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農業代謝服務 - 黃酮代謝組學檢測

  產品簡介

植物次生代謝產物種類繁多,有300 000種以上物質。黃酮,作為一類苯丙氨酸代謝產生的多酚類化合物,在植物生理過程中參與著重要的作用,如根的生長、花的傳粉、病原菌及紫外脅迫,同時作為一種很強的抗氧化劑,也被廣泛應用于人體疾病治療與食品保健。基于LC-MS/MS的廣泛靶向代謝組學方法,邁維代謝研發人員成功注釋鑒定了300多個黃酮物質,其中包括150多個黃酮、30多個黃烷酮和20多個花青素物質。

 

 

圖1. 部分黃酮物質結構

 

  • 應用領域
  • 高通量檢測黃酮代謝物
  • 非生物脅迫研究(抗旱,抗氧化,抗衰老,抗UV等)
  • 生物脅迫研究(抗病,抗真菌等)
  • 花卉蔬果色澤營養代謝組研究
  • 技術特點
  • 自主構建黃酮代謝物的數據庫;
  • 定性定量準確,擁有自主MVDB數據庫;
  • 完整的黃酮代謝途徑解析;
  • 最新的黃酮代謝生物學研究方法;
  • 技術路線

 

黃酮檢測樣品要求

1.樣品類型
a.細胞,取樣后離心,去除培養基,立即放入液氮中,之后-80°保存;
b.葉片、莖、花等,取下后立即放人液氮中,之后-80°保存;
c.果實的果肉、果皮等,如果野外現場不具備分離條件,需盡快(30 min內)轉移至室內,分離樣品放入液氮中,之后-80°保存。

2.混合取樣
每份樣品混合來自至少3株以上的組織。以水稻葉片為例:取同一時期,表型基本一致的同一個部位的1片葉片,同時取6株,放到10ml離心管中,并迅速放入液氮中。

3.樣品重量和重復
每份樣品取樣鮮重不低于3g,干重不低于1g。
準備3個以上重復,剩余備份。

4.儲存和運輸
足量干冰運輸,不能反復凍融。

[案例一] 水稻黃酮代謝模式和自然變異機制研究[1]

黃酮是植物體中一類具有非常重要生物學功能的酚類化合物,目前,國內外研究者主要在擬南芥為模式植物中研究,單子葉植物中研究很少。本研究以單子葉模式植物水稻為研究材料,通過廣泛靶向代謝組技術測定不同水稻品種、不同發育時期和不同組織材料中黃酮的含量。同時,通過黃酮含量和黃酮合成基因的序列多態性關聯分析,結果顯示:黃酮的自然變異與合成基因的序列多態性相關。

 

圖1.水稻群體中黃酮物質的自然變異聚類熱圖
 
 

[案例二] 黃酮醇苯乙酰基轉移酶進化分析揭示十字花科植物抗UV-B機制[2]

植物具有避開UV-B光照射的危害,但是精細的研究機理任然不清楚。在本研究中,通過測定擬南芥中代謝組研究了苯乙酰黃酮醇(saiginols)的自然變異規律和積累模式,尤其在擬南芥花器官中積累含量比較高。后續通過測定一個亞群的擬南芥代謝組信息,尤其是位于北緯16°到43°地域的擬南芥品種。基于LC-MS的代謝組檢測技術,共計檢測到了68種代謝物,其中鑒定物質結構50種(包括16種硫代葡萄糖苷、3種羥基肉桂酸、24種黃酮化合物和7種酚胺),未鑒定物質18種。借助代謝組、轉錄組和IL材料重測序的信息,鑒定到FPT2基因家族參與合成苯乙酰黃酮醇的途徑,研究進一步發現苯乙酰黃酮醇的積累促進植物抗UV-B的能力。

圖1.擬南芥花器官材料次生代謝圖譜

參考文獻

  • Xuekui Dong, Wei Chen, Wensheng Wang . et al. Comprehensive profiling and natural variation of flavonoids in rice. Journal of Integrative Plant Biology, 2014, 56, 876-886.
  • Takayuki Tohge, Regina Wendenburg, Hirofumi Ishihara. et al. Characterization of a recently evolved flavonol-phenylacyltransferase gene provides signatures of natural light selection in Brassicaceae. Nature Communications, 2016.
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