南京林业大学学报(自然科学版)

作者：张馨方,王广鹏,张树航,李颖,郭燕

单位：河北省农林科学院昌黎果树研究所,河北 昌黎 066600

关键词：板栗,针叶小爪螨,抗螨性,次生代谢物

基金：河北省农林科学院农业科技创新专项(200KJCXZK-RW-5),河北省科技计划(21326304D-3),河北省自然科学基金项目(C2020301053),河北省农林科学院科技创新专项(2022KJCXZX-CGS-2)

【目的】 筛选分析抗螨性不同的板栗(Castanea mollissima)叶片中的差异次生代谢物,为抗螨机理解析与高抗螨板栗品种选育提供参考。【方法】 以板栗品种‘燕兴’(‘Yanxing’)和‘丽抗’(‘Likang’)为材料,采用田间调查法进行抗螨性鉴定,确定‘燕兴’和‘丽抗’对针叶小爪螨的抗性等级;利用超高效液相色谱和串联质谱(UPLC-MS/MS)进行代谢组学检测,通过差异倍数(fold change)和VIP(variable importance in projection)值相结合的方法筛选差异代谢物,使用R软件ComplexHeatmap包和MetaboAnalystR包分别绘制聚类热图和OPLS-DA得分图;利用KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)数据库对差异代谢物进行注释,并按通路类型分类。【结果】 ‘丽抗’和‘燕兴’对针叶小爪螨的抗性等级分别为1级(高抗)和7级(感);两品种共检测到704个次生代谢物,筛选出差异代谢物165个,有73个代谢物在 ‘丽抗’中的含量显著高于‘燕兴’,有92个差异代谢物在‘丽抗’中的含量比‘燕兴’低;差异代谢物种类包括酚酸(56个)、黄酮(60个)、木质素和香豆素(19个)、鞣质(4个)、生物碱(5个)、萜类(16个)和其他类(5个),差异代谢物中黄酮和酚酸类占比较高,分别为36%和34%;仅在‘丽抗’中检测到的代谢物有7个,分别是咖啡酰胆、6'-O-反式肉桂酰-8-表金吉苷酸、落叶松脂素-4'-O-葡萄糖苷、阿尔本酚B、地榆素H11、3-羟基-5甲基苯酚-O-葡萄糖苷和苜蓿素-7-O-葡萄糖醛酸苷等;仅存在于‘燕兴’中的代谢物有15个,包括4-甲基-5-噻唑乙醇、2,4-二羟基苯甲酸、异嗪皮啶、水杨苷、刺梨酸等。‘燕兴’和‘丽抗’中有33个差异代谢物被注释到12条通路上。【结论】 感螨品种‘燕兴’和高抗品种‘丽抗’次生代谢谱存在差异,可能与板栗抗螨性相关的次生代谢物有樱黄素、表没食子儿茶素、咖啡酸、阿魏酸、几种木质素以及4-甲基-5-噻唑乙醇;‘燕兴’和‘丽抗’的差异次生代谢物主要注释和富集在黄酮、黄酮醇生物合成及类黄酮生物合成通路。

来源：2024年第2期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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