Nature.com сайтаар зочилсонд баярлалаа. Таны ашиглаж буй хөтчийн хувилбар нь хязгаарлагдмал CSS дэмжлэгтэй. Хамгийн сайн ашиглахын тулд бид танд шинэчилсэн хөтөч ашиглахыг зөвлөж байна (эсвэл Internet Explorer-д нийцтэй байдлын горимыг идэвхгүй болгох). Энэ хооронд байнгын дэмжлэгийг хангахын тулд бид сайтыг ямар ч загвар, JavaScript-гүйгээр үзүүлэх болно.
Angustifolius lupine (NLL, Lupinus angustifolius L.) нь хүнсний үйлдвэрлэл, хөрсийг сайжруулахад ашигладаг буурцагт ургамал юм. NLL-ийн ургацын хувьд дэлхий даяар тархсан нь олон эмгэг төрүүлэгч мөөгөнцөр, тэр дундаа антрацноз өвчнийг үүсгэдэг люпин антрацнозыг татсан. Эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг Lanr1 ба AnMan гэсэн хоёр аллелийг NLL үржүүлгийн ажилд ашигласан боловч үндсэн молекулын механизм нь тодорхойгүй хэвээр байна. Энэхүү судалгаанд Lanr1 болон AnMan маркеруудыг Европын NLL дээжийг шалгахад ашигласан. Вакциныг хяналттай орчинд туршиж үзэхэд тэсвэртэй донорын үр дүнтэй болохыг баталсан. Дифференциал генийн экспрессийн профайлыг төлөөлөх тэсвэртэй, мэдрэмтгий шугамууд дээр хийсэн. Антракнозын эсэргүүцэл нь генийн онтологийн "GO: 0006952 Хамгаалалтын хариу урвал", "GO: 0055114 Redox Process", "GO: 0015979 Photosynthesis" гэсэн нэр томъёоны хэт их илэрхийлэлтэй холбоотой байв. Нэмж дурдахад, Lanr1(83A:476) шугам нь тарилга хийсний дараа транскриптомын дахин программчлалыг хурдан харуулсан бол бусад шугамууд энэ хариу урвалыг 42 цаг орчим удаашруулж байгааг харуулсан. Хамгаалалтын хариу урвал нь TIR-NBS, CC-NBS-LRR, NBS-LRR генүүд, эмгэг жамын үйл явцад оролцдог 10 уураг, липид шилжүүлэх уураг, эндоглюкан-1,3-β-глюкозидаза, глицинээр баялаг эсийн ханын уураг, хүчилтөрөгчийн реактив замын генүүдтэй холбоотой. 83A:476-д өгсөн анхны хариу арга хэмжээнүүд, тухайлбал фотосинтезтэй холбоотой генийг дарангуйлах нь мөөгөнцрийн биологийн ургамлын өсөлтийн үе шатанд амжилттай хамгаалагдсантай давхцаж байсан нь эффектор нь дархлааг идэвхжүүлдэг болохыг харуулж байна. Манделупын урвал удааширч, нийт хэвтээ чирэх нь удааширч байна.
Нарийн навчит люпин (NLL, Lupinus angustifolius L.) нь Газар дундын тэнгисийн баруун бүсээс гаралтай уураг ихтэй үр тариа юм1,2. Одоогийн байдлаар мал, амьтны хүнсний ногоо тариалж байна. Мөн симбиотик азотыг тогтоогч нянгаар азотыг бэхжүүлж, хөрсний бүтцийг бүхэлд нь сайжруулдаг учир тариалангийн эргэлтийн системд ногоон ялгадас гэж тооцогддог. NLL нь өнгөрсөн зуунд гаршуулах үйл явцыг хурдацтай туулж, үржлийн өндөр дарамтанд орсоор байна3,4,5,6,7,8,9,10,11,12. NLL-ийг өргөнөөр тариалснаар эмгэг төрүүлэгч мөөгөнцөр нь газар тариалангийн шинэ цэгүүдийг бий болгож, шинэ ургацыг сүйтгэдэг өвчин үүсгэсэн. Лупин тариаланчид болон үржүүлэгчдийн хувьд хамгийн гайхалтай нь эмгэг төрүүлэгч Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13 мөөгөнцөрөөс үүссэн антрацнозын илрэл байв. Лупин тариаланчид болон үржүүлэгчдийн хувьд хамгийн гайхалтай нь эмгэг төрүүлэгч Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13 мөөгөнцөрөөс үүссэн антрацнозын илрэл байв. Наиболее примечательным для фермеров и селекционеров люпина было появление антракноза, вызванного патогенным грибком Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13. Люпин тариаланчид болон үржүүлэгчдийн хувьд хамгийн их анхаарал татсан зүйл бол эмгэг төрүүлэгч Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn мөөгөнцөрөөс үүссэн антрацноз өвчин юм13.对于羽扇豆农民和饲养者来说，最引人注目的是炭疽病的出现，它眯的出现，它眯由由le (Бондар) Ниренберг, Фейлер, Хагедорн13 引起的。对于羽扇豆农民和饲养者来说，最引人注目的是炭疽病的出现，它眯的出现，它眯由由le (Бондар)嵵Үстэй。1 Наиболее поразительным для фермеров и селекционеров люпина является появление антракноза, вызываемого патогенным грибком Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13. Лупин тариаланчид, үржүүлэгчдийн хувьд хамгийн анхаарал татсан зүйл бол эмгэг төрүүлэгч Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn мөөгөнцөрөөс үүссэн антрацноз өвчин юм13.Өвчний хамгийн анхны мэдээг Бразил, АНУ-аас ирсэн бөгөөд ердийн шинж тэмдгүүд нь 1912, 1929 онд тус тус гарч байжээ. Гэсэн хэдий ч 30 орчим жилийн дараа эмгэг төрүүлэгчийг Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz гэж тодорхойлсон. & Sacc., телеоморф Glomerella cingulata (Чулуун хүн) Спаулд. & Sacc., телеоморф Glomerella cingulata (Чулуун хүн) Спаулд. & Sacc., телеоморф Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., Glomerella cingulata (Чулуун хүн) Спаулдын телеоморф. & Sacc.，有目的形态的Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld。 & Sacc.，有目的形态的Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld。 & Sacc., Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld в Целенаправленной морфологии. & Sacc., Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld in Targeted Morphology. & H. Schrenk,. & H. Schrenk, .болон H. Schrenk. & H.施伦克，。 & H.施伦克，。болон Х.Шленк, .20-р зууны дунд үед хийгдсэн өвчний фенотипийн урьдчилсан шинжилгээ нь NLL болон шар люпин (L. luteus L.)-ийн нэгдэлд тодорхой хэмжээний эсэргүүцэл үзүүлсэн боловч туршиж үзсэн бүх цагаан люпин (L. albus L.) нэгдлүүд маш мэдрэмтгий байсан15,16. Антракноз үүсэх нь хур тунадас (агаарын чийгшил) болон температур (12-28 хэмийн хооронд) ихсэхтэй холбоотой болохыг судалгаагаар тогтоосон бөгөөд энэ нь өндөр температурт эсэргүүцлийг зөрчихөд хүргэдэг17, 18. Үнэн хэрэгтээ конидиа соёолж, өвчин эхлэхэд шаардагдах хугацаа 24 ° C-аас доош (12 цаг) 4 дахин богино байсан (16 цаг) чийгшлийн нөхцөл 19. Ийнхүү дэлхийн дулаарал үргэлжилж байгаа нь антрацноз өвчин тархахад хүргэсэн. Гэсэн хэдий ч энэ өвчин Франц (1982), Украин (1983) зэрэгт ирж буй аюул заналхийллийн дохио гэж ажиглагдаж байсан ч тэр үед люпинийн үйлдвэрүүд үүнийг үл тоомсорлосон бололтой20,21. Хэдэн жилийн дараа энэ аймшигт өвчин дэлхий даяар тархаж, Австрали, Польш, Герман зэрэг люпин үйлдвэрлэдэг томоохон орнуудад нөлөөлсөн22,23,24. 1990-ээд оны дундуур антрацнозын дэгдэлтийн дараа өргөн хэмжээний үзлэг хийсний үр дүнд NLL19 дээжинд тэсвэртэй хэд хэдэн донорыг илрүүлсэн. Антракнозын NLL-ийн эсэргүүцлийг янз бүрийн үр хөврөлийн эх үүсвэрээс олддог хоёр тусдаа давамгайлсан аллель удирддаг: Танжил сортын Lanr1 ба Вонга, АнМан. Мандалай 25, 26. Эдгээр аллель нь үржлийн хөтөлбөрт тэсвэртэй үр хөврөлийг сонгоход дэмжлэг үзүүлэх молекулын маркеруудыг нөхдөг25,26,27,28,29,30. Lanr1 аллелийг агуулсан 83A:476 тэсвэртэй үржлийн шугамыг P27255 мэдрэмтгий зэрлэг шугамтай гаталж антрацнозын эсэргүүцлийг ялгах RIL популяцийг олж авсан нь NLL-1131, 32, 33 хромосомд Lanr1 локусыг хуваарилах боломжтой болгосон. геномын хүрээ, NLL нь ижил хромосом (NLL-11) дээрх бүх гурван аллелийн байршлыг илрүүлсэн боловч өөр өөр байрлалд байна29,34,35. Гэсэн хэдий ч RIL-ийн тоо бага, маркер болон харгалзах аллелийн хоорондох генетикийн зай их байдаг тул тэдгээрийн суурь генийн талаар найдвартай дүгнэлт хийх боломжгүй юм. Нөгөөтэйгүүр, люпинд урвуу генетикийг ашиглах нь тэдний нөхөн төлжих чадвар маш бага тул удамшлын заль мэхийг төвөгтэй болгодог37.
83A:476 (Lanr1) болон Mandelup (AnMan) зэрэг гомозигот төлөвт хүссэн аллелийг агуулсан гаршуулсан үр хөврөлийн хөгжил нь зэрлэг популяцид аллелийн эсрэг хосолсон хослолууд байгаа тул антрацнозын эсэргүүцлийг судлах үүд хаалгыг нээж өгсөн. Молекулын механизмын боломжууд. Тодорхой генотипээс үүссэн хамгаалалтын хариу урвалыг харьцуул. Энэхүү судалгаа нь C. lupini вакцинжуулалтад NLL-ийн транскриптомын эрт хариу урвалыг үнэлэв. Эхлээд 215 мөр агуулсан Европын NLL үр хөврөлийн хавтанг Lanr1 ба AnMan аллелийг тэмдэглэсэн молекулын маркер ашиглан шалгасан. Дараа нь хяналттай нөхцөлд молекулын маркераар өмнө нь сонгосон 50 NLL шугам дээр антрацнозын фенотипийг хийсэн. Эдгээр туршилтууд дээр үндэслэн антрацнозын эсэргүүцэл ба Lanr1/AnMan аллелийн найрлагаар ялгаатай дөрвөн шугамыг сонгон авч, дифференциал хамгаалалтын генийн экспрессийн профайлыг хоёр нэмэлт аргыг ашиглан хийсэн: өндөр хүчин чадалтай РНХ-ийн дараалал болон бодит цагийн ПГУ-ын тоон үзүүлэлт.
