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木薯(Manihot esculenta Crantz)是大戟科木薯属植物,是热带地区重要的粮食作物,也是淀粉和乙醇生产的重要工业原料。木薯具有高产、耐贫瘠、抗旱等特征。木薯抗旱机制是目前研究的热点之一,已有较多从生理和基因水平探讨木薯抗旱机理的报道,从代谢的角度研究的很少,木薯代谢组学的研究更是少见。代谢物的研究是系统生物学的最终研究方向,代谢物反应了植物细胞所处的状态。本研究建立了木薯极性代谢物的提取和鉴定方法,从代谢组的角度来研究木薯抗旱的机理。在进行代谢组学的研究中,最主要的一步是样品的处理,提取的样品容易被酶分解,因此控制代谢物的降解很重要。一般控制降解的方法为温度控制和pH控制,温度控制较为简单,为了使提取的代谢物成分最大化,本研究分别使用了不同温度和不同的衍生化试剂来确定代谢物提取的量是否合适和衍生化反应是否完全。对抗旱有差异的3个品种的木薯进行干旱处理,通过测定其光合作用和脯氨酸含量来确定其是否受到干旱胁迫,通过光合作用的测定发现干旱胁迫与Fv/Fm的变化关系。本研究得出以下结果:(1)GC分析结果表明,提取叶片的极性代谢物时,在温度为70℃提取的代谢组分较多,使用MSTFA做衍生化反应时衍生化更彻底,进样量为1μL时分析状况良好,分流进样且分流比为10:1时,基线平稳分析效果好。(2)采用主成份分析的数据处理方法,分析发现两个品种中,在干旱胁迫后有明显改变的物质大致可分为8类。这8类分别是与品种差异相关,干旱处理差异相关。(3)对所提取的代谢物通过GC-MS分析和数据库比对,发现提取代谢物大部分为初生代谢物,少部分为次生代谢物,其中与品种差异相关的化合物为次生化合物,大部分初生代谢物的含量基本一致,差异比较大的化合物未鉴定出来,这部分化合物极有可能与木薯抗旱相关。(4)在对不同物种的糖成分的HPLC-ELSD分析中,研究对比发现木薯比其他四种热带作物明显多出了一个组分,经鉴定该成分为海藻糖,海藻糖是目前研究中认为与植物抗旱密切相关的一种物质。