番茄果實(shí)代謝組學(xué)研究方法的建立及MQTLS的預(yù)測(cè).pdf

1、番茄是世界范圍內(nèi)種植面積非常廣的蔬菜作物，其果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特，可以通過(guò)多種方式加工成多種食品，為眾多人所喜愛(ài)。植物中的代謝物是其本身進(jìn)行代謝反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生或消耗的物質(zhì)。它們不僅與植物體內(nèi)的生理生化過(guò)程、抵抗生物和非生物逆境的能力、果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等性狀相關(guān)，還為人類的營(yíng)養(yǎng)、能量和醫(yī)藥提供豐富的資源。代謝組學(xué)填補(bǔ)了生物體基因到表型之間生物化學(xué)過(guò)程的空白，研究代謝組學(xué)能夠更深層次的揭示基因到表型之間生理生化過(guò)程。代謝組學(xué)研究的基礎(chǔ)是建立一套

2、有效檢測(cè)和鑒定代謝物的方法。本研究以番茄自然群體的果實(shí)采集所得LC-MS數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，通過(guò)構(gòu)建MS2T（二級(jí)質(zhì)譜標(biāo)簽）數(shù)據(jù)庫(kù)、代謝物的鑒定、定量提取代謝物的表型數(shù)據(jù)、全基因組關(guān)聯(lián)分析等，建立了一套可以用于番茄果實(shí)代謝組學(xué)研究的體系。主要研究結(jié)果如下:
　　1.MS2T數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建。首先通過(guò)番茄栽培種和野生種的差異性分析找出含量有差異的物質(zhì)，從這些物質(zhì)中選取感興趣的物質(zhì)，使用Target MSMS（靶向二級(jí)質(zhì)譜）采集其質(zhì)譜數(shù)據(jù)。同

3、時(shí)，使用Auto MSMS（非靶向二級(jí)質(zhì)譜），由儀器選擇一部分物質(zhì)，采集它們的質(zhì)譜數(shù)據(jù)。將兩種方法得到的所有質(zhì)譜數(shù)據(jù)匯總，共得到102張清晰的質(zhì)譜圖，包含物質(zhì)的精確m/z，RT（保留時(shí)間）、二級(jí)碎片離子峰等信息。
　　2.代謝物的鑒定和注釋。我們使用了三種方法對(duì)代謝物進(jìn)行預(yù)測(cè):1）標(biāo)品鑒定;2）數(shù)據(jù)庫(kù)及文獻(xiàn)檢索;3）根據(jù)譜圖規(guī)律推導(dǎo)物質(zhì)結(jié)構(gòu)。使用這三種方法一共鑒定出42種代謝物，其中5種是在番茄中未鑒定過(guò)的物質(zhì)。
　　3.代

4、謝物的相對(duì)定量。我們的儀器原有定量方法十分繁瑣，不利于批量處理代謝物。因此，我們通過(guò)不斷地摸索，探索尋找到一個(gè)可以代替代謝物含量的數(shù)據(jù)來(lái)作為相對(duì)定量的依據(jù)，使用這種方法提取代謝物表型數(shù)據(jù)，再進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析，找出與代謝物相關(guān)的QTLs。此外，我們選擇前人已關(guān)聯(lián)分析的SGAs（生物堿）來(lái)檢測(cè)該方法的可靠性，結(jié)果顯示二者關(guān)聯(lián)到的位點(diǎn)十分接近，證明該方法有效且操作性更簡(jiǎn)便。
　　4.在該方法體系的應(yīng)用中，我們首次鑒定出番茄中的一個(gè)香