Lanr1 (Anseq3 ба Anseq4) ба AnMan (Anseq4) болон AnMan (AnManM1) маркерууд бүхий NLL үр хөврөлийн багцыг (N = 215) скрининг хийхэд зөвхөн нэг шугам (95726, Саламанка-b-ийн ойролцоо) нь "эсэргүүцэл" аллелийг нэмэгдүүлж, харин "P" бүх маркерын "эсэргүүцлийг" олжээ. 158 (~73.5%) мөрөнд байгаа бүх тэмдэглэгээний эзлэх хувь. Арван гурван шугам нь Lanr1 маркерын хоёр "тэсвэртэй" аллелийг, 8 шугам нь Lanr1-ийн "тэсвэртэй" аллелийг үүсгэсэн. тэмдэглэгээ. AnMan маркерын "эсэргүүцлийн" аллель (Нэмэлт хүснэгт S1). Хоёр шугам нь Anseq3 маркерын хувьд гетерозигот, AnManM1 тэмдэглэгээний хувьд нэг гетерозигот байсан. 42 шугам (19.5%) нь Anseq3 ба Anseq4 аллелийн эсрэг фазуудыг агуулж байсан нь эдгээр хоёр байршлын хооронд рекомбинацийн давтамж өндөр байгааг харуулж байна. Хяналттай нөхцөлд антракнозын фенотипүүд (Нэмэлт хүснэгт S2) нь антрацнозын хүнд байдалд тусгагдсан генотипүүдийн эсэргүүцлийн өөрчлөлтийг илрүүлсэн. Дундаж онооны ялгаа нь 1.8 (дунд зэргийн тэсвэртэй) - 6.9 (мэдрэмтгий) хооронд, ургамлын жингийн ялгаа 0.62 (мэдрэмтгий) - 4.45 г (тэсвэртэй) хооронд хэлбэлзэж байна. Туршилтын хоёр давталт дээр ажиглагдсан утгууд (өвчний хүндийн онооны хувьд 0.51, ургамлын жингийн хувьд P = 0.00017 ба 0.61, P < 0.0001) болон эдгээр хоёр параметрийн хооронд (- 0.59 ба - 0.77, P < 0.0001) мэдэгдэхүйц хамаарал байсан. Туршилтын хоёр давталт дээр ажиглагдсан утгууд (өвчний хүндийн онооны хувьд 0.51, ургамлын жингийн хувьд P = 0.00017 ба 0.61, P < 0.0001) болон эдгээр хоёр параметрийн хооронд (- 0.59 ба - 0.77, P < 0.001) мэдэгдэхүйц хамаарал байсан. Выявлена ​​достоверная корреляция хоорондын значениями, наблюдаемыми в двух повторностях туршилт (0,51 для баллов тяжести болезни, P = 0,00017 ба 0,61 для массы растения, P < 0,0001 параметр), а также-медв5 -0,77, Р < 0,0001) 0,0001). Туршилтын хоёр давталт дээр ажиглагдсан утгуудын хооронд мэдэгдэхүйц хамаарал илэрсэн (өвчний хүндийн онооны хувьд 0.51, ургамлын жингийн хувьд P = 0.00017 ба 0.61, P < 0.0001), мөн эдгээр хоёр параметрийн хооронд (- 0.59 ба -0.77, P < 0.0001) мэдэгдэхүйц хамаарал илэрсэн.在两次重复实验中观察到的值之间存在显着相关性（疾病严重程度评分1，0. 0,00017，植物重量为0,61，P <0,0001）以及这两个参数之间（- 0,59 和- 0,77＂0, P <1)在 两 次 重复 实验 中 观察 的 值 之间 存在 相关性 （疾病 严重 程度 严重 程度 膈 为分为 0.51 ， p = 0.00017 ， 植物 为 为 0.61 ， p <0.0001） 以及 两 个 参数 之闈 （（（（9. 0.59 和– 0.59 和– 0.59 和- 0.77，P < 0.0001)。 Наблюдалась значительная корреляция хоорондын значениями, наблюдаемыми в двух повторностях (оценка тяжести заболевания 0,51, P = 0,00017 ба масса растения 0,61, P <0,0001), и двиум01, и двиум09 -0,0001) 0,77, P <0,0001. Давхардсан утгууд (өвчний хүндийн оноо 0.51, P = 0.00017 ба ургамлын жин 0.61, P < 0.0001) болон эдгээр хоёр параметрийн (-0.59 ба -0.0001) 0.77, P<0.000 хооронд мэдэгдэхүйц хамаарал байсан. ).Мэдрэмтгий ургамалд ажиглагддаг нийтлэг шинж тэмдгүүд нь ишний "хоньчны нум" бүтэцтэй төстэй нугалж, мушгирах, дараа нь улбар шар/ягаан өнгийн спорозойт бүхий зууван хэлбэрийн гэмтэлүүд орно (Нэмэлт зураг 1). Lanr1 (83A:476 болон Tanjil) болон AnMan (Mandelup) генийг агуулсан Австралийн нэгдэл нь дунд зэргийн тэсвэртэй, 0,0331 ба 0,0036). "Тэсвэртэй" Lanr1 ба/эсвэл AnMan аллелийг агуулсан зарим шугамууд өвчний шинж тэмдгийг харуулдаг.
Сонирхолтой нь, ямар нэгэн "тэсвэртэй" маркер аллелийн дутагдалтай цөөн хэдэн NLL шугамууд нь антрацнозын эсэргүүцлийн өндөр түвшинг (Lanr1 эсвэл AnMan генотиптэй харьцуулах боломжтой эсвэл өндөр) илрүүлсэн, тухайлбал Boregine (хоёр үзүүлэлтийн хувьд P утга < 0.0001), Bojar (онооны хувьд P < 0.0001, ургамлын жингийн хувьд 0.0001) ба Популяци нь 0.0001 (B-59b) Онооны хувьд 0.0001, жингийн хувьд ач холбогдолгүй). Сонирхолтой нь, ямар нэгэн "тэсвэртэй" маркер аллелийн дутагдалтай цөөн хэдэн NLL шугамууд нь антрацнозын эсэргүүцлийн өндөр түвшинг (Lanr1 эсвэл AnMan генотиптэй харьцуулах боломжтой эсвэл өндөр) илрүүлсэн, тухайлбал Boregine (хоёр үзүүлэлтийн хувьд P утга < 0.0001), Bojar (онооны хувьд P < 0.0001, ургамлын жингийн хувьд 0.0001) ба Популяци нь 0.0001 (B-59b) Онооны хувьд 0.0001, жингийн хувьд ач холбогдолгүй). Интересно, что несколько линий NLL, лишенных какого-либо «резистентного» маркерного аллеля, показали высокий уровень устойчивости к антракнозу (сопоставимый эсвэл более высокий, чем генотиповын Lanr1 эсвэл AnMan kakregine), мөн <10, длях10, обоих параметров), Bojar (значение P < 0,0001 для оценки ба 0,001 для массы растения) ба алдартай B-549/79b (значение P <0,0001 для оценки болон незначимо массы). Сонирхолтой нь, ямар ч "тэсвэртэй" маркер аллелигүй NLL-ийн хэд хэдэн шугамууд нь антрацнозын өндөр түвшний эсэргүүцлийг харуулсан (Lanr1 эсвэл AnMan генотиптэй харьцуулах боломжтой эсвэл түүнээс өндөр), тухайлбал Boregine (хоёр параметрийн хувьд P утга < 0.0001 ), Bojar (Үнэлгээний хувьд P үнэ < 0.0001 ургамлын жин ба 0.00 ) B-549/79b (үнэлгээний хувьд P утга <0.0001, жингийн хувьд чухал биш).有趣的是，一些缺乏任何“抗性”标记等位基因的NLL 系显示出高水平显示出高水平的炭L，何“抗性”或AnMan 基因型相当或更高），例如Boregine（两个参数的P 值< 0.0001）、Bojar（P值<得分为0.0001，植物重量为0.001）和种群B-549/79b（得分P 值< 0.0001，重阀」杀不 "Антиген" маркергүй зарим NLL системүүд нь Boregine (хоёул параметр P < 0.0001), Bojar (P утга < 0.0001, ургамлын жин 0.001) болон омог B-7904 биш (B-7904 биш) зэрэг өндөр хэвтээ эсэргүүцэл (Lanr1 эсвэл AnMan гентэй тэнцэх ба түүнээс дээш) харуулдаг нь сонирхолтой юм. чухал ач холбогдолтой). Интересно, что некоторые линии NLL, лишенные каких-либо маркерных аллелей «резистентности», показали высокие уровни устойчивости к антракнозу (сравнимые или выше, чем у генотипов Lanr1 эсвэл AnMan), обзначение как Boregine01, обзначение как Boregine01, Божар (значение P <0,0001, масса растения 0,001) ба популяция B-549/79b (оценка P-значение <0,0001, масса незначительна). Сонирхолтой нь, "эсэргүүцэл"-ийн маркер аллельгүй зарим NLL шугамууд нь антрацнозын эсэргүүцлийн өндөр түвшинг харуулсан (Lanr1 эсвэл AnMan генотиптэй харьцуулах боломжтой эсвэл түүнээс дээш), тухайлбал Boregine (хоёр параметрийн хувьд P утга <0.0001) , Bojar (P-утга < 0.0001, ургамлын жин ба B-199b) (P-утга < 0.0001, жин чухал биш).Энэ үзэгдэл нь маркерын генотип ба өвчний фенотипүүдийн хоорондын хамаарал байхгүй байгааг тайлбарлаж, эсэргүүцлийн шинэ генетикийн эх үүсвэрийг бий болгох боломжийг санал болгож байна (P утга нь ~0.42-аас ~0.98). Тиймээс Колмогоров-Смирновын тест нь антрацнозын эсэргүүцлийн өгөгдөл нь оноо (P-утга 0.25 ба 0.11) болон ургамлын масс (P-утга 0.47 ба 0.55) -ийн хувьд ойролцоогоор хэвийн тархсан болохыг харуулсан бөгөөд энэ нь Ланр1 ба АнМан-аас илүү олон аллель оролцдог гэж би таамаглаж байна.
Антракнозын эсэргүүцлийн шинжилгээний үр дүнд үндэслэн транскриптомын шинжилгээнд 4 мөрийг сонгосон: 83A:476, Boregine, Mandelup, Population 22660. Эдгээр шугамууд нь өмнөх сорилтой ижил байх тохиолдолд РНХ-ийн дарааллаар тарих туршилтаар боомд тэсвэртэй эсэхийг дахин шалгасан. Онооны утгууд дараах байдалтай байв: Борегин (1.71 ± 1.39), 83A: 476 (2.09 ± 1.38), Манделуп (3.82 ± 1.42), хүн ам 22660 (6.11 ± 1.29).
