基于代谢组学的印度东北部传统辣椒风味与色泽形成机制研究

来自印度的研究人员通过LC-HRMS非靶向代谢组学技术，对比分析了4个传统辣椒品种（AL-1至AL-3和J-41(B)）与Kashi anmol（KA）的代谢差异。鉴定出2702种代谢物（质量误差<10 ppm），发现物种间差异显著高于种内差异，关键通路涉及脂肪酸、类胡萝卜素、黄酮类和辣椒素类代谢。该研究为辣椒品质育种提供了21个基因的等位变异标记，可作为区分地方品种与改良品种的分子参数。

　　印度东北部的传统辣椒展现出令人惊叹的多样性——从果实形态、辛辣度到生育周期都各具特色。研究者采用液相色谱-高分辨质谱联用技术（LC-HRMS）对四个珍贵地方品种（纳迦辣椒AL-1、达勒红椒AL-2、索姆肯辣椒AL-3和J-41(B)）进行代谢指纹图谱分析，并以卡西安莫尔（KA）为对照。这些品种分属三个物种：AL-2/J-41(B)/KA为一年生辣椒（C. annuum），AL-1归类中国辣椒（C. chinense），AL-3属于灌木辣椒（C. frutescens）。研究捕获了6990个稳定单同位素峰，其中2702种代谢物通过<10 ppm质量精度得以鉴定。最显著的代谢差异出现在J-41(B)与AL-3之间（1376种），其次是J-41(B)与AL-2（1365种）。物种间的代谢差异程度远超种内差异。通路分析揭示了四大关键代谢网络：脂肪酸、类胡萝卜素（决定色泽）、黄酮类（影响风味）和辣椒素类（主导辛辣特性）。值得注意的是，脂肪酸、甾醇脂质和类黄酮三大类代谢物占据了基因型间显著表达代谢物的70%以上。研究更精确定位了21个关键基因的等位变异，这些基因分布在类黄酮、辣椒素和类胡萝卜素合成通路中。这些发现不仅揭示了辣椒品质形成的分子机制，更为育种家提供了可追踪的分子标记——既能作为传统品种的"身份证"，又能为选育兼具风味与色泽的新品种提供精准导航。