优质稻‘黄华占’籽粒发育过程中代谢物差异分析

为探究代谢物质、尤其是营养物质在优质稻籽粒发育过程中的数量、种类及丰度变化。本研究以中国南方稻区推广面积最大的优质常规籼稻品种‘黄华占’为材料,选取花后8 d (乳熟期),15 d (蜡熟期)和30 d(完熟期)的籽粒和精米,进行广泛靶向代谢组分析。在籽粒发育过程中,大分子代谢物质淀粉和直链淀粉的含量呈上升趋势,而可溶性蛋白变化则相反;在小分子代谢物方面,本研究鉴定获得23类622个代谢物,在花后8和15 d的籽粒中发现281个差异的代谢物,其中脂质是上升数量最多的物质。在花后15和30 d籽粒的差异物质最少,仅有61个,主要是黄酮物质且其丰度显著下降;在花后30 d籽粒和精米中,发现387个显著差异的代谢物,主要是氨基酸、有机酸和核苷酸及衍生物并发现135个代谢物完全流失。总之,在乳熟期和腊熟期代谢最为活跃,无论是淀粉和蛋白质,还是氨基酸、脂质、黄酮、维生素和萜类等小分子,均在此时期合成和积累。而在完熟期,仅黄酮的丰度显著下降。成熟籽粒至精米过程中,人为因素导致94%差异代谢物显著下降,甚至完全流失。本研究为在代谢物水平探究水稻营养品质形成机理提供理论依据,并为实际生产过程中,水稻收获后人为因素影响营养品质提供了重要参考。