利用LC-HRMS进行可疑成分筛查以及GC-HRMS的非靶向方法，获得了日本蓼（Reynoutria japonica，蓼科）的代谢组学特征谱

《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》：Metabolomic fingerprint of Reynoutria japonica (Polygonaceae) using suspect screening with LC-HRMS and untargeted approach with GC-HRMS

雷公藤代谢组学研究揭示其通过根分泌物中的黄酮类、生物碱等化感物质及挥发性化合物（如萜烯、碳二硫化物）实现入侵生态优势，首次建立土壤栽培雷公藤代谢指纹，LC-HRMS与GC-HRMS结合分子网络分析鉴定出氯ogenic acid等关键 allelochemicals。

　　

摘要

蓼属植物（Reynoutria japonica）是一种入侵性植物，其在入侵范围内的生态优势可能部分依赖于根系分泌物（尤其是具有广泛极性范围的次生代谢物）所介导的化感作用。为了阐明这些分泌物的化学多样性，本研究采用了结合液相色谱与高分辨率质谱（LC-HRMS）以及气相色谱与高分辨率质谱（GC-HRMS）的代谢组学方法。在通过实验设计（DoE）优化EcoRoot方法后，使用三种不同的吸附材料采集根系分泌物，并利用LC-ESI-MS/MS和GC-HRMS进行了分析。对MS/MS数据应用分子网络分析技术，以可视化化学结构上的相似性，并便于根据置信度标注来识别代谢物。研究鉴定了多种化合物家族，包括黄酮类、生物碱、有机酸、萜类和酚类化合物，其中许多化合物可能与化感作用或根际通信有关。值得注意的是，分子网络分析突出了该植物特有的代谢物（如蓼科植物特有的代谢物）。此外，还进行了可疑化合物的筛选，确认了氯原酸、儿茶素和聚丹宁等物质为根系分泌物中的化感物质。GC-HRMS进一步检测到了挥发性有机化合物（如萜类或二硫化碳），这些化合物可能对地下化学环境产生干扰。这些挥发性有机化合物使用另一种名为Sorb-Star?的吸附剂进行捕获，随后通过热脱附方法分离出来。本研究强调了基于高分辨率质谱的整合代谢组学技术在探索Reynoutria japonica化学多样性方面的价值，并为未来在基础生态学、应用生态学和农学领域的研究提供了候选代谢物（如塞林烯的异构体、二硫化碳）。最后，本研究首次获得了在土壤中生长的Reynoutria japonica的代谢组学特征谱。

图形摘要

蓼属植物（Reynoutria japonica是一种入侵性植物，其在入侵范围内的生态优势可能部分依赖于根系分泌物（尤其是具有广泛极性范围的次生代谢物）所介导的化感作用。为了阐明这些分泌物的化学多样性，本研究采用了结合液相色谱与高分辨率质谱（LC-HRMS）以及气相色谱与高分辨率质谱（GC-HRMS）的代谢组学方法。在通过实验设计（DoE）优化EcoRoot方法后，使用三种不同的吸附材料采集根系分泌物，并利用LC-ESI-MS/MS和GC-HRMS进行了分析。对MS/MS数据应用分子网络分析技术，以可视化化学结构上的相似性，并便于根据置信度标注来识别代谢物。研究鉴定了多种化合物家族，包括黄酮类、生物碱、有机酸、萜类和酚类化合物，其中许多化合物可能与化感作用或根际通信有关。值得注意的是，分子网络分析突出了该植物特有的代谢物（如蓼科植物特有的代谢物）。此外，还进行了可疑化合物的筛选，确认了氯原酸、儿茶素和聚丹宁等物质为根系分泌物中的化感物质。GC-HRMS进一步检测到了挥发性有机化合物（如萜类或二硫化碳），这些化合物可能对地下化学环境产生干扰。这些挥发性有机化合物使用另一种名为Sorb-Star?的吸附剂进行捕获，随后通过热脱附方法分离出来。本研究强调了基于高分辨率质谱的整合代谢组学技术在探索Reynoutria japonica化学多样性方面的价值，并为未来在基础生态学、应用生态学和农学领域的研究提供了候选代谢物（如塞林烯的异构体、二硫化碳）。最后，本研究首次获得了在土壤中生长的Reynoutria japonica的代谢组学特征谱。

图形摘要