基于广泛靶向代谢组学分析板栗不同部位代谢物差异

[目的]细化摸清板栗地方优势品种不同部位代谢物组成，找出不同部位之间的差异代谢物，为板栗剩余物资源化利用和产业链延长提供理论和基础数据支撑。[方法]以河北迁西、陕西秦岭及湖南新化等3个地区板栗优势品种为研究对象，采用广泛靶向代谢组学技术对栗壳、内壳囊衣及栗仁代谢物进行定性定量差异分析。[结果](1)从板栗3个部位中鉴定出1590种代谢物，可分为13类，具体为酚酸类、黄酮、氨基酸及其衍生物、核苷酸及其衍生物、醌类、木脂素和香豆素、生物碱、萜类、有机酸、鞣质、甾体、脂质和其它类(如糖类、醇类化合物、醛类化合物、酮类化合物、色酮类及维生素等)，其中黄酮类、酚酸类、脂质物质种类占比较高。(2)主成分分析和聚类分析结果表明，板栗仁与板栗硬壳和板栗内壳囊衣之间代谢物差异较大，而板栗硬壳与板栗内壳囊衣之间差异较小。(3)利用FC≥2或FC≤0.5和VIP≥1进行差异代谢物筛选，主要差异代谢物为黄酮类、酚酸类和氨基酸及其衍生物，相比于栗仁，内壳囊衣、硬壳分别有511种、434种代谢物含量显著上调，分别有425种、507种代谢物含量显著下调。(4)在板栗内壳囊衣与板栗仁组中被KEGG注释到的差异显著代谢物最多，有141种，涉及69条代谢通路;板栗硬壳与板栗仁中被KEGG注释到的差异显著代谢物个数为137种，代谢通路71条;板栗内壳囊衣和板栗硬壳中被KEGG注释到的差异显著代谢物个数为43种，代谢通路37条，筛选到2条通路富集极显著(P＜0.01)，分别为亚油酸代谢和亚麻酸代谢。[结论]板栗硬壳、内壳囊衣及栗仁代谢物组成差异显著，本研究为板栗全方位资源化利用和实现板栗产业绿色可持续发展提供理论依据。