本研究通过代谢组学和转录组学方法，系统分析了咖啡果皮在四个成熟阶段（GP、GYRP、RP、RPP）的黄酮类化合物动态变化及调控基因。共鉴定出234种黄酮代谢物，其中83种为差异代谢物（如morin、naringenin等），总黄酮含量随成熟度增加而显著积累。转录组分析发现，CHS、CYP73A和CYP75B1等基因与大多数黄酮代谢物呈显著正相关，表明这些基因是调控黄酮生物合成的关键候选基因。研究结果为咖啡副产品的高值化利用和分子育种提供了基础。

1

题目

文章题目：Analysis of changes and biosynthesis mechanism of flavonoids in Peel of Coffea Arabica L. during ripening based on metabolome and transcriptome

发文单位：云南农业大学热带作物学院、 云南省咖啡重点实验室

研究对象：阿拉比卡咖啡（Coffea Arabica L.）的果皮（coffee peel）

研究领域：植物代谢组学（metabolomics）、转录组学（transcriptomics）、植物生理学、食品科学和咖啡副产品利用

2

杂志

BMC Genomics； IF=3.7分

3

链接

Wang, Z., Zhang, X., Wu, Y., Xie, C., Du, H., Jiang, K., Qu, P., Li, X., & Zhang, C. (2026). Analysis of changes and biosynthesis mechanism of flavonoids in Peel of Coffea Arabica L. during ripening based on metabolome and transcriptome. BMC Genomics, 27(1), 14.https://doi.org/10.1186/s12864-025-12385-

4

检测方法

Norminkoda提供了色泽相关理化指标检测

5

主要内容

• 代谢组学：黄酮总含量从GP到RPP逐渐增加，差异代谢物主要富集于黄酮和黄酮醇生物合成途径

• 转录组学：共鉴定11,165个差异表达基因，其中GP vs. GYRP阶段差异最显著（6,573个基因），与代谢组数据一致（如Fig.3显示基因表达趋势）。

• 联合分析：CHS、CYP73A和CYP75B1等基因与naringenin、pinobanksin等关键代谢物正相关（如Fig.7和Fig.8所示通路网络）。

• 背景：咖啡果皮是咖啡加工的主要副产物，富含黄酮等生物活性物质，但相关研究不足。本研究旨在揭示咖啡果皮成熟过程中黄酮积累的分子机制。

• 方法：结合理化指标检测、UPLC-MS/MS代谢组学和RNA-Seq转录组学，分析四个成熟阶段的样本。

• 结果：

• 意义：阐明了黄酮积累与果皮颜色变化的关系，为开发高黄酮含量咖啡产品提供理论依据。

9. 主要结论

• 主要结论：

• 咖啡果皮成熟过程中黄酮类化合物显著积累，尤其是morin、naringenin和pinobanksin等代谢物。

• CHS、CYP73A和CYP75B1基因对黄酮生物合成途径具有正向调控作用，是未来研究黄酮代谢调控的关键候选基因。

• 该研究提升了咖啡副产品的利用价值，并为咖啡品种的分子育种奠定了基础。

6

总结

本研究通过多组学整合分析，深入揭示了咖啡果皮成熟过程中黄酮类化合物的生物合成机制。创新点在于将代谢物动态变化与基因表达关联，明确了关键酶基因（如CHS）在黄酮积累中的核心作用。从应用角度看，咖啡果皮作为废弃物，通过本研究有望转化为高值食品或药品原料，符合可持续发展趋势。局限性在于未对候选基因进行功能验证，未来可通过转基因实验进一步确认基因功能。总体而言，这是一项结合基础研究与产业应用的典范工作，对咖啡产业链优化有重要启示。

转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自覃元元科学网博客。
链接地址：https://blog.sciencenet.cn/blog-3289971-1526406.html

上一篇：[转载]Plant Cell and Environment||（一区6.3分）GhWRKY41通过提高棉花的光合能力增强耐盐性
下一篇：[转载]Plant Stress||（2区6.9分）适宜光照强度通过调节淀粉和蔗糖代谢促进白芨鳞茎多糖生物合成