[发明专利]一种运用广泛靶向代谢组学技术鉴别荔枝品种的方法

说明书

本发明公开了一种运用广泛靶向代谢组学技术鉴别荔枝品种的方法，含以下步骤：(一)通过荔枝样品制备、荔枝样品检测分析、荔枝样品定性定量分析、代谢组学数据处理与分析，获得已知荔枝品种内源性小分子代谢物峰面积数据库，筛选获得69种共有差异显著代谢物，生成heatmap图；(二)获取未知品种内源性小分子代谢物峰面积，与已知品种的峰面积数据库合并，进行多元统计分析，经筛选出的共有差异代谢物聚类分析，与待鉴定品种最先聚集的已知品种判定为该待鉴定品种或其相近品种。该方法利用广泛靶向代谢组学分析技术获得内源性小分子代谢物，通过多元统计分析，获得荔枝共有差异显著性代谢物，并生成可视化的图谱，可供荔枝品种鉴定。

技术领域

本发明属于荔枝品种鉴定技术领域，具体涉及一种运用广泛靶向代谢组学技术鉴别荔枝品种的方法。

技术背景

荔枝(Litchi chinensis Sonn.)是典型亚热带常绿果树，在中国已有两千多年的栽培历史，2018年我国荔枝栽培面积为55.2万hm²，产量达229.7万吨，栽培面积和产量均居世界首位。经过长期的自然选择和人工栽培，我国荔枝形成了大量的生态类型和地方品种，种质资源极为丰富，截至目前，种类已超过500种，商品化市场规模销售的品种也多达三十几种，这是我国特有的优势。

但是，这些种质资源由于绝大多数亲缘关系不清或来源不明，品种混杂、以次充好现象严重，为提高育种效率，发掘利用优异种质，最大程度保护消费者利益，就必须找到一个有效的进行荔枝种质鉴别的工具，为荔枝产业发展提供更有效的开发手段。

目前，形态特征和性状观察仍然是荔枝品种鉴定的主要方法，实践表明该方法效率低、可靠性差，因此迫切需要更有效的鉴定手段。近十多年来，尽管RAPD、AFLP、ISSR和SRAP等多种分子标记已经在荔枝上得到了一定的应用，但是，由于上述分子标记特异性不强、稳定性欠佳，再加上取材的局限，分析结果差异较大；EST-SSR和SNP分子标记是一种新型分子遗传标记，但杂交群体偏少，尤其是适合进行分子遗传图谱构建的作图群体太少，难以开展各种性状的遗传分离规律研究，从而妨碍了分子标记辅助选择育种技术的实质性突破。

代谢组学是指从整体上对特定生物样本中所有内源性小分子代谢物进行定性定量分析的一门学科，具有高覆盖率、高灵敏度和高准确性等优点。广泛靶向代谢组学区别于现有代谢物检测方法，该技术平台建立了LC-MS/MS代谢物数据库，整合了非靶向和靶向代谢物检测技术高通量、高灵敏度、定性准确、重复性好、数据库全的优点，可以一次性鉴定并定量到上百乃至上千种化合物，获得的质谱峰数据经过提取、校正、去卷积、转换和标准化处理后可进行后续代谢途径阐释、代谢机理研究等，与其他高通量组学技术相结合，在品种鉴定、选择性育种等方面能够发挥重要作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种运用广泛靶向代谢组学技术鉴别荔枝品种的方法，该方法利用广泛靶向代谢组学分析技术获得不同荔枝品种内源性小分子代谢物峰面积数据库，通过多元统计分析，获得荔枝共同差异显著性代谢物，并生成可视化的图谱，除了可以鉴定荔枝已知品种，还可进行荔枝新品种、相似品种及品种真伪的鉴定。

本发明的上述目的可以通过如下技术方案来实现：一种运用广泛靶向代谢组学技术鉴别荔枝品种的方法，包括以下步骤：

(一)不同品种荔枝代谢物的质谱鉴定及峰面积数据库构建、差异代谢物筛选及heatmap图的构建；

(1)荔枝样品的制备：采集不同品种成熟期荔枝样品，采用有机溶剂提取，提取液经预处理，得待测液；

(2)荔枝样品的检测分析：将待测液采用超高效液相色谱和串联质谱仪采集质谱数据，获得多反应监测模式(MRM)代谢物检测多峰图，对色谱峰进行积分和校正，每个色谱峰的峰面积代表对应物质的相对含量，获得所有色谱峰面积积分数据；

(3)荔枝样品定性定量分析：将质谱数据与现有数据库中的数据进行对比鉴定样品中的化学成分，建立不同品种的代谢物峰面积数据库；