Illumina NovaSeq 6000 протокол нь нэг дээжинд дунджаар 40.5 Mread хос (29.7-54.4 Mreads) авсан (Нэмэлт хүснэгт S3). Лавлах дарааллын оноо 75.5% -аас 88.6% хооронд хэлбэлзэж байна. Биологийн хуулбаруудын хоорондох туршилтын хувилбаруудын уншсан тооллын өгөгдлийн дундаж хамаарал 0.812-0.997 (дундаж 0.959) хооронд хэлбэлзэж байна. Шинжилгээнд хамрагдсан 35,170 генээс 2917-д нь ямар ч илэрхийлэл илрээгүй, бусад 4785 ген нь үл тоомсорлох түвшинд (суурь дундаж <5) илэрхийлэгдсэн байна. Шинжилгээнд хамрагдсан 35,170 генээс 2917-д нь ямар ч илэрхийлэл илрээгүй, бусад 4785 ген нь үл тоомсорлох түвшинд (суурь дундаж <5) илэрхийлэгдсэн байна. Из 35 170 проанализированных генов 2917 не проявляли экспрессии, мөн үндсэн 4785 геновын экспрессицид наасан (базовое среднее <5). Шинжилгээнд хамрагдсан 35,170 генийн 2917 нь ямар ч илэрхийлэлгүй, үлдсэн 4785 ген нь өчүүхэн түвшинд (суурь дундаж <5) илэрхийлэгдсэн байна.在分析的35,170 个基因中，2917 个没有表达，其他4785个基因的表达可以忽略不计（基本平均值< 5）。35,170 Из 35 170 проанализированных генов 2917 үгүй, мөн үндсэн 4785 генов имели незначительную экспрессию (базовое среднее значение <5). Шинжилгээнд хамрагдсан 35,170 генийн 2917 нь илэрхийлэгдээгүй, үлдсэн 4785 ген нь үл тоомсорлох илэрхийлэлтэй байсан (суурь дундаж <5).Тиймээс туршилтын явцад илэрхийлэгдсэн гэж үзсэн генийн тоо (үндсэн дундаж ≥ 5) 27,468 (78.1%) байна (Нэмэлт хүснэгт S4).
Эхний үеэс эхлэн бүх NLL шугамууд C. lupini (кол-08 омог) тарихад транскриптомыг дахин програмчлах замаар хариу үйлдэл үзүүлсэн (Хүснэгт 1), гэхдээ шугамуудын хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа ажиглагдсан. Тиймээс эсэргүүцлийн шугам 83A:476 (Lanr1 генийг зөөвөрлөх) нь эхний цаг хугацааны цэг дээр (6 морины хүчтэй) транскриптомын дахин програмчлалыг харуулсан бөгөөд энэ үеийн бусад цаг хугацааны цэгүүдтэй харьцуулахад тусгаарлагдсан дээш доош генийн тоо 31-69 дахин нэмэгдсэн байна. Нэмж дурдахад, хоёр дахь удаагаа (12 морины хүчтэй) хэдхэн генийн илэрхийлэл мэдэгдэхүйц өөрчлөгдсөн хэвээр байсан тул энэ оргил нь богино настай байсан. Сонирхолтой нь, залгаас тестэнд өндөр эсэргүүцэл үзүүлсэн Боржин туршилтын явцад ийм их хэмжээний транскрипцийн дахин програмчлалд хамрагдаагүй байна. Гэсэн хэдий ч дифференциал илэрхийлэгдсэн генийн тоо (DEG) нь Boregine-ийн хувьд ижил байсан бөгөөд 12 HPI дээр 83A:476 байна. Манделуп болон 22660 хүн ам хоёулаа хамгийн сүүлд (48 л/с) DEG оргилыг үзүүлсэн нь хамгаалалтын хариу урвал харьцангуй удаашралтай байгааг харуулж байна.
83A:476 нь бусад бүх мөрүүдтэй харьцуулахад 6 HPI-д C. lupini-ийн хариуд их хэмжээний транскриптомын дахин програмчлалд хамрагдсан тул энэ үед ажиглагдсан DEG-ийн ~91% нь удам угсаатай байсан (Зураг 1). Гэсэн хэдий ч судалгааны шугамын хооронд зарим нэг давхцал гарсан бөгөөд Борегин, Манделупын 68.5%, 50.9%, 52.6% DEG болон 22660 популяци нь тодорхой хугацаанд 83A:476-д илэрсэнтэй давхцаж байсан. Гэсэн хэдий ч эдгээр DEG нь 83A:476-г ашиглан одоогоор илрүүлсэн бүх DEG-ийн багахан хэсгийг (0.97-1.70%) эзэлж байна. Нэмж дурдахад, энэ үед бүх шугамын 11 градус нь хоорондоо уялдаатай байсан (Нэмэлт хүснэгт S4-S6), үүнд ургамлын хамгаалалтын хариу урвалын нийтлэг бүрэлдэхүүн хэсгүүд: липид шилжүүлэх уураг (TanjilG_32225), эндоглюкан-1,3-β-глюкозидын фермент (TanjilG_23384), SAM2-тай төстэй хоёр уураг. (TanjilG_31528 ба TanjilG_31531), үндсэн латекс уураг (TanjilG_32352), глицинээр баялаг бүтцийн эсийн хананы хоёр уураг (TanjilG_19701 ба TanjilG_19702). Мөн 24 HPI (нийт 16-38% DEG) дээр 83A:476 ба Борегин хоёрын хооронд транскриптомын хариу урвал харьцангуй өндөр давхцаж, Манделуп ба Популяци 22660 хооронд 48 HPI (нийт 14-20% DEG) байсан.
Colletotrichum lupini-ээр тарьсан нарийн навчит люпин (NLL) шугам дахь дифференциалаар илэрхийлэгдсэн генийн (DEG) тоог харуулсан Венн диаграмм (Польш, Виерженице, 1999 оны люпиний талбайгаас авсан Col-08 омог). Шинжилгээнд хамрагдсан NLL шугамууд нь: 83A:476 (тэсвэртэй, Lanr1 аллелийг агуулсан), Борегин (тэсвэртэй, удамшлын үндэс нь тодорхойгүй), Манделуп (дунд зэргийн тэсвэртэй, AnMan аллелийг тээдэг) болон популяци 22660 (маш мэдрэмтгий). hpi товчлол нь вакцин хийлгэсний дараа хэдэн цагийн турш зогсдог. Графикийг хялбарчлахын тулд тэг утгыг хассан.
6 морины хүчтэй хэт их илэрхийлэгдсэн генийн багцыг каноник R генийн домайн байгаа эсэхийг шинжилсэн (Нэмэлт хүснэгт S7). Энэхүү судалгаагаар NBS-LRR домайн бүхий сонгодог өвчинд тэсвэртэй генүүдийн транскриптомын индукцийг зөвхөн 83A:476-д илрүүлсэн. Энэхүү иж бүрдэл нь нэг TIR-NBS-LRR ген (tanjilg_05042), таван CC-NBS-LRR ген (tanjilg_06165, tanjilg_06162, tanjilg_22773, tanjilg_22640, tanjilg_16162), дөрвөн NBSLR, Four-NBSL2-аас бүрдсэн. NBS-LRRE (tanjilg_16162), мөн Дөрвөн NBS-Lrr (tanjilg_16162) болон Дөрвөн NBS-LRR (TANJILG_16162). Эдгээр бүх генүүд хадгалагдсан дарааллаар зохион байгуулагдсан каноник домайнуудтай байдаг. NBS-LRR домэйны генүүдээс гадна хэд хэдэн RLL киназууд 6 hpi хурдаар идэвхжсэн, тухайлбал Борегинд нэг (TanjilG_19877), хоёр Mandelup (TanjilG_07141 ба TanjilG_19877), популяци 22660 (TanjilG_06, хоёр) 83А 27:476.
C. lupini (кол-08 омог) тарьсны хариуд илэрхийлэл нь мэдэгдэхүйц өөрчлөгдсөн генүүдийг Генийн онтологийн (GO) баяжуулалтын шинжилгээнд хамруулсан (Нэмэлт хүснэгт S8). Хамгийн их илэрхийлэгддэг биологийн процессын нэр томъёо нь "GO:0006952 хамгаалалтын хариу үйлдэл" байсан бөгөөд энэ нь 16 (хугацаа × шугам) хослолын 6-д нь өндөр ач холбогдолтой (P утга < 0.001) гарч ирсэн (Зураг 2). Хамгийн их илэрхийлэгддэг биологийн процессын нэр томъёо нь "GO:0006952 хамгаалалтын хариу үйлдэл" байсан бөгөөд энэ нь 16 (хугацаа × шугам) хослолын 6-д нь өндөр ач холбогдолтой (P утга < 0.001) гарч ирсэн (Зураг 2). Наиболее часто чрезмерно представленным термином биологического процесса нь «GO: 0006952 защитный ответ», который появлялся в 6 из 16 (время × линия) комбинаций с высокой значимостью (значение P <0,001). Хамгийн их илэрхийлэгддэг биологийн процессын нэр томъёо нь 'GO:0006952 хамгаалалтын хариу үйлдэл' байсан бөгөөд энэ нь өндөр ач холбогдолтой (P утга < 0.001) 16 (цаг хугацаа × удам угсаа) хослолын 6-д нь гарч ирсэн (Зураг 2).最常被过度代表的生物过程术语是“GO:0006952 防御反应”，它出现在16个（时间×线）组合中的6 个中，具有高显着性（P 值< 0.001）（图2）。 Биологийн үйл явцын хамгийн том илэрхийлэл бол "GO:0006952 хамгаалалтын хариу үйлдэл" бөгөөд энэ нь 16 (时间×线) хослолын 6-д нь байдаг бөгөөд өндөр ач холбогдолтой (P утга <0.001) (图2) . Наиболее часто чрезмерно представленным термином биологического процесса нь "GO: 0006952 Defense Response", который появлялся в 6 из 16 комбинаций (время × линия) с высокой значимостью (значение P <0,001) (значение P <0.001). Биологийн үйл явцын хамгийн их илэрхийлэгддэг нэр томъёо нь 'GO:0006952 Батлан ​​хамгаалах хариу арга хэмжээ' байсан бөгөөд энэ нь 16 хослолын 6-д нь (хугацаа × шугам) өндөр ач холбогдолтой (P утга < 0.001) гарч ирсэн (Зураг 2).Энэ нэр томъёо нь 83А-д 476 ба Борегин (6 ба 24 морины хүчтэй) гэсэн хоёр цэгт, мөн Манделуп ба Популяци 22660 (тус тус 12 ба 6 морины хүчтэй) гэсэн хоёр цэгт хэт их илэрхийлэгдсэн. Энэ нь хүлээгдэж буй үр дүн бөгөөд тэсвэртэй шугамын мөөгөнцрийн эсрэг хариу урвалыг онцолж байна. Нэмж дурдахад, 83A:476 нь C. lupini-д хариу үйлдэл үзүүлж, "GO:0055114 исэлдэлтийн исэлдэлтийн процесс" гэсэн нэр томъёогоор илэрхийлэгдэх исэлдэлтийн тэсрэлттэй холбоотой генүүдийг хурдан өдөөж, тодорхой хамгаалалтын хариу үйлдэл үзүүлсэн бол Борегин нь 'GO' гэсэн нэр томъёотой холбоотой хамгаалалтын тодорхой хариу урвалуудыг илрүүлсэн. :0006950 Стрессийн хариу”. 22660 хүн ам хоёрдогч метаболитыг хамарсан хэвтээ эсэргүүцлийн хариу урвалыг идэвхжүүлж, “ГО:0016104 Тритерпен биосинтезийн үйл явц” болон “ГО:0006722 Тритерпенийн солилцооны үйл явц” (ижил үр дүнг харгалзан генийн солилцооны үр дүнг харгалзан үзэх) хэт олон нэр томъёог онцлон тэмдэглэв. GO нэр томъёоны баяжуулалтын шинжилгээ, Манделупын урвалын тогтвортой байдал нь Борегин болон Популяци 22660 хооронд байсан. Үүнээс гадна, эрт урвал 83A:476 (6 морины хүчтэй) болон саатсан урвал Манделуп ба Популяци 22660 нь GO:0015979 "фотосинтез" болон бусад холбогдох биологийн процессуудыг агуулдаг.
