苦荞为蓼科荞麦属一年生植物,具有较高的食用价值和药用价值。苦荞中含有丰富的营养物质,尤其是苦荞种子中蕴含丰富的黄酮类成分,如芦丁、槲皮素、儿茶素和表儿茶素等,具有降血糖、降血脂、降血压、延缓衰老及疏通血管循环等功效。本研究重点围绕黄酮类成分进行研究,首先通过LC-QTOF-MS对苦荞中的黄酮成分进行鉴定,再通过LC-QQQ-MS对不同性状的苦荞种子中的黄酮类成分进行定量分析,阐明了苦荞性状对黄酮成分的影响,为苦荞种子的选育及鉴定提供了依据。本研究取得如下结果:1.构建苦荞种子黄酮成分谱采用LC-QTOF-MS技术对苦荞种子中黄酮成分进行了鉴定,通过与对照品比对、精确质量数、碎片离子信息以及黄酮类化合物的裂解规律对苦荞种子中的黄酮类化合物进行了推断,最终得到60种黄酮化合物,包括黄酮醇类、黄烷醇类和其他黄酮类,成功的构建了苦荞种子黄酮成分谱,为后期的定量研究打下了坚实的基础。2.苦荞种子靶向代谢组学的建立在实验室前期建立的黄酮成分LC-MS分析方法的基础上,进一步对实验条件进行优化,包括Q1(母离子)、Q3(子离子)、DP(电压)和CE(能量),建立了稳定、可靠的适用于苦荞种子黄酮代谢物分析的靶向代谢组学方法。3.苦荞种子性状对黄酮代谢物的影响采用LC-MS/MS靶向代谢组学方法对40种苦荞种皮和40种苦荞种仁中的60种黄酮代谢物进行了测定,根据代谢物的变化情况来反应苦荞种子黄酮代谢物之间的差异。采用多变量统计方法找出与苦荞种子的颜色和形状相关联的差异代谢物,通过OPLS-DA、火山图对数据进行整理,结果显示在苦荞种仁中,黄褐色的差异代谢物均高于黑色差异代谢物;在苦荞种皮中,黑色的差异代谢物则高于黄褐色差异代谢物,不同颜色之间种仁和种皮之间差异代谢物呈相反的趋势;长形苦荞麦无论在种皮还是种仁中,均高于短形苦荞麦。4.苦荞种仁和种皮之间的差异研究采用LC-MS/MS代谢组学方法,寻找苦荞种仁和种皮间的差异黄酮代谢物。本研究对40种苦荞种皮和40种苦荞种仁中的60种黄酮代谢物进行了测定,采用多变量统计方法找出与苦荞种仁种皮之间的差异代谢物,结果显示苦荞种仁种皮之间的代谢物不同,其中种皮比种仁高的有9种代谢物,种皮比种仁低的有43种代谢物。5.蒽醌类成分的定性定量研究基于质谱联用技术,建立了负离子检测模式的苦荞种子蒽醌代谢组学分析方法。研究过程中基于碎片离子和蒽醌的裂解规律对苦荞中的蒽醌代谢物进行了鉴定,最终鉴定出11种苦荞蒽醌代谢物。进一步对实验条件进行优化,完善并建立了稳定、可靠的适用于苦荞种子蒽醌代谢物分析的靶向代谢组学方法。对40种苦荞种皮和40种苦荞种仁中的11种蒽醌代谢物进行了测定,采用多变量统计方法寻找苦荞种仁和种皮以及不同性状苦荞蒽醌类差异代谢物。结果显示黄褐色苦荞麦种仁中3种差异代谢物均高于黑色苦荞麦种仁,黄褐色苦荞麦种皮中的2种代谢物均低于黑色苦荞麦种,不同颜色种子的种仁和种皮差异代谢物呈相反的趋势,形状无明显差异。种仁和种皮之间的代谢物也不同,其中种皮较种仁高的有8种代谢物,种皮较种仁低的有3种代谢物。6.苦荞种子黄酮类成分调控分子机制研究对苦荞青色种子进行代谢组学的检测,以芦丁为特征化合物,筛选出两对杂交组合,分别是TB063和TB324以及TB325和TB175进行子代的杂交组合;同时两对杂交组合的青色种子样本进行转录组的分析,在RNA sequence水平上解析化合物的差异分析。