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γ-氨基丁酸（GABA）是一类四碳非蛋白氨基酸,广泛存在于哺乳动物体内,具有抑制性神经递质的作用,因而对人体具有广泛的健康功效[1]。同时,研究表明,其代谢过程与植物响应多种生物与非生物胁迫相关,对维持植物碳氮代谢平衡起到重要的作用。“Gabaron Tea”是一种富含GABA的茶产品,生产上多采用厌氧处理方式快速增加茶鲜叶中GABA含量制得。研究表明,真空充N2和真空充CO2的处理方式对GABA含量的提升有明显的效果。本实验以采摘后龙井43茶叶片作为实验对象,对其进行真空充N2和真空充CO2两种厌氧处理,分别处理1小时和6小时,以同时间的室温摊放处理为对照,通过UPLC-QTOF-MS代谢物组学分析和关键代谢途径基因实时表达检测两个方面对不同厌氧处理方式促进GABA快速积累的代谢机理进行比较,试图全面而系统地解析茶叶在不同厌氧状态下的应激反应和适应策略。结果如下:1.基于UPLC-TOF-MS对不同厌氧处理样品进行非靶标分析运用UPLC-TOF-MS技术手段,对处理后的茶鲜叶样品中的代谢物进行电喷雾电离平台分离与鉴定,通过与通用和自有化合物数据库进行数据映射与匹配度鉴定,在正离子模式和负离子模式下分别鉴定出1756个和1523个化合物。样本总体的主成分分析（PCA）结果表明,本实验不同处理组间可以得到良好的区分。正交偏最小二乘法-判别分析（OPLC-DA）结果表明,本实验处理组间区分显著,建模质量良好,稳健性强。结合单变量统计分析和多元变量统计分析手段,对差异化合物进行筛选和鉴定。不同组间比较获得差异代谢物数量分布在90-408之间。2.差异化合物筛选及代谢通路分析将不同组别的差异代谢物对KEGG、PubChem等权威代谢物数据库进行映射,然后进行代谢通路分析。通过对差异代谢物所在通路的综合分析与筛选（包括富集分析和拓扑分析）,获得与代谢物差异相关性最高的关键通路。分析结果表明在充N2处理组与对照相比主要差异化合物映射的代谢通路为:黄酮和类黄酮合成途径、半乳糖代谢途径、乙醛酸途径和TCA循环等;而充CO2处理组与对照相比主要差异化合物映射的代谢通路为:碳固定、苯丙氨酸代谢途径、丙酮酸代谢途径、半乳糖代谢途径、TCA循环、淀粉和蔗糖代谢途径以及生物碱代谢途径等。3.差异代谢通路中关键调控酶的筛选及其基因序列的获得根据差异代谢通路比较结果,锁定不同厌氧处理中影响较大的TCA循环、糖酵解途径、磷酸戊糖途径、尿素途径及丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等5个差异代谢通路并利用KEGG确定代谢通路上41个关键调控酶,利用NCBI数据做参照在本实验室茶树全基因组数据库中筛查所需基因序列,获得至少2条同源基因序列,共获得116条基因序列,经鉴定,能在茶树叶部表达的有98条基因序列。4.关键调控酶基因动态表达情况的检测与分析运用实时定量PCR（qRT-PCR）方法,对98条关键调控酶的基因进行相对表达模式的检测,测定结果表明,真空充N2和真空充CO2对目标代谢途径中关键基因的调控作用不一致,真空充CO2处理中糖酵解途径的磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（phosphoenolpyruvate carboxykinase,PCK）、烯醇酶（enolase,ENO）、甘油醛-3-磷酸脱氢酶（glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,G3PDH）等基因表达相较真空充N2处理明显提高。真空充N2处理促进精氨酸合成途径中的精胺琥珀酸裂解酶（argininosuccinate lyase,ASL）、鸟氨酸羰基转移酶（ornithine carbamoyltransferase,OTC）和精胺合酶（arginase,ARG）等基因的表达。上述结果表明,厌氧处理启动了茶叶内应激响应模式,但充N2和充CO2处理下响应模式存在差异,厌氧处理初期,充N2处理快速诱发全面缺氧损伤,细胞将很快进入降解状态,而充CO2处理时细胞通过诱导无氧状态的糖代谢相关酶提供能量,阻遏胁迫,长时间厌氧,均会导致叶片进入分解代谢,二肽和游离胺增加。在加工制备“Gabaron Tea”的过程中,充CO2处理会更有利于醛糖、小分子有机酸等风味物质的形成。