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柑橘大实蝇滞育型与非滞育型蛹的代谢谱比较

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[目的]明确柑橘大实蝇(Bactrocera minax)滞育型(D)与非滞育型(ND)蛹各自在不同时间点之间的代谢谱差异,以及相同时间点上D型与ND型蛹之间的代谢谱差异.此外,发掘在不同对比组合中具有显著差异的代谢物种类.[方法]在化蛹后1d内,注射20E溶液解除滞育,获取ND型蛹;注射10％乙醇溶剂获取对照D型蛹.在注射后1、1 5和30d收集两种类型的蛹,利用核磁共振(NMR)技术对样品进行检测.运用Chenomx软件将NMR谱图信号与数据库逐一比对分析,确定代谢物种类和对应的浓度.再使用偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)进行数据分析,明确D1对D15对D30、ND1对ND15对ND30、D1对ND1、D15对ND15、D30对ND30共5个对比组合之间的代谢谱差异.最后结合变量投影重要性分析(VIP)和单因素方差分析或f检验,发掘在不同对比组合中具有显著浓度差异的代谢物种类.[结果]在所有样品中,共获得5 0种代谢物及其浓度.其中,氨基酸及其衍生物2 0种、有机酸11种、糖类4种、核酸组分5种,其他代谢物1 0种.PLS-DA分析表明,D型蛹在3个时间点之间代谢谱差异显著;ND型蛹在注射后15d和30d之间代谢谱无显著差异,但两者均与注射后1d之间差异显著;在3个不同时间点上,D型与ND型蛹之间代谢谱均差异显著.VIP分析和单因素方差分析或f检验结果表明,共有21种代谢物浓度至少在一个对比组合中呈现显著差异,其中,D1对D15对D30组合中有10种;ND1对ND15对ND30组合中有1 2种;D1对ND1组合中有6种;D15对ND15组合中有1 2种;D30对ND30组合中有8种.柠檬酸、葡萄糖、麦芽糖、脯氨酸、海藻糖、谷氨酸、天冬酰胺和N-乙酰谷氨酸出现显著差异的次数最多.[结论]出现显著差异次数最多的代谢物中,柠檬酸、葡萄糖、麦芽糖、脯氨酸、海藻糖、谷氨酸和天冬酰胺能直接或间接进入三羧酸循环,说明柑橘大实蝇滞育期间能量代谢和物质转化产生了显著的变化.此外,海藻糖、脯氨酸、N-乙酰谷氨酸和肌醇的显著差异有助于调控柑橘大实蝇滞育期间的耐寒性.研究结果可为后续解析重要代谢物及相关生理途径在柑橘大实蝇滞育中的作用机理提供依据.
Comparison of Metabolic Profile Between Diapause-Destined and Non-Diapause-Destined Pupae of Bactrocera minax

王佳、王攀、樊欢、刘映红

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西南大学植物保护学院,重庆400716

柑橘大实蝇 滞育 代谢组 核磁共振 20-羟基蜕皮酮(20E)

国家自然科学基金重庆市基础与前沿研究计划重庆市基础与前沿研究计划

31401742cstc2016jcyjA0203cstc2018jcyjAX0516

2019

中国农业科学
中国农业科学院

中国农业科学

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.899
ISSN：0578-1752
年,卷(期)：2019.52(6)
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