甘蔗成熟茎液泡中糖相关代谢物的综合代谢组分析与对接研究：解锁液泡在糖分存储与代谢中的奥秘

《Tropical Plant Biology》：Integrative Metabolome Profiling and Docking Study of Sugar-Related Metabolites in Lytic Vacuoles of Mature Sugarcane Stem

为深入探究甘蔗液泡在代谢、糖分存储和解毒方面的作用，研究人员建立了从成熟甘蔗茎中分离液泡的可靠方法，利用气相色谱 - 质谱联用（GC - MS）技术进行非靶向代谢组学分析，发现多种代谢物并揭示其功能。该研究深化了对甘蔗代谢物区室化的理解，意义重大。

　　液泡是甘蔗细胞中的关键细胞器，在代谢、糖分存储和解毒过程中发挥着至关重要的作用。在本研究中，研究人员通过酶解法，使用 2.5% 的纤维素酶 R - 10 和 0.4% 的离析酶 R - 10，成功建立了从成熟甘蔗茎中分离液泡的可靠方案。利用中性红和 MDY - 64 染料对液泡的完整性和形态进行验证，为下游代谢组学分析提供了可靠的液泡样本。运用气相色谱 - 质谱联用（GC - MS）技术对甘蔗茎和液泡进行非靶向代谢组学分析，共鉴定出 105 种代谢物，其中 85 种含量较高。这些代谢物中有 34 种仅在茎中存在，24 种仅在液泡中存在，27 种在两个区室中均有。代谢物被分为 9 类，其中烃类（烷烃）、苯系物和类脂分子最为突出。差异代谢物分析表明，茎和液泡中的代谢物含量存在显著差异，这暗示它们参与了蔗糖代谢和液泡功能。分子对接证实，高丰度代谢物与参与蔗糖积累和液泡相关过程的蛋白质之间存在强相互作用（对接分数 < - 5）。这些研究结果加深了人们对甘蔗中代谢物区室化及其特殊功能的理解，突出了液泡在糖分存储、膜稳定性和解毒机制中的重要作用。