Боомын люпинээр тарьсан нарийн навчит люпин (NLL)-ийн транскриптомын хариу урвалын үед ялгавартай илэрхийлэгдсэн генийн тайлбарт сонгогдсон биопроцессын генийн онтологийн нэр томъёог (1999 онд Польшийн Виерженицэд люпиний талбайгаас гаргаж авсан Кол-08 омог) маш сайн дурьдсан болно. Шинжилгээнд хамрагдсан NLL шугамууд нь: 83A:476 (тэсвэртэй, гомозигот Lanr1 аллелийг агуулсан), Борегин (тэсвэртэй, үл мэдэгдэх генетик), Манделуп (дунд зэргийн тэсвэртэй, гомозигот AnMan аллелийг тээдэг) ба 22660 хүн ам (мэдрэмтгий).
Энэхүү судалгаа нь антрацнозын эсэргүүцлийг бий болгодог генийг тодорхойлох зорилготой байсан тул GO "GO: 0006952 Хамгаалалтын хариу урвал" болон "GO: 0055114 Redox үйл явц" гэсэн нэр томъёонд хуваарилагдсан генийг үндсэн утга нь ≥ 30-аас доошгүй нэг мөртэй байх тул зүсэлттэйгээр шинжилсэн. × log2-ийн статистик ач холбогдолтой утгуудыг нэгтгэсэн цаг хугацааны цэг (нугалах өөрчлөлт). Эдгээр шалгуурыг хангасан генийн тоо GO:0006952-д 65, GO:0055114-д 524 байна.
83A:476-д GO:0006952 гэсэн нэр томъёо бүхий хоёр DEG оргилыг илрүүлсэн бөгөөд эхнийх нь инч тутамд 6 ген (64 ген, дээш доош зохицуулалт), хоёр дахь нь инч тутамд 24 ген (15 ген, зөвхөн дээш зохицуулалт). Boregine мөн GO:0006952 оргил цэгтээ хүрсэн боловч DEG (11 ба 8) бага ба давуу эрхтэйгээр идэвхжүүлсэн болохыг харуулсан. Mandeloop GO:0006952-ын хоёр оргилыг 12 ба 48 HPI-д харуулсан бөгөөд хоёулаа 12 ген (эхнийх нь идэвхжүүлэгч ген, хоёр дахь нь зөвхөн дарангуйлагч генүүд) агуулж байсан бол 6 HPI (13 ген) дэх 22660 популяцид өсөлтийн оргил давамгайлсан байна. зохицуулалт. Эдгээр оргилуудын GO:0006952 DEG-ийн 96.4% нь ижил төрлийн хариу үйлдэлтэй (дээш эсвэл доош) байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй бөгөөд энэ нь генийн тоо ялгаатай байсан ч хамгаалалтын хариу урвал ихээхэн давхцаж байгааг харуулж байна. GO:0006952 гэсэн нэр томьёотой холбоотой хамгийн том бүлэг дараалал нь Өлсгөлөнгийн стресстэй холбоотой мэдээний уураг 22 (SAM22-тэй төстэй)-ийг кодлодог бөгөөд энэ нь 10-р ангиллын эмгэг жамтай холбоотой уураг (PR-10) уураг ба үндсэн уургийн латекст багтдаг. ижил төстэй (MLP-тэй төстэй) уураг) уураг (Зураг 3). Хоёр бүлэг нь илэрхийлэх шинж чанар, хариу үйлдэл үзүүлэх чиглэлд ялгаатай байв. SAM22-тэй төстэй уургийг кодлодог генүүд нь эхний үе шатанд (6 эсвэл 12 морины хүчтэй) тогтмол бөгөөд мэдэгдэхүйц индукцийг харуулсан бөгөөд туршилтын төгсгөлд (48 морины хүчтэй) ерөнхийдөө хариу үйлдэл үзүүлэхгүй байсан бол MLP-тэй төстэй уургууд нь 6 морины хүчтэй зохицуулалтыг харуулсан. hpi. 83A:476 болон Mandelup 48 морины хүчтэй / инч, бусад бараг бүх өгөгдлийн цэгүүд хариу өгөхгүй байсан. Нэмж дурдахад, SAM22-тэй төстэй уургийн генийн экспрессийн профайлын ялгаа нь антрацнозын эсэргүүцлийн хэлбэлзлийг дагаж мөрддөг, учир нь илүү тэсвэртэй шугамууд нь илүү мэдрэмтгий генүүдээс илүү эдгээр генийг өдөөх цаг хугацаа ихтэй байдаг. Өөр нэг LlR18A/B-тэй төстэй PR-10 ген нь SAM22-тэй төстэй уургийн гентэй маш төстэй илэрхийллийн загварыг харуулсан.
"GO: 0006952 Defence Response" хэмээх биологийн процессын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон Lanr1 болон AnMan аллелийн нэр дэвшигч генүүдийн илэрхийллийн загварыг тодорхойлсон. Log2 хуваарь нь тарьсан (Colletotrichum lupini, омог Col-08, lupine талбайн Wizhenica, Польш, 1999) болон хяналтын (хуурамчаар тарьсан) ургамлын хоорондох log2 утгыг (нугалах өөрчлөлт) илэрхийлдэг. Дараах нарийн навчит люпиний шугамуудад дүн шинжилгээ хийсэн: 83A:476 (тэсвэртэй, гомозигот Lanr1 аллелийг тээдэг), Борегин (тэсвэртэй, генетикийн суурь тодорхойгүй), Манделуп (дунд зэргийн тэсвэртэй, гомозигот AnMan аллелийг тээдэг), Популяци 22660 (мэдрэмтгий).
Түүнчлэн, RNA-seq нэр дэвшигч генийн Lanr1 (TanjilG_05042) болон AnMan (TanjilG_12861) экспрессийн профайлыг үнэлэв (Зураг 3). TanjilG_05042 ген нь 83A:476-д зөвхөн эхний цаг үед (6 морины хүчтэй) мэдэгдэхүйц хариу (идэвхжүүлэлт) үзүүлсэн бол TanjilG_12861 нь Манделооп дээр зөвхөн 6 морины хүчтэй (доош зохицуулалт) ба 24 морины хүчтэй (6 морины хүчтэй) үед л чухал байсан. Хамт.). тохируулж болно)).
GO:0055114 "улаан исэлдэлтийн процесс" гэсэн нэр томъёонд хамгийн их илэрхийлэгддэг генүүд нь цитохром P450 уураг болон пероксидазыг кодлодог генүүд байв (Зураг 4). 6 HPI дээр 83A:476-аас тусгаарлагдсан дээжийн хувьд тарьсан болон хяналтын ургамлын хооронд хамгийн их буюу хамгийн бага log2 (нугалах өөрчлөлт) утгыг (генийн 86.6% -д) ерөнхийд нь ажигласан нь энэ генотипийн тарилгын бэлгийн харьцаанд өндөр хариу үйлдэл үзүүлж байгааг онцлон тэмдэглэв. 83A:476 нь хамгийн чухал GO-г харуулсан: 0055114 DEG 6 морины хүчтэй (503 ген), бусад мөрүүд 48 морины хүчтэй (Борегине, 31 ген; Манделуп, 85 ген; Популяци 22660, 78 ген)). GO: 0055114 гэр бүлийн ихэнх генүүдэд вакцинжуулалтад хоёр төрлийн хариу урвал (идэвхжүүлэх ба дарангуйлах) ажиглагдсан. Сонирхолтой нь, GO: 0055114 Манделупе дэх 48 морины хүчтэй гэсэн нэр томъёонд тодорхойлсон DEG-ийн 97.6% хүртэл нь эдгээр ажиглалтаас харахад харьцангуй бага хэмжээтэй (өөрөөр хэлбэл, мутацид орсон исэлдэлтийн генийн тоо 85, 503) хэдийгээр саатсан транскриптомын хэв маяг нь манденозын эрт үеийн хариу урвалтай төстэй болохыг харуулж байна. 83А:476. Boregine болон Популяци 22660-д энэ нэгдэл 51.6% ба 75.6% тус тус бага байна.
“GO:0055114 Redox process” хэмээх биологийн үйл явцын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн илэрхийллийн зүй тогтлыг илрүүлсэн. Log2 хуваарь нь тарьсан (Colletotrichum lupini, омог Col-08, lupine талбайн Wizhenica, Польш, 1999) болон хяналтын (хуурамчаар тарьсан) ургамлын хоорондох log2 утгыг (нугалах өөрчлөлт) илэрхийлдэг. Дараах нарийн навчит люпиний шугамуудад дүн шинжилгээ хийсэн: 83A:476 (тэсвэртэй, гомозигот Lanr1 аллелийг тээдэг), Борегин (тэсвэртэй, генетикийн суурь тодорхойгүй), Манделуп (дунд зэргийн тэсвэртэй, гомозигот AnMan аллелийг тээдэг), Популяци 22660 (мэдрэмтгий).
83A:476 C. lupini-тэй (кол-08 омог) тарьсан транскриптомийн хариу урвалд мөн GO:0015979 "фотосинтез" болон бусад холбогдох биологийн үйл явцтай холбоотой генүүдийн зохицуулалттай чимээгүй байдлыг багтаасан болно (Зураг 5). Энэхүү GO:0015979 DEG багц нь 83A:476-д 6 морины хүчтэй хурдаар мэдэгдэхүйц дарагдсан 105 генийг агуулж байна. Энэ дэд бүлэгт Манделупт 48 HPI-д 37 ген, 22660 популяцид нэгэн зэрэг 35 генийн зохицуулалт буурсан бөгөөд үүнд хоёр генотипэд нийтлэг 19 DEG байна. GO: 0015979 гэсэн нэр томьёотой холбоотой DEG ямар ч хослолд мэдэгдэхүйц идэвхжсэнгүй (х цаг хугацаа).
“ГО:0015979 Фотосинтез” хэмээх биологийн үйл явцын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн илэрхийллийн зүй тогтлыг илрүүлэв. Log2 хуваарь нь тарьсан (Colletotrichum lupini, омог Col-08, lupine талбайн Wizhenica, Польш, 1999) болон хяналтын (хуурамчаар тарьсан) ургамлын хоорондох log2 утгыг (нугалах өөрчлөлт) илэрхийлдэг. Дараах нарийн навчит люпиний шугамуудад дүн шинжилгээ хийсэн: 83A:476 (тэсвэртэй, гомозигот Lanr1 аллелийг тээдэг), Борегин (тэсвэртэй, генетикийн суурь тодорхойгүй), Манделуп (дунд зэргийн тэсвэртэй, гомозигот AnMan аллелийг тээдэг), Популяци 22660 (мэдрэмтгий).
Дифференциал экспрессийн шинжилгээний үр дүнд үндэслэн эмгэг төрүүлэгч мөөгөнцрийн эсрэг хамгаалалтын хариу урвалд оролцдог байж болзошгүй тул энэ долоон генийн багцыг бодит цагийн ПГУ-аар экспрессийн профайлыг тодорхойлох зорилгоор сонгосон (Нэмэлт хүснэгт S9).
