广泛靶向代谢组学解析桃蚜危害对桃树次生代谢产物的影响

摘要

【目的】阐明桃蚜(Myzus persicae)危害条件下桃树抗蚜和感蚜品种的代谢响应机制,并确定桃树响应桃蚜危害过程中起关键作用的次生代谢产物。【方法】采用抗蚜和感蚜桃树幼嫩新梢进行桃蚜危害处理,取接种3 d的桃树新梢进行次生代谢产物提取,并利用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)对抗蚜品种(品系)‘96-5-1’(9651)和枣油桃(ZYT),感蚜品种中油13号(CN13)和中农金辉(ZNJH)进行广泛靶向代谢组分析,以|log2 fold change|≥1,P-value≤0.01作为筛选差异代谢物(differentially altered metabolite,DAM)的阈值。采用OPLS-DA模型的VIP值表示抗蚜和感蚜品种之间的差异。【结果】对桃蚜危害3 d后的处理取样,处理后的样品进行广泛靶向代谢组学分析,全部样品中共鉴定出528种代谢物。通过主成分分析(PCA)、层次聚类分析(HCA)和维恩图分析,发现感蚜品种中油13号被桃蚜危害后的差异代谢物总数为7种,有2种含量下降,5种含量上升;中农金辉被桃蚜危害后的差异代谢物总数为7种,有3种含量下降,4种含量上升。抗蚜品种‘96-5-1’被桃蚜危害后的差异代谢物总数为33种,有1种含量下降,32种含量上升;枣油桃被桃蚜危害后的差异代谢物总数为55种,有12种含量下降,43种含量上升。大多数差异代谢物来自两个抗蚜品种,并且抗蚜品种中差异代谢物的变化幅度比感蚜品种更大。经过分析获得的15种次生代谢产物(6种氨基酸及其衍生物、5种酚酸、3种核苷酸及其衍生物、1种有机酸)可能与寿星桃来源的桃蚜抗性相关。【结论】抗蚜品种在桃蚜危害后显著上调的次生代谢产物可能参与桃树对桃蚜的抗性反应过程,这些次生代谢产物(氨基酸及其衍生物、酚酸类物质、核苷酸及其衍生物和有机酸)的调控是桃树抵抗桃蚜危害的重要机制。