碳水化合物代謝中的糖類和有機酸是重要的風味物質，也是水果細胞結構和呼吸代謝底物的組成成分。它們還可以作為信號來調節果實的生長、發育和衰老，以及相關基因的表達。因此，碳水化合物代謝對于調節采后果實的品質、成熟和衰老具有重要意義。 近日，華南農業大學吳振先教授團隊在Scientia Horticulturae上發表了題為“Multi-omics analysis revealed room temperature storage affected the quality of litchi by altering carbohydrate metabolism”的研究論文。文章利用多組學分析，通過系統探討室溫下荔枝果實果肉生理變化的調控，為荔枝果實的優化保存提供了基礎，為研究果實碳水化合物代謝提供了參考。其中，中科新生命提供了轉錄組、蛋白組、代謝組的檢測和技術支持服務。 研究材料 室溫保存0、2、4、6、8天的荔枝果實 技術路線 步驟1：室溫儲存過程中荔枝果實糖、酸含量檢測； 步驟2：轉錄組、蛋白組、代謝組聯合解析影響果實風味的代謝路徑； 步驟3：qRT-PCR和酶活檢測驗證組學數據。 研究結果 1. 室溫儲存過程中可溶性糖（TSS）和可滴定酸（TA）含量的變化 新鮮的荔枝果實，酸酸甜甜，風味獨特，而在室溫儲存一段時間后，果實風味就變得不太理想。為了探究儲存過程中果實內部發生的變化，研究人員測定了室溫儲存0、2、4、6和8天的荔枝果肉中TSS和TA的含量。結果發現，TSS和TA的含量均下調，且TA的下調幅度大于TSS，進而導致糖酸比顯著增加，影響果實風味。 圖1 室溫存儲過程中TSS和TA的含量變化趨勢 2. 室溫儲存8d后轉錄組和蛋白組分析 首先，研究人員對室溫儲存0d和8d的荔枝果實樣本進行轉錄組和蛋白組檢測，共發現2862個差異表達基因和169個差異表達蛋白，差異基因和差異蛋白富集分析表明糖代謝發生了顯著變化；接下來，研究人員將轉錄組學和蛋白質組學數據進行聯合分析，以實現基因和蛋白質譜的互補性和整合性。差異基因和差異蛋白共同顯著富集在多個GO term上，其中7個與糖代謝相關。這些結果表明糖代謝在室溫儲存8d的荔枝果肉中發生了顯著變化，并且這些變化受基因和蛋白質的調節。 圖2 轉錄組和蛋白組聯合分析 3. 室溫儲存8d后代謝組學分析 為了評估室溫儲存如何影響代謝物，作者對室溫儲存0d和8d的果實樣本進行代謝物檢測，共獲得79個差異代謝物，富集分析結果顯示在糖代謝通路上顯著富集，該結果對上述轉錄組和蛋白組結果進一步的驗證。 圖3 代謝組學分析結果 4. 組學數據準確性的驗證 為了驗證轉錄組學、蛋白質組學和代謝組學檢測到的基因、蛋白質和代謝物豐度的變化，研究人員利用qRT-PCR對組學數據進行驗證，其中Lcα-淀粉酶、Lcβ-淀粉酶、LcNI、LcSAI和LcSS的基因表達模式和蛋白表達模式與qRT-PCR數據一致，而淀粉、葡萄糖、果糖含量降低，蔗糖含量，與代謝組學檢測結果一致，該結果與各組學的數據結果相互印證。
圖4 qRT-PCR和酶活檢測 中科優品推薦 【中科新生命】建立了完整的多組學服務平臺，通過多組學生物信息學報告的剖析和引導，能夠幫助老師們從龐大而又復雜的多組學數據中迅速理出線索，充分利用好組學大數據帶來的系統生物學信息。聯合分析限時免費體驗中，歡迎感興趣的老師前來咨詢。
小結
本研究通過多組學平臺分析了0d和8d荔枝果肉的差異，探討了室溫儲存的荔枝果肉的質量變化。轉錄組學、蛋白質組學和代謝組學的結果表明糖代謝途徑發生了顯著變化。糖代謝途徑的變化影響了糖和酸的組成和含量，從而導致風味發生變化。該結果從多個角度解釋了常溫貯藏荔枝果肉的生理變化和調控，為研究水果糖類代謝提供了參考。
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