Уургийн TanjilG_10657 ген нь хяналтын (мимик) ургамалтай харьцуулахад судлагдсан бүх шугам, цаг хугацааны цэгүүдэд мэдэгдэхүйцээр өдөөгдсөн (Нэмэлт хүснэгт S10, S11). Нэмж дурдахад TanjilG_10657-ийн илэрхийлэл нь туршилтын явцад бүх шугамын хувьд өсөх хандлагатай байгааг харуулсан. 22660 хүн ам 24 HPI-д TanjilG_10657-ийн хамгийн их мэдрэмтгий байдлыг 114 дахин идэвхжүүлж, хамгийн өндөр харьцангуй илэрхийллийн түвшин (4.4 ± 0.4) үзүүлэв (Зураг 6a). PR10 LlR18A уургийн ген TanjilG_27015 нь мөн бүх шугам, цаг хугацааны цэгүүдэд идэвхжсэнийг харуулсан бөгөөд ихэнх мэдээллийн цэгүүдэд статистикийн ач холбогдолтой (Зураг 6б). TanjilG_10657-тэй адилаар, TanjilG_27015-ийн харьцангуй илэрхийлэлийн хамгийн өндөр түвшин нь тарьсан 22660 популяцид 24 HPI (19.5±2.4)-д ажиглагдсан. TanjilG_04706 хүчиллэг эндохитиназын ген нь Boregine 6 hpi-ээс бусад бүх шугам, цаг хугацааны цэгүүдэд мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн байна (Зураг 6c). Энэ нь эхний үед (6 HPI) 83A:476 (10.5 дахин) үед хүчтэй өдөөгдөж, бусад шугамуудад дунд зэрэг нэмэгдсэн (6.6-7.5 дахин). Туршилтын явцад TanjilG_04706-ийн илэрхийлэл 83A:476 болон Boregine-д ижил түвшинд байсан бол Mandelup болон Population 22660-д энэ нь мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, харьцангуй өндөр утгатай (5.9 ± 1.5 ба 6.2 ± 1.5 тус тус) хүрсэн байна. Эндоглюкан-1,3-β-глюкозидаза төст ген TanjilG_23384 нь 22660 популяциас бусад бүх мөрөнд эхний хоёр цагийн цэгт (6 ба 12 морины хүчтэй) өндөр идэвхжлийг харуулсан (Зураг 6d). TanjilG_23384-ийн хамгийн өндөр харьцангуй илэрхийллийн түвшин нь Манделуп (2.7 ± 0.3) ба 83A: 476 (1.5 ± 0.1) хоёр дахь хугацааны цэг (12 морины хүчтэй) дээр ажиглагдсан. 24 HPI-д TanjilG_23384 илэрхийлэл нь судлагдсан бүх мөрөнд харьцангуй бага байсан (0.04 ± 0.009-аас 0.44 ± 0.12 хүртэл).
Тоон ПГУ-аар илэрсэн сонгогдсон генийн илэрхийлэл (ag). 6, 12, 24 тоонууд нь вакцин хийлгэснээс хойшхи хэдэн цагийг төлөөлдөг. LanDExH7 болон LanTUB6 генийг хэвийн болгоход, LanTUB6-г цуврал хоорондын тохируулгад ашигласан. Алдааны мөр нь биологийн гурван давталт дээр үндэслэсэн стандарт хазайлтыг илэрхийлдэг бөгөөд тэдгээр нь тус бүр нь гурван техникийн давталтын дундаж юм. Тарилт хийсэн (Польш улсын Виерзеница дахь лупины талбайгаас 1999 онд авсан Colletotrichum lupini, Col-08 омог) болон хяналтын (хуурамч тарьсан) ургамлын хоорондох экспрессийн түвшний ялгааг өгөгдлийн цэгүүдээс (*P утга < 0.05, ***≤ 0 утга) тэмдэглэсэн болно. 0.001). Тарилт хийсэн (Польш улсын Виерзеница дахь лупины талбайгаас 1999 онд авсан Colletotrichum lupini, Col-08 омог) болон хяналтын (хуурамч тарьсан) ургамлын хоорондох экспрессийн түвшний ялгааг өгөгдлийн цэгүүдээс (*P утга < 0.05, ***≤ 0 утга) тэмдэглэсэн болно. 0.001). Статистическая значимость различий в уровнях экспрессии интервью inokulirovannymi (Colletotrichum lupini, штамм Col-08, получен в 1999 г. с поля люпина в Верженице, Польша) болон хяналт тавих (*значение P < 0,05, ** значение P ≤ 0,01, *** значение P ≤ 0,001). Өгөгдлийн цэгүүдийн дээр тарьсан (Польш улсын Виерженице хотын люпиний талбайгаас 1999 онд авсан Colletotrichum lupini, Col-08 омог) болон хяналтын (хуурамчаар тарьсан) ургамлын хоорондох экспрессийн түвшний статистикийн хувьд мэдэгдэхүйц ялгааг тэмдэглэв (*P утга < 0.05, **P-утга ≤ 0. ≤ ≤ 0. ≤ 0.) 0.001).接种（Коллетотрихум lupini，Col-08株，1999年从波兰Wierzenica的羽扇豆田获得）和对照（模拟接种）植物之间表达水平差异的统计学显着性标记木显着性标记木湕ＰP< 0.05, **P 值≤ 0.01, ***P 值≤ 0.001)。接种 （colletotrichum lupini ， color-08 株 ， 1999 年 波兰 波兰 wierzenica 的 羽扇 获得） 和 对种） 和 对种之间 水平 差异 的 统计学 显着性 标记 数据点 上方*p 值 <0.05, **P ≤ 0.01, ***P ≤ 0.01) 0.0₤. Уровнях экспрессийн дундын статистик шинж чанарууд (Colletotrichum lupini, штамм Col-08, Полученный с полей люпина в Верженице, Польш, в 1999 г.) болон хяналтыг (ложномический инокулированные*) значение P < 0,05, ** P-значение ≤ 0,01, ***P-значение ≤ 0,001). Өгөгдлийн цэгүүдийн дээр тарьсан (Польшийн Верженицэд 1999 онд лупины талбайгаас олж авсан Colletotrichum lupini, Col-08 омог) болон хяналтын (хуурамчаар тарьсан) ургамлын хоорондох экспрессийн түвшний статистикийн хувьд мэдэгдэхүйц ялгааг тэмдэглэв (*P утга < 0.05 , **P-утга ≤ ≤ 0-0.). 0.001).Шинжилгээнд хамрагдсан NLL шугамууд нь: 83A:476 (тэсвэртэй, гомозигот Lanr1 аллелийг тээдэг), Манделуп (дунд зэргийн тэсвэртэй, гомозигот AnMan аллелийг тээдэг), Борегин (тэсвэртэй, удамшлын суурь нь үл мэдэгдэх) ба 22660 хүн ам (мэдрэмтгий).
Lanr1 локусын нэр дэвшигч ген TanjilG_05042 нь РНХ-ийн дарааллын судалгаагаар олж авсан профайлаас эрс ялгаатай илэрхийллийн загварыг харуулсан (Зураг 6e). Манделуп болон 22660 хүн амд (39.7 ба 11.7 дахин) энэ генийн мэдэгдэхүйц идэвхжил ажиглагдсан бөгөөд үүний үр дүнд экспрессийн түвшин харьцангуй өндөр болсон (1.4 ± 0.14 ба 7.2 ± 1.3 хүртэл). 83A:476 нь TanjilG_05042 генийн зарим зохицуулалтыг (3.8 дахин хүртэл) илрүүлсэн боловч харьцангуй илэрхийллийн түвшин (0.044 ± 0.002) Манделуп болон 22660 хүн амд ажиглагдсанаас 30 дахин бага байв. qPCR-д дүн шинжилгээ хийсэн нь хуурамч вакцинжуулсан (хяналтын) хувилбаруудын генотипүүдийн хоорондох илэрхийллийн түвшний мэдэгдэхүйц ялгааг харуулж, 22660 ба 83A:476 популяци, түүнчлэн 22660 ба 22660 популяцийн хооронд 58 дахин зөрүүд хүрчээ. Боржин болон Мандалуп хоёр дахин зөрүүтэй болсон.
AnMan локусын нэр дэвшигч ген, TanjilG_12861 нь 83A:476 болон Mandelup-ийн вакцинжуулалтын хариуд идэвхжсэн бөгөөд 22660 популяцид төвийг сахисан байсан ба Боржинд буурсан зохицуулалттай байсан (Зураг 6f). TanjilG_12861 генийн харьцангуй илэрхийлэл нь тарьсан 83A: 476 (0.14±0.01)-д хамгийн өндөр байсан. 17.4 кДа-ийн I ангиллын дулааны шок уургийн ген TanjilG_05080 HSP17.4 нь судлагдсан бүх омог болон цаг хугацааны цэгүүдэд харьцангуй бага илэрхийллийн түвшинг харуулсан (Зураг 6g). Хамгийн өндөр үзүүлэлт нь 22660 хүн амд 24 HPI ажиглагдсан (0.14 ± 0.02, вакцинжуулалтын хариу 8 дахин нэмэгдсэн).
Генийн экспрессийн профайлыг харьцуулж үзэхэд (Зураг 7) TanjilG_10657 болон бусад дөрвөн генийн хооронд өндөр хамаарал илэрсэн: TanjilG_27015 (r = 0.89), TanjilG_05080 (r = 0.85), TanjilG_05042 (r = 0.80), ба TanjilG_0700 (r = 0.80), __. Ийм үр дүн нь хамгаалалтын хариу урвалын үед эдгээр генүүдийн хамтын зохицуулалтыг илэрхийлж болно. TanjilG_12861 ба TanjilG_23384 генүүд нь бусад генүүдтэй харьцуулахад Пирсон корреляцийн коэффициент бага (0.08-аас 0.43 ба -0.19-0.28 хүртэл) өөр өөр экспрессийн профайлыг харуулсан.
Генийн экспрессийн профайлын хоорондын хамаарлыг тоон ПГУ-ын тусламжтайгаар илрүүлсэн. Дараах нарийн навчит люпиний шугамуудад дүн шинжилгээ хийсэн: 83A:476 (тэсвэртэй, гомозигот Lanr1 аллелийг тээдэг), Манделуп (дунд зэргийн тэсвэртэй, гомозигот AnMan аллелийг тээдэг), Борегин (тэсвэртэй, генетикийн суурь тодорхойгүй), Популяци 22660 (мэдрэмтгий). Тарилт хийсэн (Цоллетотрихум лупини, 1999 онд Польшийн Виерженице хотын люпиний талбайгаас авсан Col-08 омог) болон хяналтын (тарилга хийснээс хойшхи 6, 12, 24 цагийн дараа) гурван цагийн цэгийг тооцсон. Хуваарь нь Pearson корреляцийн коэффициентийн утгыг харуулж байна.
