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农业代谢服务 - 黄酮靶向代谢组检测

  产品简介

植物次生代谢产物种类繁多,有300 000种以上物质。黄酮,作为一类苯丙氨酸代谢产生的多酚类化合物,在植物中生理过程中参与着重要的作用,如根的生长、花的传粉、病原菌及紫外胁迫,同时作为一种很强的抗氧化剂,也被广泛应用于人体疾病治疗与食品保健。基于LC-MS/MS的广泛靶向代谢组学方法,迈维代谢研发人员成功注释鉴定了300多个黄酮物质,其中包括150多个黄酮、30多个黄烷酮和20多个花青素物质。

 

 

图1. 部分黄酮物质结构

 

  • 应用领域
  • 高通量检测黄酮代谢物
  • 非生物胁迫研究(抗旱,抗氧化,抗衰老,抗UV等)
  • 生物胁迫研究(抗病,抗真菌等)
  • 花卉蔬果色泽营养代谢组研究
  • 技术特点
  • 自主构建黄酮代谢物的数据库;
  • 定性定量准确,拥有自主MVDB数据库;
  • 完整的黄酮代谢途径解析;
  • 最新的黄酮代谢生物学研究方法;
  • 技术路线

 

黄酮检测样品要求

1.样品类型
a.细胞,取样后离心,去除培养基,立即放入液氮中,之后-80°保存;
b.叶片、茎、花等,取下后立即放人液氮中,之后-80°保存;
c.果实的果肉、果皮等,如果野外现场不具备分离条件,需尽快(30 min内)转移至室内,分离样品放入液氮中,之后-80°保存。

2.混合取样
每份样品混合来自至少3株以上的组织。以水稻叶片为例:取同一时期,表型基本一致的同一个部位的1片叶片,同时取6株,放到10ml离心管中,并迅速放入液氮中。

3.样品重量和重复
每份样品取样鲜重不低于3g,干重不低于1g。
准备3个以上重复,剩余备份。

4.储存和运输
足量干冰运输,不能反复冻融。

[案例一] 水稻黄酮代谢模式和自然变异机制研究[1]

黄酮是植物体中一类具有非常重要生物学功能的酚类化合物,目前,国内外研究者主要在拟南芥为模式植物中研究,单子叶植物中研究很少。本研究以单子叶模式植物水稻为研究材料,通过广泛靶向代谢组技术测定不同水稻品种、不同发育时期和不同组织材料中黄酮的含量。同时,通过黄酮含量和黄酮合成基因的序列多态性关联分析,结果显示:黄酮的自然变异与合成基因的序列多态性相关。

 

图1.水稻群体中黄酮物质的自然变异聚类热图
 
 

[案例二] 黄酮醇苯乙酰基转移酶进化分析揭示十字花科植物抗UV-B机制[2]

植物具有避开UV-B光照射的危害,但是精细的研究机理任然不清楚。在本研究中,通过测定拟南芥中代谢组研究了苯乙酰黄酮醇(saiginols)的自然变异规律和积累模式,尤其在拟南芥花器官中积累含量比较高。后续通过测定一个亚群的拟南芥代谢组信息,尤其是位于北纬16°到43°地域的拟南芥品种。基于LC-MS的代谢组检测技术,共计检测到了68种代谢物,其中鉴定物质结构50种(包括16种硫代葡萄糖苷、3种羟基肉桂酸、24种黄酮化合物和7种酚胺),未鉴定物质18种。借助代谢组、转录组和IL材料重测序的信息,鉴定到FPT2基因家族参与合成苯乙酰黄酮醇的途径,研究进一步发现苯乙酰黄酮醇的积累促进植物抗UV-B的能力。

图1.拟南芥花器官材料次生代谢图谱

参考文献

  • 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.