Влияние окружающей среды на вторичный метаболический профиль Tithonia diversifolia: модель экологической метаболомики растений

Tithonia diversifolia — инвазивный сорняк, широко распространённый в тропических экосистемах. В данной работе исследовано влияние различных абиотических факторов окружающей среды на метаболический профиль растения с помощью многомерного статистического анализа спектральных данных, полученных методами UHPLC-DAD-ESI-HRMS и ЯМР. Образцы различных частей T. diversifolia, включая листья, стебли, корни и соцветия, собирали в двух штатах Бразилии в течение 24 месяцев одновременно с соответствующими ежемесячными данными об окружающей среде. Метаболомный подход с использованием объединённых данных LC-MS и ЯМР впервые применён для изучения взаимосвязей между окружающей средой и метаболизмом растений. Для листьев и стеблей выявлена сезонная закономерность присутствия метаболитов, включая сахара, сесквитерпеновые лактоны и фенольные соединения; эта закономерность коррелировала с количеством осадков и изменениями температуры. На распределение метаболитов в соцветиях и корнях главным образом влияли вариации содержания некоторых почвенных элементов, таких как Ca, Mg, P, K и Cu. Подчёркнута взаимосвязь между окружающей средой и метаболизмом T. diversifolia, а также продемонстрирована эффективность комбинированного аналитического подхода, позволившего получить надёжные данные для целостного понимания влияния абиотических факторов окружающей среды на образование метаболитов в различных частях растения.