引言
樱桃番茄（Solanum lycopersicum L. var. cerasiforme，异名 Lycopersicon esculentum var. cerasiforme）在全球范围内广受欢迎，因其卓越的感官风味和深远的功能性价值而备受推崇。虽然其诱人的风味特征——主要由可溶性糖和有机酸的平衡组成所驱动（Sun et al., 2022）——是一项关键的商品性状，但其商品吸引力还因丰富的生物活性化合物谱系而进一步增强，这些化合物包括L-抗坏血酸（维生素C，从11到275 μg·mL?1）、多样化的类胡萝卜素（例如番茄红素和β-胡萝卜素，从7到65 μg·g?1）（Mun et al., 2021; Yin et al., 2024），以及大量的酚类化合物（从450到800 mg GAE·kg?1），包括类黄酮和酚酸类，这些化合物已被证实具有强效的抗氧化和抗炎活性（Gu et al., 2024; Rapa et al., 2021; Yang et al., 2023; Yin et al., 2024）。这些生物活性化合物的协同生理功效转化为可观的健康益处，与当代消费者对营养驱动型功能性园艺产品的需求无缝契合（Lamonaca et al., 2025）。
现代人对水果品质的认知已超越传统的以产量为导向的评价指标，转而聚焦于复杂的风味结构和密集的营养矩阵。这种多维度的品质特征从根本上由一个庞大的植物代谢物网络所调控（Cai et al., 2024）。虽然可溶性糖与有机酸之间的微妙平衡建立了核心的感官基础，但一系列复杂的次生代谢物则决定了水果独特的商业身份。具体而言，挥发性芳香化合物赋予了独特的风味层次（Li et al., 2025; Xu et al., 2026）。反之，有色的多酚类化合物，如花青素和黄酮醇，则扮演着多重角色。除了确立水果的视觉吸引力外，这些化合物还决定了不同品种内在的自由基清除能力和整体功能效力。
在瞬息万变的市场驱动下，目前的商业格局中出现了丰富多样的特色樱桃番茄品种，展现出显著的表型和代谢异质性（Otify et al., 2023）。尽管成熟果实的最终生化组成会动态地受到多种外部变量的调节，包括光质变化（Xiao et al., 2022）、盐度（Tareq et al., 2024）、栽培体系（例如无土栽培和有机栽培）（Fernandes et al., 2021），以及特定的养分供应或胁迫（Islam et al., 2025），但品种的底层遗传架构最终会制约并引导这些代谢通量（Karakas, 2025）。因此，不同的樱桃番茄品系表现出高度特化的化学型。在这些特定遗传背景下优先积累的靶向功能性化合物，导致了不同商业种质材料之间在味觉感知和抗氧化特性上的深刻差异（Otify et al., 2023）。
尽管既往研究已对番茄品种进行了代谢表征，但许多研究仍局限于对有限数量的预定义代谢物或特定通路的关注（Mun et al., 2021）。虽然非靶向代谢组学调查可以提供广泛覆盖，但它们缺乏彻底筛选种质资源所必需的强定量能力（Chen et al., 2020）。此外，在多种多样的品种面板中，将全面的代谢谱系与特定的感官属性和营养功能进行系统关联的研究极为缺乏。解析这种巨大的化学多样性需要先进的、高分辨率的分析范式。
近期采用基于高效液相色谱（HPLC-based）的图谱分析的研究为樱桃番茄中的色素组成、有机酸代谢和风味发生提供了全面见解（Chang et al., 2024; Dong et al., 2023; Li et al., 2022）。然而，基于HPLC的方法虽然具有定量性，但往往缺乏全面植物化学物质覆盖所需的超高灵敏度和高通量能力。相反，非靶向方法常常产生大量未注释的特征峰，从而损害了定量准确性和生物学可解释性。这造成了一个持续的挑战，即如何在实现广泛代谢物覆盖的同时实现可靠的跨品种比较所需的稳健定量。使用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）设备，广泛靶向代谢组学是一种有效的技术，它结合了靶向和非靶向代谢组学的优点（Dong, Fang, et al., 2024）。迄今为止，多平台代谢组学调查（UPLC-MS/MS、气相色谱-质谱联用和紫外-可见光）已被用于剖析七个番茄品种的代谢组异质性（Otify et al., 2023）。尽管茄属内代谢多样性的重要性已得到充分记载，但系统性地精确量化多种特色樱桃番茄品种功能性代谢组的比较蓝图仍然有限。
为弥补这一知识空白，本研究进行了广泛靶向的UPLC-MS/MS代谢组图谱分析，以比较七个独特樱桃番茄品种的代谢谱系。鉴定了品种间的差异代谢物，随后利用多种统计分析方法进行分析，包括主成分分析（PCA）、层次聚类分析（HCA）、正交偏最小二乘-判别分析（OPLS-DA）以及京都基因与基因组百科全书（KEGG）通路富集分析。通过绘制关键营养组分差异积累的图谱，本研究旨在阐明支配优越营养性状的核心代谢物和特定生化通路，为面向品质的园艺评价建立稳健的生化标记物。
