研究中的应用

1. 基于MS2T文库构建和MRM(多反应监测)和基于广泛靶向代谢分析的逐步MIM-EPI(多离子监测-增强产物离子)的主要过程。

 

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2.通过MIM-EPI(多离子监测-增强产物离子)检测代谢物。

 

A)具有60MIM跃迁EPITIC(总离子色谱图),m/z范围为446.1457.9

B)由MIM数据集构建的m/z 449.1XIC(提取的离子色谱图)。

C)在7.18分钟检测到的m / z 449.1MS/MS质谱图,并且该代谢物已用标准品鉴定为木犀草素-6-C-葡萄糖苷。

 

1 用标准品鉴定的51种代谢物的列表

一种用于大规模检测,鉴定和定量广泛靶标代谢物的新型集成方法:在水稻代谢组学研究中的应用 

a通过阴离子模式检测到十种植物激素,而通过阳离子模式检测其他代谢物。

基于每种代谢物的碎片化模式,保留时间(RT)和精确的m/z值来注释MS2T文库。然后在此基础上购买市售的标准品,并使用与提取物相同的分析程序进行分析。通过与标准品进行比较m/z值,RT和碎裂模式,鉴定了51种代谢物,包括氨基酸,类黄酮,lysoPC,脂肪酸和一些植物激素 (Table 1)。对于没有标准品的代谢物,MS2T文库中的峰,主要是与鉴定的代谢物碎片化模式相似的峰,通过从文献或搜索数据库(MassBank KNApSAcKHMDBMoTo DBMETLIN)获得MS2光谱数据。然后在DNPKEGG中搜索最佳匹配到的可能结构。超过80种代谢物被推测鉴定,大多数是(C-O-)糖基黄酮和黄酮木脂素。

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3.水稻中一些新注释的代谢物的结构和质谱图。

A)(aC-戊糖基芹菜素O-p-香豆酰己糖苷;bC-戊糖基芹菜素O-咖啡酰己糖苷;cC-戊糖基芹菜素O-阿魏糖苷;dC-戊糖基-黄霉素O-阿魏糖苷。(B麦黄酮O-鼠李糖-O-丙二酰基己糖苷。(C)(a麦黄酮4'-O-(丁香醇)醚O-己糖苷;b麦黄酮4'-O-β-二硬脂酰甘油)醚O-己糖苷。(D)阿魏酰腐胺。p-coup-对香豆酸; C-pen-ApiDFIC-戊糖基芹菜素的诊断碎片离子; hex己糖; caf咖啡酸; fer:阿魏酸;C-pen-chr DFIC-戊糖基-金圣草黄素的诊断碎片离子; tri-DFI麦黄酮的诊断碎片离子; mal丙二酸;rha:鼠李糖;syr alc:丁香醇; β-glu glyβ-邻甲氧苯基甘油; put:腐胺。

在水稻中或甚至在单子叶植物中,除了报道的代谢物还有许多新的代谢物被注释。例如,新检测的四种芳族酰化黄酮类化合物被鉴定为C-戊糖基芹菜素Op-香豆酰基己糖苷,C - 戊糖基芹菜素O-咖啡酰基己糖苷(m / z 163是咖啡酸的诊断性片段离子),C-戊基 - 芹菜素O-阿魏糖苷和C-戊糖基 - 黄霉素O-阿魏糖苷(图3A)。一种脂肪族酰化的类黄酮推测为tricin O-鼠李糖基-O-丙二酰基己糖苷(图3B)。将两种黄酮木脂素暂时鉴定为麦黄酮4'-O-(丁香醇)己糖苷和麦黄酮4'-O-(β-甘油基甘油)醚O-己糖苷(图3C)。在水稻叶中也鉴定了阿魏酰腐胺(图3D)。

 

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4. ZS97IRAT10中脱水后变化的代谢物PCA(主成分分析)。

注:显著性水平设为P<0.01 PCA显示代谢物组分在不同处理和品种内显著分离。 C145NC145D1分别代表正常和轻度脱水胁迫条件下的ZS97 C153NC153D1C153D2分别代表在正常,轻度脱水胁迫和严重脱水胁迫条件下的IRAT109 轻度胁迫:干旱胁迫下植物叶片开始卷曲。 严重胁迫:植物的叶片完全卷曲,无法再吸水膨胀。

 