Нэг инч тутамд 6 морины хүчээр олж авсан өгөгдөлд үндэслэн WGCNA-г 9981 градусаар гүйцэтгэсэн бөгөөд хамгаалалтын эрт үеийн хариу урвалд анхаарлаа хандуулахын тулд тарьсан болон хяналтын ургамлыг харьцуулах замаар тодорхойлсон (Нэмэлт хүснэгт S12). Хорин хоёр генийн модуль (кластер) нь генотип ба туршилтын хувилбаруудын хооронд хамааралтай (эерэг эсвэл сөрөг) илэрхийллийн профайлтай олдсон. Дунджаар генийн илэрхийлэлийн түвшин 83A:476 > Манделуп > Борегин > Популяци 22660 гэсэн дарааллаар буурч байсан (гэхдээ хоёр хувилбарт энэ хандлага хяналтын ургамалд илүү хүчтэй байсан). Дунджаар генийн илэрхийлэлийн түвшин 83A:476 > Манделуп > Борегин > Популяци 22660 гэсэн дарааллаар буурч байсан (гэхдээ хоёр хувилбарт энэ хандлага хяналтын ургамалд илүү хүчтэй байсан). В среднем уровни экспрессии генов снижались в порядке 83A:476 > Mandelup > Boregine > Хүн ам 22660 (в обоих вариантах, однако, эта тенденция была сильнее у контрольных растений). Дунджаар генийн илэрхийлэлийн түвшин 83A:476 > Mandelup > Boregine > Популяци 22660 гэсэн дарааллаар буурсан (гэхдээ хоёр хувилбарт энэ хандлага хяналтын ургамалд илүү хүчтэй байсан).平均而言，基因表达水平按83A:476 > Mandelup > Boregine > Хүн ам 22660的顺序下降（然而，在两种变体中，这种趋势在对照植物中更强）。平均 而 言 ， 基因 水平 按 按 83a: 476> mandelup> boregine> 22660 хүн ам在 在 植物 中 更）。。。。。。。。。。。。。。。。... В среднем уровни экспрессии генов снижались в ряду 83A:476 > Mandelup > Boregine > Хүн ам 22660 (однако в обоих вариантах эта тенденция была сильнее у контрольных растений). Дунджаар генийн илэрхийллийн түвшин 83A:476 > Mandelup > Boregine > Популяци 22660-д буурсан (гэхдээ хоёр хувилбарт энэ хандлага хяналтын ургамалд илүү хүчтэй байсан).Вакцинжуулалтын үр дүнд генийн илэрхийлэл, ялангуяа 18, 19, 14, 6 ба 1-р модулиудад (үр нөлөөний буурах дарааллаар), сөрөг зохицуулалт (жишээ нь 9, 20-р модуль) эсвэл төвийг сахисан нөлөө (жишээ нь, 11, 22, 8, 13-р модуль)-д бий болсон. GO нэр томъёоны баяжуулалтын шинжилгээ (Нэмэлт Хүснэгт S13) нь тарьсан модулийн (18) "GO: 0006952 Хамгаалалтын хариу урвал"-ыг qPCR (TanjilG_04706, TanjilG_23384, TanjilG_10615, мөн олон тооны TanjilG_10615)-аар шинжилсэн генийг багтаасан хамгийн их идэвхжүүлэлтийг илрүүлсэн. Ихэнх дарагдсан фотосинтезийн модулиудыг тарина (9). Модуль 18 баяжуулагч (Зураг 8) нь PR-10 төст LlR18B уургийг кодлодог TanjilG_26536 ген, 9-р модуль баяжуулагч нь фотосистем II PsbQ уургийг кодлодог TanjilG_28955 ген болохыг тодорхойлсон. Антракнозын эсэргүүцлийн нэр дэвшигч Lanr1 ген, TanjilG_05042 нь модуль 22-д (Зураг 9) олдсон бөгөөд энэ нь "GO:0044260 Cellular macromolecular metabolic process" болон "GO:0006355 Transscriptional regulation, DNA templating" hub_12-г агуулсан нэр томъёотой холбоотой. ген нь дулааны стресс транскрипцийн хүчин зүйл A-4a (HSFA4a) кодчилдог.
"GO: 0006952 Батлан ​​хамгаалах хариу" хэт илэрхийлэгдсэн биологийн процессын нэр томъёо бүхий модулиудын генийн хамтын илэрхийлэлд жигнэсэн сүлжээний шинжилгээ. qPCR (TanjilG_04706, TanjilG_23384, TanjilG_10657 болон TanjilG_27015)-д дүн шинжилгээ хийсэн дөрвөн генийг тодруулахын тулд холбох ажлыг хялбаршуулсан.
“GO: 0006355: Транскрипцийн зохицуулалт, ДНХ загварчлал” болон антрацнозын эсэргүүцлийн нэр дэвшигч Lanr1 TanjilG_05042 агуулсан биологийн процессын нэр томъёо бүхий модулийн генийн хамтын илэрхийлэлд жигнэсэн сүлжээний шинжилгээ. TanjilG_05042 ген болон төвийн TanjilG_01212 генийг тусгаарлахын тулд холбогчийг хялбаршуулсан.
Австралид цуглуулсан антрацнозын эсэргүүцлийн скрининг нь эрт гарсан сортуудын ихэнх нь мэдрэмтгий болохыг харуулсан; Каля, Коромуп, Манделуп нарыг дунд зэргийн тэсвэртэй гэж тодорхойлсон бол Вонга, Танжил, 83А:476 нь өндөр тэсвэртэй гэж тодорхойлсон байна26,27,31. Ланр1 гэж нэрлэгдсэн ижил эсэргүүцэлтэй аллельтай байсан ба Коромуп, Манделуп нар AnMan10, 26, 39 гэж нэрлэгддэг өөр аллельтай байсан бол Каля өөр аллель дамжуулсан. , Ланр2. ХБНГУ-д антрацнозын эсэргүүцлийг илрүүлэх шинжилгээгээр LanrBo36 гэж нэрлэгддэг Lanr1-ээс өөр нэр дэвшигч аллель бүхий тэсвэртэй Bo7212 шугамыг илрүүлсэн.
Бидний судалгаагаар шалгагдсан үр хөврөлд Lanr1 аллелийн маш бага давтамжтай (ойролцоогоор 6%) илэрсэн. Энэхүү ажиглалт нь Anseq3 ба Anseq4 маркеруудыг ашиглан Зүүн Европын үр хөврөлийн скринингийн үр дүнтэй нийцэж байгаа бөгөөд энэ нь Lanr1 аллель Беларусийн хоёр мөрөнд л байгааг харуулсан. Эндээс харахад Lanr1 аллелийг орон нутгийн үржлийн хөтөлбөрт өргөнөөр ашиглаагүй байгаа нь Австралиас ялгаатай нь маркерын тусламжтайгаар үржүүлгийн гол аллелийн нэг юм. Энэ нь Австралийн тайлантай харьцуулахад Европын хээрийн нөхцөлд Lanr1 аллелийн үзүүлсэн эсэргүүцлийн түвшин доогуур байгаатай холбоотой байж болох юм. Нэмж дурдахад Австралийн хур тунадас ихтэй бүс нутагт антрацнозын судалгаагаар Lanr1 аллелийн зуучлагчийн эсэргүүцлийн хариу урвал нь эмгэг төрүүлэгчийн өсөлт, хурдацтай хөгжлийг дэмждэг цаг агаарын нөхцөлд үр дүнтэй байдаггүй болохыг харуулж байна19,42. Үнэн хэрэгтээ энэхүү судалгаанд Антракнозын зарим шинж тэмдэг мөн Lanr1 аллелийг агуулсан генотипүүдэд ажиглагдсан нь C. lupini-ийн хөгжилд хамгийн тохиромжтой нөхцөлд эсэргүүцэл алга болж магадгүй юм. Нэмж дурдахад, Lanr1 байршлаас ойролцоогоор 1 см зайд орших Anseq3 ба Anseq4 маркер байгаа эсэхийг худал эерэгээр тайлбарлах боломжтой 28,30,43 .
Бидний судалгаагаар Lanr1 аллелийг агуулсан 83A:476 нь C. lupini тарилгад анхны шинжилгээ хийсэн цаг хугацааны цэг дээр (6 морины хүчтэй) том хэмжээний транскриптомын дахин програмчлалаар хариу үйлдэл үзүүлсэн бол AnMan аллелийг тээж яваа Манделупт транскриптомийн хариу нэлээд хожуу ажиглагдсан. (24-өөс 48 морины хүчтэй). Хамгаалалтын хариу урвалын эдгээр түр зуурын өөрчлөлтүүд нь өвчний шинж тэмдгүүдийн ялгаатай холбоотой байдаг бөгөөд энэ нь эсэргүүцлийг амжилттай даван туулахын тулд эмгэг төрүүлэгчийг эрт таних нь чухал болохыг харуулж байна. Ургамлын эд эсийг халдварлуулахын тулд боомын спор нь эзэн гадаргуу дээр соёололт, эсийн хуваагдал, аппрессориум үүсэх зэрэг хөгжлийн хэд хэдэн үе шатыг дамждаг. Хавсралт нь эзний гадаргууд наалдаж, эд эсэд нэвтрэх боломжийг олгодог халдварт бүтэц юм. Ийнхүү вандуйн ханд дахь C. gloeosporioides-ийн спорууд нь 75-90 минутын инкубацийн дараа цөмийн эхний хуваагдал, 90-120 минутын дараа үр хөврөлийн хоолой үүсч, 4 цагийн дараа дарангуйлдаг болохыг харуулсан 45 . Mango C. gloeosporioides нь инкубацийн 3 цагийн дараа 40% -иас дээш конидын соёололт, 4 цагийн дараа 20% орчим дарагч үүсгэсэн байна. C. gloeosporioides-ийн хоруу чанартай холбоотой CAP20 ген нь 4 цаг 46 минутын дараа CAP20 уургийн өндөр агууламж бүхий авокадогийн гадаргуугийн лаванд 3.5 цагийн турш инкубацийн дараа эпифит үүсгэгч конидид транскрипцийн идэвхийг харуулсан. Үүний нэгэн адил C. trifolii дахь меланин биосинтезийн генийн идэвхжил нь 2 цагийн инкубацийн явцад өдөөж, 1 цагийн дараа аппрессориум үүссэн. Навчны эдэд хийсэн судалгаагаар C. acutatum-аар тарьсан гүзээлзгэнэ 8 морины хүчтэй, харин C. коккод тарьсан улаан лооль 4 hpi-ээр эхний дарангуйлдаг болохыг тогтоожээ48,49. Colletotrichum spp-ийн цагийн хуваарьтай ихээхэн нийцэж байгаа. халдварт үйл явц. 83A:476-д үзүүлэх хурдан хамгаалалтын хариу арга хэмжээ нь энэ мөрөнд ургамлын эсэргүүцэл ба эффектороор өдөөгдсөн дархлаа (ETI) генүүдийн оролцоог харуулж байгаа бол Манделупын удаашралтай хариу үйлдэл нь микро-холбогдох молекулын хэв шинжээр үүсгэгдсэн дархлааны (MTI) таамаглалыг дэмжиж байна 50. 83A-д өгсөн эрт хариу: 476 ба Mandelup. ЭТИ нь ихэвчлэн анафилаксийн шок гэж нэрлэгддэг халдварын голомтод програмчлагдсан эсийн үхэлд хүргэдэг хурдасгасан, сайжруулсан MTI хариу үйлдэл гэж үздэг тул саатсан хариу урвалын дээш эсвэл доош зохицуулалттай генүүдийн хэсэгчилсэн давхцал нь энэ ойлголтыг дэмждэг.
