植物代谢组学是代谢组学的一个重要分支,近年来的研究十分活跃。挥发性物质是植物在次生代谢过程中的一部分重要产物,不同生长时期、不同状态和受外源刺激前后的挥发性成分会产生质和(或)量的不同,对其进行鉴定,并找出代谢变化的规律,这对分析植物次生代谢网络,研究植物自身防御反应等具有一定的指导作用。本论文基于植物代谢组学策略,以固相微萃取-气相色谱-质谱联用法(SPME-GC-MS)为分析技术手段,系统的研究了仙客来和碰碰香植物挥发性代谢物的变化:(1)利用SPME-GC-MS分析了不同开花期的仙客来鲜花的香气成分。考察了其固相微萃取的吸附纤维和吸附时间,从中鉴定出39种化合物。不同开花期的仙客来鲜花的香气成分变化规律为,随着仙客来鲜花从花蕾期、半开期到盛开期的变化,仙客来鲜花挥发性香气成分的浓度逐渐增大,在盛开期全达到最大,随后衰败期浓度减小。而且其不同开花期所释放的挥发性物质的种类和相对含量有很大的不同。研究结果表明SPME-GC-MS是一种可用于分析不同开花期鲜花香气成分变化的简单可行的分析方法,为进一步研究及更好地开发利用我国仙客来资源提供依据。(2)系统研究了碰碰香植株在静置、碰触和机械损伤三种状态下其挥发性成分相对含量的影响。分别对碰碰香植物三种状态下的挥发性成分进行定性定量分析,分别鉴定出54、59、60种化合物。静置状态下的主要成分为D-柠檬烯(49.84%)、壬醛(10.55%)、桉叶醇(9.90%)等;碰触状态下的主要成分为为D-柠檬烯(44.360%)、桉叶醇(8.48%)、壬醛(3.01%)等。机械损伤后的主要成分为D-柠檬烯(28.290%)、桉叶醇(1.68%)、小茴香醇(11.69%)等。结果表明:碰碰香植物在受到碰触和机械损伤两种非生物诱导后,其挥发物的释放量都明显增大,机械损伤状态比碰触状态的释放量更大。与静置状态相比,碰触后各个化合物的相对含量基本一致;机械损伤后,各个化合物的相对含量出现不同程度的变化,萜烯类的化合物含量明显降低,而醇类化合物的含量明显增大。植物机械损伤诱导挥发物的总量和各化合物的含量上存在明显的规律性。(3)利用顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME-GC-MS)联用技术,采用不同浓度的重金属铜(Cu)溶液以及铜与水杨酸(SA)、铜与茉莉酸甲酯(MeJA)的混合溶液分别胁迫处理碰碰香,探讨不同浓度重金属Cu对碰碰香植物挥发物释放的影响及外源SA、MeJA对Cu毒害碰碰香挥发物释放的缓解效应。结果表明:重金属Cu胁迫会对碰碰香植物产生毒害作用,随着Cu离子浓度的增大,其挥发物中萜烯类的总含量降低;醇类、酮类其他种类的化合物的含量增大。随着Cu胁迫时间的增加,萜烯类挥发物的释放量呈先降低后增大的趋势,醇类与之相反,酮类逐渐增大。Cu+SA、Cu+MeJA处理后萜类、酯类、酮类以及醇类挥发物的释放规律出现改变。如Cu的胁迫作用使萜烯类、其他类含量明显降低;而SA、MeJA的加入使这两类的释放量有不同程度的增加,酮类挥发物与上述规律相反等。由此可见,外源SA、MeJA的参与对重金属胁迫下的植物挥发物释放具有明显的减轻或缓解效用。