项目文章合集 | 植物广靶代谢多组学助力多篇文章见刊
项目文章 | NC（IF=18.1）四重组学联动验证！链霉菌释放倍半萜VOC驱动香蕉分泌10-HCA组装抗病芽孢菌群
2026 年 8 月 4 日
项目文章 | Food Chemistry: X 杜仲黑茶发酵：代谢重塑如何弱化苦味、优化风味？
2026 年 8 月 10 日
代谢产物是植物生长、抗逆及药用/食用价值的核心物质基础，其合成积累受基因转录与环境、组织、加工等多因素协同调控，仅依靠单一组学难以完整解析代谢调控分子网络。转录组可系统解析基因表达差异，揭示上游转录调控信号；广靶代谢组能精准定性定量数千种初、次生代谢物，直观呈现下游物质表型，二者联合是解析植物代谢调控的主流研究手段。转录组联合广靶代谢组，可通过差异基因、差异代谢物共富集、共表达网络、相关性分析锁定关键通路、结构基因与转录因子，系统阐明物质合成、胁迫适应、加工减增效等内在分子机制。多组学体系可为特色植物品种选育、天然活性物质开发、传统食用工艺标准化、抗逆菌剂研发提供分子理论依据。
同一器官不同发育期（如花芽分化期、现蕾期、盛花期花瓣）：同品种/同一植株，不同发育时间梯度；
(2)营养品质研究：
a)不同组织分组：可食用部位vs高毒性/低营养部位（块根vs叶片）；
b)不同加工方式：新鲜原料、清水浸泡1d/3d/5d、阴干成品；
c)不同产地分组：不同海拔/地域同一种植物组织；
(3)非生物胁迫研究：
a)胁迫类型：干旱、盐碱、低温、高温、重金属；
b)双因子对照设计：
CK：正常条件
T1：单一胁迫
T2：胁迫+处理
(4)生物胁迫：
a)病害胁迫：健康植株、接种病原菌12/24/48/72h；
b)样本设置：空白对照、致病菌处理；
(5)药用植物代谢机制研究：
实验设置1（组织特异性）：根、茎、叶、花（药效成分差异积累）；
实验设置2（栽培/采收期）：不同采收月份、不同栽培年限药材；
实验设置3（诱导处理）：光照、茉莉酸、外源水杨酸诱导药效物质合成；
(6)通用对照原则：同环境、同日龄、同等长势健康植株，排除光照、温度、水肥干扰；
(7)技术检测：表型图片、生理指标、转录组、植物广靶检测；
(8)生物学重复：每组至少3株独立植株作为重复，单份样品混合3株同等部位组织，降低个体差异；
(9)储存条件：-80℃超低温冰箱避光保存。
项目文章一
文章题目：A chromosome level genome, as well as transcriptomes and metabolomes, insights into genome evolution and the biosynthesis of kaempferol and kaempferol derivatives in Impatiens balsamina (Balsaminaceae)
期刊名称：Frontiers in Plant Science
影响因子：5.9
研究方法：PacBio三代基因组、Hi-C染色体挂载、植物广靶代谢组、RNA-seq
合作单位：保山学院资源与环境学院
百谱生物为该研究提供了植物广靶代谢组检测与分析服务！
主要结果：
凤仙花兼具药用、观赏与食用价值，但目前其基因组进化、药效物质分子机制研究较为匮乏。本研究整合基因组、根/叶/花转录组与植物广靶代谢组多组学技术开展系统解析：组装得到691.61Mb染色体水平凤仙花基因组，注释获得32949个蛋白编码基因；Ks分析证实凤仙花进化历程发生两轮全基因组复制事件，是凤仙花属物种辐射分化的关键驱动力。代谢组共鉴定830种代谢物，其中二氢山奈酚、山奈酚及5种山奈酚衍生物（KKDs）在根、叶、花中存在显著组织特异性积累；筛选获得IbCHS、IbCHI、IbF3H、IbFLS等途径结构基因与糖基转移酶IbUGT73C，结合相关性分析、WGCNA与蛋白互作验证，MYB、bHLH、WRKY转录因子及P450蛋白直接调控KKDs生物合成。本研究构建凤仙花高质量参考基因组，阐明山奈酚衍生物组织特异性合成的分子调控网络，为凤仙花及凤仙花属其他物种育种、药用开发提供多组学理论支撑与数据基础。
