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萜类代谢组

萜类化合物是异戊二烯的聚合体及其衍生物的总称,包括单萜、倍半萜、二萜、三萜等。其具有杀菌抗病作用,同时在农业中作为除草剂和杀虫剂的重要成分,此外,萜类物质具有抗炎、抗肿瘤及抑菌等生物活性是药物的有效成分。基于LC-MS/MS的高通量物质检测分析技术,检测分析萜类物质,系统性研究萜类物质代谢特性与生物体生命活动的关系,进而阐明相关生命活动机理。
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产品描述

  1.产品简介

  萜类化合物是异戊二烯的聚合体及其衍生物的总称,包括单萜、倍半萜、二萜、三萜等。其具有杀菌抗病作用,同时在农业中作为除草剂和杀虫剂的重要成分,此外,萜类物质具有抗炎、抗肿瘤及抑菌等生物活性是药物的有效成分。

  基于LC-MS/MS的高通量物质检测分析技术,检测分析萜类物质,系统性研究萜类物质代谢特性与生物体生命活动的关系,进而阐明相关生命活动机理。

 

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  应用方向:

   植物抗菌、抗病、抗虫、化感作用等生物学功能研究

   萜类物质代谢成分及代谢通路研究

   萜类物质抗癌、杀菌等药物机理研究

   萜类药用植物鉴别、质量评价、资源保护和品种选育

  2.技术路线

 

 

  技术优势:

   自主构建萜类标准品数据库,确保定性结果可信

   三重四极杆MRM模式扫描,定量的“黄金标准”

   每个项目均设置严格QC质控,确保技术稳定可靠

 

  3.样品要求

  1.取样建议

  a. 叶片、茎、花等组织,取下后立即放入液氮中速冻2min以上,然后转移到-80℃保存,避免反复冻融。较大叶片需要用剪刀快速剪碎。

  b. 地下组织(根、块茎等),将分离出的样本快速用灭菌水清洗,吸水纸吸走多余的水分后,立即放入液氮中速冻2min以上,然后转移到-80℃保存。块根等组织,需要切成 1-2cm 大小块状。

  c. 果肉、果皮组织,如果野外现场不具备分离条件,需尽快(30min内)转移至室内,低温条件下将分离果皮或果肉切成 1-2cm 块状,立即放入液氮中速冻2min以上,然后转移到-80℃保存。

  d. 细胞样本,取样后离心,去除培养基,立即放入液氮中速冻2min以上,然后转移到-80℃保存。

  2.混合取样

  取样时为了保证样品的准确性和减少系统误差,每份样品选取 3 株以上长势一致的材料混样。以水稻叶片为例:取同一时期,表型基本一致的同一部位1片叶片,同时取6株,放入10ml离心管中,迅速放入液氮中。

  3.样品量与生物学重复

  a.每份样品取鲜样不低于3g,干样不低于1g,细胞样品细胞量不低于107

  b.每组至少3个生物学重复,准备备份。

  4.储存与运输

  -80℃保存,足量干冰运输,避免反复冻融,干冰建议用量 5kg/天(根据样本运输需要时间计算)。

 

  4.文章案例

  案例分析:转录+代谢揭示蓝色茴香鼠尾草萜类生物合成中复杂的代谢基因

  蓝色茴香鼠尾草含有多种药用活性成分和芳香油,有巨大的药用价值。鼠尾草精油含有多种具药理作用的萜类活性物质,具有抗菌、抗诱变、抗癌、抗氧化、抗炎、胆汁和抗菌活性。代谢组数据分析在蓝色茴香鼠尾草精油提取物鉴定到多种不同的萜类化合物,主要包括α-蒎烯,莰烯,侧柏酮,顺式-α-松油醇,α-杜松醇,大牻牛儿烯A,草烯等。转录组数据分析发现许多MVA途径与MEP途径的类异戊二烯生物合成相关转录基因表达水平较高。还发现了SgGPPS、SgFPPS 和SgGGPSII2基因,它们是单萜、倍半萜和双萜生物合成途径的直接前体,在叶片中高度表达,并通过RT-PCR和转基因进行了验证。本研究结合转录组和代谢组数据分析,为探究富含萜类化合物的蓝色茴香鼠尾草中复杂的代谢基因提供新的见解,并为利用鼠尾草中有用的萜类化合物合成基因开展代谢工程铺平道路。

 

图7 GC-MS分析鼠尾草不同组织的萜类化合物

 

GC-MS分析鼠尾草不同组织的萜类化合物

 

 

蓝色茴香鼠尾草萜类化合物合成途径

 

 

KEGG通路注释和分类

 

  5.参考文献:

Mohammed Ali,Reem M Hussain,Naveed Ur Rehman,Guangbiao She,Penghui Li Xiaochun,Wan Liang,Guo JianZhao.De novo transcriptome sequencing and metabolite profiling analyses reveal the complexmetabolic genes involved inthe terpenoid biosynthesis in Blue Anise Sage (Salvia guaranitica L.).DNA Research, 2018, 25, 597–617.

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