基于GC-SIM-MS的“拟靶向”方法用于植物代谢表型的分析

摘要

本研究采用基于GC-SIM-MS的拟靶向的代谢组学技术，以转双价抗虫基因(cry1Ac和sck)和野生型水稻叶片及种子样本作为分析对象，开展转基因对水稻叶片和种子的非预期效应评价，进一步研究农药胁迫期间水稻叶片代谢表型随时间演变的规律，及水稻种子对农药胁迫的代谢应答。主成分分析表明，对于水稻叶片和种子，转基因对作物代谢轮廓的影响大于农药胁迫的影响。非参数检验和聚类分析用于寻找特征的差异代谢。转基因引起的代谢变化主要涉及糖代谢、氨基酸代谢、TCA循环及莽草酸代谢，同时相关途径的中间产物在转基因水稻叶片中显著高于对照组。而大多数物质在水稻种子中没有差异，氨基酸类物质在转基因组显著高于对照组。农药胁迫引起的代谢变化与时间有关，且在转基因和非转基因组变化趋势不同，非转基因组叶片对农药胁迫反应更加灵敏。农药干预后，植物体内的抗氧化机制、能量代谢，信号分子通路等被激活。