图3 凤仙花的根、花及叶片中的代谢物
图5 山奈酚及其衍生物（KKDs）生物合成与调控的简化示意图
项目文章二
文章题目：Dual modulation of toxic risks and functional benefits: How traditional practices enable safe consumption of toxic Rhododendron decorum Franch. in ethnic cuisine
期刊名称：Frontiers in Plant Science
影响因子：5.9
研究方法：植物广靶代谢组、RNA-seq
合作单位：云南林业职业技术学院、西南林业园林园艺学院、丽江师范大学、昆明理工大学
百谱生物为该研究提供了植物广靶代谢组检测与分析服务！
主要结果：
大白杜鹃花冠是云南白族沿用数百年传统食用花卉，但杜鹃花普遍含毒性黄酮、木藜芦毒素，白族形成摘除雌雄蕊、浸泡晾晒的传统食用工艺，其分子机理、营养与安全机制尚不明确。本研究采集鹤庆、丽江两个种群的花冠、雌雄蕊组织，以及市售传统加工干花冠，整合转录组、植物广靶代谢组与多组关联技术开展系统解析。组织差异结果显示：丽江、鹤庆种群花冠vs雌雄蕊分别鉴定出3463/3229个差异基因、165/145个差异代谢物，黄酮生物合成通路在雌雄蕊显著富集，是毒性物质主要积累部位；两地可食花冠仅甘油磷脂代谢通路存在共富集差异，其余食用相关通路无显著地域分化。传统浸泡干燥加工可稳定保留L-组氨酸等风味物质，上调香豆酰奎宁酸、花旗松素等功能活性成分，同时显著降低表没食子儿茶素、杨梅素等有毒黄酮。多组关联、共表达网络与代谢通路分析证实：摘除雌雄蕊从源头降低毒性物质积累，传统加工同步实现减毒、保风味、增活性三重效果。本研究从多组学层面阐明大白杜鹃花传统食用习俗的科学分子机理，为有毒特色民族食用花卉的安全评估、标准化开发利用提供理论依据与数据支撑。
图3 针对不同代谢通路中相关差异表达基因与差异代谢物的关联调控网络分析
图5 KEGG对EATO/HQO和EATO/LFO组中的DAMs进行富集分析与网络分析
项目文章三
文章题目：Integrative multiomics analysis reveals the potential mechanism by which Streptomyces pactum Act12 enhances wheat root drought tolerance by coordinating phytohormones and metabolic pathways
期刊名称：BMC Plant Biology
影响因子：5.6
研究方法：RNA-seq、植物广靶代谢组、qRT-PCR
合作单位：山西农业小麦研究所、山西农业农学院、西北农林科技大学资源环境学院
百谱生物为该研究提供了植物广靶代谢组检测与分析服务！
主要结果：
干旱是制约小麦生长与产量的主要非生物胁迫。本研究结合盆栽试验与多组学技术开展探究。盆栽结果表明干旱条件下接种Act12可显著提升小麦总根长、根表面积、根直径与根尖数量；同时SOD活性，渗透调节物质脯氨酸、可溶性蛋白显著升高，膜损伤丙二醛显著下降。转录组与代谢组联合分析显示，Act12通过协同调控生长素、脱落酸、乙烯等多条植物激素信号通路促进根系发育，并调控糖酵解、三羧酸循环、甘油磷脂代谢通路优化能量供给、维持细胞膜稳定。本研究系统阐明了Act12从根系形态、抗氧化、渗透调节、代谢重编程多维度提升小麦根系干旱适应能力，为链霉菌源抗旱生物菌剂开发提供理论依据。
图6 不同比较组中代谢物的变化
图9 干旱胁迫下接种Act12对小麦根系主要代谢途径的影响