Генийн онтологи GO:0006952 "Хамгаалалтын хариу үйлдэл" гэсэн хэт томьёолсон нэр томъёонд хамаарах ихэнх генүүд нь стрессээс үүдэлтэй мацаг барих мессеж 22 уураг (SAM22-тэй төстэй) болон латекс уурагт дуртай долоон төрлийн 11 гомологууд юм. -31, 34, 43, 423-тай төстэй уурагууд дарааллын ижил төстэй байдлыг харуулсан. SAM22-тэй төстэй генүүд нь удаан үргэлжилсэн мэдэгдэхүйц идэвхжлийг харуулсан ба антрацнозын эсэргүүцлийн түвшин нэмэгдсэн (83A:476 болон Boregine). Гэсэн хэдий ч MLP-тэй төстэй генүүд зөвхөн нэр дэвшигчийн эсэргүүцлийн аллелийг (83A:476/Lanr1 6 морины хүчтэй, Mandelup/AnMan 24 морины хүчтэй) агуулсан шугамуудад л бууруулсан байна. Бүх тодорхойлогдсон SAM22-тэй төстэй гомологууд нь ойролцоогоор 105 кб хэмжээтэй генийн кластераас гаралтай бол MLP-тэй төстэй генүүд нь геномын тусдаа бүс нутгаас гаралтай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Ийм SAM22-тэй төстэй генүүдийн уялдаа холбоотой идэвхжлийг диапортетоксикийн тарилгад үзүүлэх NLL-ийн эсэргүүцлийн талаарх бидний өмнөх судалгаагаар илрүүлсэн нь хамгаалалтын хариу урвалын хэвтээ бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд оролцдог болохыг харуулж байна. Энэхүү дүгнэлтийг мөн салицилийн хүчил, мөөгөнцрийн өдөөгч эсвэл устөрөгчийн хэт исэлээр гэмтээж, эмчлэхэд SAM22-тэй төстэй генүүд эерэг хариу өгсөн тайлангуудыг баталж байна.
MLP-тэй төстэй генүүд нь олон төрлийн ургамлын бактери, вирус, эмгэг төрүүлэгч мөөгөнцрийн халдвар зэрэг янз бүрийн абиотик ба биотик стресст хариу үйлдэл үзүүлдэг болохыг харуулсан55. Ургамал ба эмгэг төрүүлэгчдийн хоорондын тодорхой харилцан үйлчлэлд үзүүлэх хариу урвалын чиглэл нь хүчтэй нэмэгдэхээс (өөрөөр хэлбэл, хөвөнг Verticillium dahliae-ээр халдварлах үед) мэдэгдэхүйц буурах хүртэл (өөрөөр хэлбэл, алимны мод Alternaria spp. халдвар авсны дараа) 56,57 хүртэл хэлбэлзэж байв. MLP-тэй төстэй 423 генийн зохицуулалт мэдэгдэхүйц буурсан нь нигерийн авокадогийн халдвараас хамгаалах үед болон алимны модны Botryosphaeria berengeriana f-ийн халдварын үед ажиглагдсан. cn. piricola болон Alternaria alternata нь алимны эмгэг төрлүүд юм58,59. Нэмж дурдахад, MLP-тэй төстэй 423 генийг хэт их илэрхийлсэн алимны калли нь эсэргүүцэлтэй холбоотой генийн илэрхийлэл багатай байсан бөгөөд мөөгөнцрийн халдварт илүү өртөмтгий байсан59. Fusarium oxysporum f-ийн дараа MLP-тэй төстэй 423 ген нь энгийн буурцагт тэсвэртэй үр хөврөлд мөн дарагдсан байна. cn. Буурцагны халдвар 60.
Бидний РНХ-seq судалгаанд тодорхойлсон PR-10 гэр бүлийн бусад гишүүд нь дээд зохицуулалтын хариуд LlR18A болон LlR18B генүүд, мөн DIR1 липидийн шилжүүлэн суулгах уургийн нэмэгдүүлсэн (1 ген) эсвэл бууруулсан (3 ген) ген байв. . Нэмж дурдахад WGCNA нь LlR18B генийг энэ модулийн төв болгон онцлон тэмдэглэсэн бөгөөд энэ нь вакцинжуулалтад маш мэдрэмтгий бөгөөд хэд хэдэн хамгаалалтын хариу урвалын генийг агуулдаг. LlR18A болон LlR18B генүүд нь эмгэг төрүүлэгч бактерийн хариуд шар лупины навч, түүнчлэн D. toxica тарилга хийсний дараа NLL-ийн ишэнд өдөөгдсөн бол эдгээр генийн цагаан будааны гомолог RSOsPR10 нь мөөгөнцрийн халдвараар хурдан өдөөгдөж, мэлрэгийн генийн генийн ген5316-д оролцсон байж магадгүй юм. Системийн олдмол эсэргүүцэл (SAR) үүсэхэд шаардлагатай өвөрмөц бус липидийн тээвэрлэх уургийг кодлодог. Хамгаалалтын урвал хөгжихийн хэрээр DIR1 уураг нь халдварын голомтоос флоемоор дамжин алслагдсан эрхтнүүдэд SAR-ийг өдөөдөг. Сонирхолтой нь, TanjilG_02313 DIR1 ген нь 84A:476 болон Популяци 22660-д анх удаагаа мэдэгдэхүйцээр өдөөгдсөн боловч антрацнозын эсэргүүцэл зөвхөн 84А:476-р мөрөнд амжилттай хөгжсөн. Үлдсэн гурван гомолог нь зөвхөн 83A:476 шугамын 6 морины хүчтэй тарилгад хариу үйлдэл үзүүлсэн бөгөөд энэ хариу нь доош чиглэсэн байсан тул энэ нь NLL-ийн DIR1 генийн зарим дэд функционалчлалыг илэрхийлж болно.
Бидний судалгаагаар “GO:0055114 Redox process” хэмээх биологийн процесст тохирох хамгийн түгээмэл бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь цитохром Р450 уураг, пероксидаза, линолийн хүчил 9S-/13S-липоксигеназа, 1-аминоциклопропан-1-карбоксилын хүчил оксидаза байв. Нэмж дурдахад манай WGCNA нь HSFA4a гомологийг Lanr1 эсэргүүцлийн генийн нэр дэвшигч TanjilG_05042 гэх мэт зангилаа модуль гэж тодорхойлдог. HSFA4a нь ургамлын цөмийн транскрипцийн редокс хамааралтай зохицуулалтын бүрэлдэхүүн хэсэг юм.
Цитохром P450 уургууд нь анхдагч ба хоёрдогч бодисын солилцоонд NADPH ба/эсвэл O2-аас хамааралтай гидроксилжих урвалыг хурдасгадаг оксидоредуктаза бөгөөд ксенобиотик, түүнчлэн гормон, өөхний хүчил, стерол, эсийн хананы бүрэлдэхүүн хэсгүүд, биополимерууд, мөн ургамлын хамгаалалтын нэгдлүүдийн биосинтез зэрэг бодисын солилцоонд оролцдог69. цитохромын P450 функц нь -10.6 log2 (нугалах өөрчлөлт) -ээс 5.7 хүртэл буурсан нь олон тооны өөрчилсөн гомологууд (37) болон тодорхой генүүдийн хариу урвалын хэв маягийн ялгаатай байдлаас шалтгаалан дээшилсэн өөрчлөлтийг харуулж байна. . Ийм том уургийн супер гэр бүлийн NLL генийн биологийн функцийг тодруулахын тулд зөвхөн РНХ-ийн дарааллын өгөгдлийг ашиглах нь маш их таамаглал байх болно. Гэсэн хэдий ч зарим цитохромын P450 генүүд нь эмгэг төрүүлэгч мөөгөнцөр эсвэл бактерийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг, тэр дундаа харшлын урвалд хувь нэмэр оруулдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй69,70,71.
III зэрэглэлийн пероксидазууд нь ургамлын өсөлт хөгжилтийн явцад олон төрлийн бодисын солилцооны үйл явцад оролцдог, мөн давсжилт, ган гачиг, гэрлийн өндөр эрч хүч, эмгэг төрүүлэгчийн дайралт зэрэг хүрээлэн буй орчны стресст хариу үйлдэл үзүүлдэг олон үйлдэлт ургамлын ферментүүд юм72. Пероксидазууд нь Stylosanthes humilis ба C. gloeosporioides, Lens culinaris ба C. truncatum, Phaseolus vulgaris ба C. lindemuthianum, Cucumis sativus, C. lagenarium зэрэг хэд хэдэн төрлийн ургамлын Anthracis-тай харилцан үйлчлэлд оролцдог753,76,. Мөөгөнцөр ургамлын эдэд нэвтрэн орохоос өмнө 4 HPI-д ч гэсэн хариу үйлдэл нь маш хурдан байдаг73. Пероксидазын ген нь D. toxica NLL тарихад мөн хариу үйлдэл үзүүлсэн. Исэлдэлтийн тэсрэлтийг зохицуулах, исэлдэлтийн стрессийг арилгах ердийн үйл ажиллагаанаас гадна пероксидаза нь тодорхой нэгдлүүдийн lignification, subunit буюу хөндлөн холбоосын үед эсийн ханыг бэхжүүлэхэд суурилсан физик саадыг бий болгож эмгэг төрүүлэгчийн өсөлтөд саад учруулж болно. Энэ функцийг цахиурт лигнин үүсгэгч анионы пероксидазыг кодлодог TanjilG_03329 гентэй холбон тайлбарлаж болох бөгөөд энэ нь бидний судалгаагаар 83A:476 тэсвэртэй шугамд 6 HPI-д мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн зохицуулалттай байсан ч хариу өгөөгүй бусад омгууд болон цаг хугацааны цэгүүдэд биш юм.
Линолын хүчлийн 9S-/13S-липоксигеназа нь липидийн биосинтезийн исэлдэлтийн замын эхний шат юм78. Энэхүү замын бүтээгдэхүүнүүд нь ургамлын хамгаалалтын олон үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд үүнд калоз, пектин хуримтлал үүсгэх замаар эсийн ханыг бэхжүүлэх, реактив хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх замаар исэлдэлтийн стрессийг зохицуулах зэрэг орно. Энэхүү судалгаагаар линолийн хүчлийн 9S-/13S-липоксигеназын илэрхийлэл бүх омог дээр өөрчлөгдсөн боловч мэдрэмтгий популяци 22660-д янз бүрийн цаг хугацааны цэгүүдэд өсөлтийн зохицуулалт давамгайлж байсан бол тэсвэртэй Lanr1 болон AnMan аллелийг зөөвөрлөх омгийн хувьд эдгээр хамгаалалтын урвалын генексийн давхаргын төрөлжилтийг онцолж байна.
1-аминоциклопропан-1-карбоксилат оксидазын (ACO) гомологийг люпинээр тарьсан үед их хэмжээгээр нэмэгдүүлсэн (9 ген) эсвэл бууруулсан (2 ген) байв. Хоёрыг эс тооцвол эдгээр бүх хариу үйлдэл нь 6 морины хүчтэй байсан. 83A:476. ACO уургуудын зуучлагч ферментийн урвал нь этилен үйлдвэрлэх хурдыг хязгаарлах үе шат бөгөөд тиймээс өндөр зохицуулалттай84. Этилен нь ургамлын даавар бөгөөд ургамлын хөгжлийг зохицуулах, абиотик ба биотик стресст үзүүлэх хариу урвалыг зохицуулах олон төрлийн үүрэг гүйцэтгэдэг. ACO транскрипцийг өдөөж, этилений дохионы замыг идэвхжүүлэх нь реактив хүчилтөрөгчийн төрөл зүйл ба фитоалексины үйлдвэрлэлийг зохицуулах замаар oryzae hemibiotrophic мөөгөнцөрт цагаан будааны эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэхэд оролцдог. M. oryzae болон C. lupini88,89 хоёрын хооронд илэрсэн маш төстэй навчны халдварын процесс нь энэ судалгаанд мэдээлэгдсэн 83A:476 шугам дахь ACO гомологуудын зохицуулалт мэдэгдэхүйц нэмэгдсэнтэй холбогдуулан NLL антракноз Этиленийг эсэргүүцэх боломжийг молекулын зам дахь дохионы төв шат болгон өөрчилсөн.