将代谢物数据用于主成分分析(PCA)(图4),反映了这两个品种中代谢物水平之间存在显著差异。第一主成分(PC1)中对照(CK)和干旱处理显著分离,而第二主成分中(PC2)两个品种显著分离。表明干旱处理对代谢水平的影响对于两个品种是可见的,但是在ZS97中的作用比IRAT109更显著。

 

初步鉴定的化合物被分配在共同的代谢途径中。比较了两种品种不同处理下的代谢物水平,对显著变化(P<0.01)的代谢物进行标记,同时比较两个品种对干旱胁迫的不同反应(易感性)(图5)。结果表明氨基酸,阿魏酰腐胺和麦黄酮在脱水胁迫下大幅度增加,其中大多数在ZS97中比IRAT109增加更多,除了色胺,甘油-3-磷酸胆碱,5-羟色胺和麦黄酮 O-芥子酰基戊糖苷在IRAT109ZS97增加更多。相反,LPCs(溶血磷脂酰胆碱),芹菜素-C-己糖基-C-己糖苷和木犀草素-O-己糖基-C-己糖苷在脱水胁迫下显著降低。尽管在两个品种中观察到对干旱代谢响应的类似趋势,我们确实发现巴碱在两个品种间显示相反的响应。巴碱(烟酸甜菜碱)是烟酸的N-甲基缀合物,并且已被推测在响应盐和干旱胁迫时作为相容性溶质起作用。在ZS97中在轻度干旱胁迫下观察到巴碱的水平增加超过10倍,而在IRAT109中巴碱的水平降低两倍。

在脱水胁迫(图5)下ABATrp途径的产物(Trp5-羟色胺等)的协调累积表明干旱诱导的血清素累积也是具有部分ABA依赖性的。 尽管对拟南芥中黄酮类化合物以及其他酚类衍生物如多胺缀合物以及它们对不同环境刺激(包括干旱胁迫)的反应已经有广泛研究,但干旱胁迫对水稻的影响仍然是未知的。

 

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5. ZS97IRAT10中脱水后变化的代谢物水平的比较

 

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6.根据检测到的277种代谢物获得38个已鉴定水稻种质的PCA(主成分分析)得分图。

注:淡蓝色,蓝色,红色和粉红色点分别代表粳稻,香型水稻,早中期水稻和籼稻品种。

第一组中的所有20个品种是籼稻亚种。第二组包含18个属于粳稻亚属的品种,除了Dom Sufid(芳香品种)和N22(澳大利亚品种)。这个结果表明籼稻和粳稻品种之间的不同类型差异。同时进行了PCA分析,结果显示PC1可以清楚地分离籼稻和粳稻亚种(图6)。

 

表2:籼稻和粳稻间区别最显著的差异化合物累积的列表

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注:a Log2平均值(籼稻),检测的所有籼稻品种的代谢物平均水平的log2转换值;

b log2平均值(粳稻),检测的所有粳稻品种的代谢物平均水平的log2转换值;

c比率(i / j):平均值(籼稻)/平均值(粳稻)。

列出了PC1的最大正荷值或负荷值的前10个代谢物,计算了其在籼稻和粳稻之间的平均含量(表2)。四种最重要的代谢产物(黄芪六醇-6-C-己糖苷,C-戊糖基-芹菜素O-阿魏糖苷,C-己糖基-胆固醇O-己糖苷和O-甲基芹菜素6-C-己糖甙)在籼稻中的平均含量约为粳稻中的12087,140670倍,而粳稻品种中麦黄酮-O-糖苷(麦黄酮-O-己糖基-O-己糖苷)水平显著高于籼稻(表2)。通过比较来自籼稻和粳稻的DNA序列来充分表征籼稻和粳稻亚种的分化。

 

亮点

1. MS2T文库的构建以及广泛靶向的分析方法使得我们能够筛选大量样品用于定量水稻中广泛的代谢物。

2.基于序列的全基因组关联(GWA)研究和代谢组学分析的综合方法不仅揭示了代谢轮廓的遗传基础,并且有助于了解不同性状/不同胁迫条件下植物的表型多样性的代谢组学基础。

 

参考文献

A Novel Integrated Method for Large-Scale Detection, Identification, and Quantification of Widely Targeted Metabolites: Application in the Study of Rice Metabolomics

  Molecular plant IF=7.142

 

一种用于大规模检测,鉴定和定量广泛靶标代谢物的新型集成方法:在水稻代谢组学研究中的应用

 

 

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