闫震 陈万权 张昊 刘太国 刘长仲 冯洁

摘要 代谢组学研究的是生物体系受到内在和外在因素刺激产生的内源性代谢变化。近年来，随着代谢组学在病原真菌致病机理、真菌与植物互作以及新型生物活性物质开发研究领域的应用，真菌代谢组学越来越受到国内外的重视，同时也取得了较大的进展。由于丝状真菌类型和研究目的的差异，其研究方法不尽相同。本文主要综述近年来国内外丝状真菌代谢组学分析方法的研究进展，从丝状真菌样品制备、代谢物鉴定、数据分析、生物标志物发掘、代谢通路方面进行概述，以期为该领域研究者提供参考，进一步推进代谢组学在真菌研究领域中的应用。

关键词 丝状真菌; 代谢组学; 样品处理; 数据分析; 代谢通路

中图分类号： Q 591.1

文献标识码： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2020357

Advances in research methods of filamentous fungal metabolomics

YAN Zhen1， 2， 3， CHEN Wanquan1， 2， 4*， ZHANG Hao2， 4*， LIU Taiguo2， 4， 5*， LIU Changzhong1， FENG Jie2

（1. College of Plant Protection， Gansu Agricultural University， Lanzhou 730070， China; 2. State Key Laboratory

for Biology of Plant Diseases and Insect Pests， Institute of Plant Protection， Chinese Academy of Agricultural

Sciences， Beijing 100193， China; 3. Institute of Pomology， Chinese Academy of Agricultural Sciences，

Xingcheng 125100， China; 4. National Agricultural Experimental Station for Plant Protection at Gangu， Ministry

of Agriculture and Rural Affairs， Tianshui 741200 China; 5. Key Laboratory of Biological Hazard Factors （Plant Source）

Control of Agricultural Products Quality and Safety， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Beijing 100193， China）

Abstract

Metabolomics studies the endogenous metabolic changes in biological systems stimulated by internal and external factors. In recent years， with the application of metabolomics in the pathogenesis of pathogenic fungi and interaction with plants，  the development of novel biologically active substances， more and more attentions have been paid to the study of fungal metabolomics， and great progresses have been made in this area. Due to the differences in the types of filamentous fungi and the purposes of the research， the research methods were diverse. This review summarized the research progresses in the metabolomic analysis methods of filamentous fungi in recent years， including filamentous fungal sample preparation， metabolite identification， data analysis， biomarker discovery and metabolic pathways. It is aimed to provide a reference for the researchers in this field and further promote the application of metabolomics to fungal research.

Key words

filamentous fungus; metabolomics; sample preparation; data analysis; metabolic pathways

代謝组学是对某一生物或细胞在一特定生理时期内所有低分子量（小于1 000）代谢产物进行定性和定量分析的一门学科，主要包括糖类、脂质、核苷酸、氨基酸等初级代谢产物以及萜类、聚酮类、非核糖体多肽、生物碱类等次级代谢产物[1-2]。虽然经常被视为转录组学和蛋白质组学的补充技术，但代谢组学确实具有明显的优势[3-5]。 首先，作为基因转录和蛋白质组表达的下游产物，代谢组与生物系统表型直接相关，可以直接动态地反映出细胞的生理生化过程，能够更准确直接地反映生命体终端和表型信息[6]。其次，相对于转录组或蛋白质组，代谢组的变化被放大，通过结果直接突出代谢途径和不同调控过程。……