Энэхүү судалгаагаар фотосинтезтэй холбоотой олон генийг их хэмжээгээр дарах нь 83A:476-д 6 морины хүчтэй, Манделупад 48 морины хүчтэй ба 22660 хүн амд ажиглагдсан. Эдгээр өөрчлөлтийн цар хүрээ, явц нь түвшинтэй пропорциональ байна. Энэ туршилтаар антрацнозын эсэргүүцэл ажиглагдсан. Сүүлийн үед эмгэг төрүүлэгч бактери, мөөгөнцөр зэрэг ургамал ба эмгэг төрүүлэгчийн харилцан үйлчлэлийн хэд хэдэн загварт фотосинтезтэй холбоотой транскриптийг хүчтэй, эрт дарангуйлдаг болохыг мэдээлсэн. Шуурхай (зарим харилцан үйлчлэлд 2 HPI-ээс) болон халдварын хариуд фотосинтезтэй холбоотой генийг дэлхий даяар дарангуйлах нь урвалд орох хүчилтөрөгчийн төрөл зүйл, тэдгээрийн салицилийн хүчлийн замтай харилцан үйлчлэлд тулгуурлан ургамлын дархлааг өдөөж, харшлын урвалыг зуучлах боломжтой 90,94.
Эцэст нь хэлэхэд, хамгийн тэсвэртэй удамд (83A:476) санал болгож буй хамгаалалтын хариу урвалын механизмд R генээр эмгэг төрүүлэгчийг хурдан таних (магадгүй TIR-NBS-LRR TanjilG_05042) болон харшлын урвалаар үүсгэгдсэн салицилийн хүчил ба этиленийн дохиолол, дараа нь SAR-ыг бий болгох зэрэг орно. үйлдлийг DIR-1 уураг дэмждэг. C. lupini-ийн халдварын биотрофик хугацаа нь маш богино (ойролцоогоор 2 хоног), дараа нь үхжилтийн өсөлт үүсдэгийг тэмдэглэх нь зүйтэй95. Эдгээр үе шатуудын хоорондох шилжилт нь эзэн ургамлын хэт мэдрэгжүүлэлтийн урвалыг өдөөдөг этиленээр өдөөгддөг уургийн үхжил, илэрхийлэлтэй холбоотой байж болно. Тиймээс биотрофийн үе шатанд C. lupini-г амжилттай барих хугацаа маш нарийн байдаг. 83A:476-д 6 морины хүчтэйгээр ажиглагдсан редокс ба фотосинтезтэй холбоотой генийг дахин програмчлах нь мөөгөнцрийн гифийн явцтай нийцэж байгаа бөгөөд биотрофийн үе шатанд амжилттай хамгаалалтын хариу урвал үүсч байгааг илтгэж байна. Манделуп ба 22660 популяцийн транскриптомийн хариу урвал үхжил үүсэхээс өмнө мөөгөнцөрийг барьж авахад хэтэрхий удаашралтай байж болох ч PR-10 уургийн харьцангуй хурдан зохицуулалт нь хэвтээ эсэргүүцлийг дэмждэг тул Манделуп нь 22660 популяциас илүү үр дүнтэй байж болох юм.
Каноник R генээр өдөөгдсөн ETI нь шошны антрацнозыг эсэргүүцэх нийтлэг механизм юм. Ийнхүү Medicago truncatula төрлийн буурцагт ургамлын R генийн R генийн ангилалд багтдаг RCT1 ген нь антрацнозыг эсэргүүцэх чадвартай байдаг. Энэ ген нь мэдрэмтгий ургамал руу шилжих үед царгасны өргөн хүрээний антрацнозын эсэргүүцлийг бий болгодог. Энгийн буурцагт (P. vulgaris) өнөөг хүртэл хорь гаруй антрацнозын эсэргүүцлийн генийг илрүүлсэн. Эдгээр генүүдийн зарим нь каноник R генгүй бүс нутагт олддог боловч зарим нь TIR-NBS-LRRs99 зэрэг NBS-LRR генийн кластер агуулсан хромосомын ирмэг дээр байрладаг. Геномын өргөн хүрээний SSR судалгаа нь энгийн буурцагт NBS-LRR ген нь антрацнозын эсэргүүцэлтэй холбоотой болохыг баталсан. Мөн каноник R генийг цагаан люпин 101-д антрацнозын эсэргүүцлийн гол голомтыг агуулсан геномын бүсээс олжээ.
Ургамлын халдварын эхний үе шатанд идэвхжсэн (12 морины хүчтэй) нэн даруй эсэргүүцэх урвал нь нарийн навчит люпинийг Collelotrichum lupini эмгэг төрүүлэгч мөөгөнцөрөөс үүссэн антрацнозоос үр дүнтэй хамгаалдаг болохыг бидний ажил харуулж байна. Өндөр хүчин чадалтай дарааллыг ашиглан бид Lanr1 ба AnMan эсэргүүцлийн генээр зуучлагдсан NLL ургамал дахь антрацнозын эсэргүүцлийн генүүдийн дифференциал илэрхийллийн профайлыг харуулсан. Амжилттай хамгаалалт нь ургамал анх удаа эмгэг төрүүлэгчтэй харьцсанаас хойш хэдэн цагийн дотор исэлдэлт, фотосинтез, эмгэг төрүүлэх үйл явцад оролцдог уургийн генийг сайтар төлөвлөх явдал юм. Үүнтэй төстэй хамгаалалтын урвалууд, гэхдээ цаг хугацааны хувьд хойшлуулсан нь ургамлыг өвчнөөс хамгаалахад үр дүн багатай байдаг. Lanr1 генээр үүсгэгддэг боомын эсэргүүцэл нь R генийн ердийн хурдан хариу урвалтай (эффектороор үүсгэгдсэн дархлаа) төстэй байдаг бол AnMan ген нь хэвтээ хариу урвал (микробтой холбоотой молекулын хэв маягаар үүсгэгдсэн дархлаа) бөгөөд дунд зэргийн тогтвортой байдлыг хангадаг.
Антракнозын тэмдэглэгээг илрүүлэхэд ашигладаг 215 NLL шугам нь 74 сорт, 60 үржүүлгийн үржүүлгийн үржлийн сорт, 5 мутант, 76 зэрлэг эсвэл анхны үр хөврөлөөс бүрддэг. Польш (58), Испани (47), Герман (27), Австрали (26), Орос (19), Беларусь (7), Итали (5) болон бусад шугамууд 17 орноос ирсэн. 10 орноос. Мөн уг багцад лавлагаанд тэсвэртэй шугамууд багтсан: 83A:476, Танжил, Lanr1 аллелийг агуулсан Вонга, АнМан аллелийг агуулсан Манделуп. Мөрүүдийг Польшийн Виатрово дахь Познань Ургамлын үржүүлгийн ХХК-аас хөтөлдөг Европын Люпин генетик нөөцийн мэдээллийн сангаас авсан (нэмэлт хүснэгт S1).
Ургамлыг хяналттай нөхцөлд ургуулсан (фотопериод 16 цаг, температур өдөртөө 25 ° C, шөнөдөө 18 ° C). Хоёр биологийн хуулбарыг шинжилсэн. Протоколын дагуу DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Hilden, Герман) ашиглан гурван долоо хоногтой навчнаас ДНХ-г тусгаарласан. Тусгаарлагдсан ДНХ-ийн чанар, концентрацийг спектрофотометрийн аргаар үнэлэв (NanoDrop 2000; Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA). Антракноз эсэргүүцэх генийг тэмдэглэсэн AnManM1 маркер (Cv. Mandelup-аас гаралтай) болон Lanr1 генийг (Cv. Tanjil-аас авсан) Anseq3 ба Anseq4 тэмдэглэгээнд дүн шинжилгээ хийсэн 11,26,28. Тэсвэртэй аллелийн гомозиготуудыг “1″, мэдрэмтгий – “0”, гетерозиготыг 0.5 оноогоор үнэлэв.
AnManM1, AnSeq3, AnSeq4 маркеруудын скринингийн үр дүн болон дараагийн туршилтын үрийн бэлэн байдалд үндэслэн антрацнозын эсэргүүцлийн фенотип тогтоох зорилгоор 50 NLL шугамыг сонгосон. Өдрийн цагаар 22°С, шөнөдөө 19°С температуртай, 14 цагийн фотопериод бүхий компьютерийн удирдлагатай хүлэмжинд давхардсан тоогоор шинжилгээг хийсэн. Үрийн бүрхэвч хэт хатуу байснаас үрийн унтрахаас сэргийлж, жигд соёололтыг хангах үүднээс үрийг маажин (үр хөврөлийн эсрэг талын үрийн давхаргыг хурц ирээр таслана). Ургамлыг ариутгасан хөрстэй саванд (11 × 11 × 21 см) ургуулсан (TS-1 REC 085 Medium Basic, Klasmann-Deilmann Polska, Варшав, Польш). 1999 онд Их Польшийн Верженица (52° 27′ 42″ N 17° 04′ 05″ E) талбайд ургасан нарийн навчит люпин ургамлын ишээр ургуулсан Colletotrichum lupini Col-08 омгоор тарьсан. Талбай аваарай. Тусгаарлагчийг СНХ-ийн орчинд 20°С-т хар гэрлийн дор 21 хоногийн турш өсгөвөрлөж, спорыг үүсгэсэн. Тариалснаас хойш 4 долоо хоногийн дараа ургамал 4-6 навчны үе шатанд хүрсэн үед нэг мл-т 0.5 х 106 конидигийн концентрацитай конидигийн суспензээр цацаж тарилга хийсэн. Тарилт хийсний дараа ургамлыг харанхуй газар 24 цагийн турш 98% орчим чийгшилтэй, 25 ° C-ийн температурт байлгаж, конидигийн соёололт, халдварын процессыг хөнгөвчлөх болно. Дараа нь ургамлыг 14 цагийн фотопериодын дор өдөр 22 ° C / шөнө 19 ° C, 70% чийгшилд ургуулсан. Өвчний оноог тарьснаас хойш 22 хоногийн дараа хийсэн ба иш, навчис дээр үхжилтийн гэмтэл байгаа эсэхээс хамаарч 0 (дархлаа) -аас 9 (маш мэдрэмтгий) хооронд хэлбэлздэг. Үүнээс гадна онооны дараа ургамлын жинг хэмжсэн. Маркерын генотип ба өвчний фенотип хоорондын хамаарлыг цэгийн хоёр дарааллын хамаарлаар тооцоолсон (антракнозын эсэргүүцлийн фенотипийн шинжилгээ хийх шугамын багцад гетерозигот маркер байхгүй).