Nature.com сайтад зочилсонд баярлалаа. Таны ашиглаж буй хөтчийн хувилбар нь хязгаарлагдмал CSS дэмжлэгтэй. Хамгийн сайн туршлагын тулд бид танд шинэчлэгдсэн хөтчийг ашиглахыг зөвлөж байна (эсвэл Internet Explorer дээр нийцтэй байдлын горимыг идэвхгүй болгох). Энэ хооронд бид сайтыг хэв маяг болон JavaScriptгүйгээр үзүүлэх болно.
Angustifolius lupine (NLL, Lupinus angustifolius L.) нь хүнсний үйлдвэрлэл, хөрсийг сайжруулахад ашигладаг буурцагт ургамал юм. NLL-ийг дэлхий даяар тариалах нь олон эмгэг төрүүлэгч мөөгөнцөрийг татсан бөгөөд үүнд аймшигт антракнозын өвчин үүсгэдэг lupine anthracnose багтсан. NLL үржүүлэгт тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлдэг Lanr1 ба AnMan гэсэн хоёр аллель ашигласан боловч үндсэн молекулын механизм нь тодорхойгүй хэвээр байна. Энэхүү судалгаанд Европын NLL дээжийг шинжлэхэд Lanr1 ба AnMan маркеруудыг ашигласан. Вакциныг хяналттай орчинд турших нь тэсвэртэй доноруудын үр нөлөөг баталсан. Генийн экспрессийн дифференциал профайлыг төлөөллийн тэсвэртэй болон мэдрэмтгий шугамууд дээр хийсэн. Антракнозын эсэргүүцэл нь генийн онтологийн "GO:0006952 Defense Response", "GO:0055114 Redox Process", "GO:0015979 Photosynthesis" гэсэн нэр томьёоны хэт илэрхийлэлтэй холбоотой байв. Үүнээс гадна, Lanr1(83A:476) шугам нь тарилгын дараа транскриптомын дахин програмчлалыг хурдан хугацаанд харуулсан бол бусад шугамууд энэ хариу урвалыг 42 цаг орчим хойшлуулсан байна. Хамгаалалтын хариу урвал нь TIR-NBS, CC-NBS-LRR болон NBS-LRR генүүд, эмгэг жамд оролцдог 10 уураг, липидийн дамжуулалтын уургууд, эндоглюкан-1,3-β-глюкозидаза, глицинээр баялаг эсийн хананы уургууд болон хүчилтөрөгчийн реактив замын генүүдтэй холбоотой байдаг. 83A:476-д үзүүлэх эрт үеийн хариу урвал, түүний дотор фотосинтезтэй холбоотой генийг болгоомжтой дарангуйлах нь мөөгөнцрийн биологийн ургамлын өсөлтийн үе шатанд амжилттай хамгаалалттай давхцаж байгаа нь эффектор нь дархлааг идэвхжүүлдэг болохыг харуулж байна. Манделоупын урвал болон нийт хэвтээ чирэлт удааширдаг.
Нарийн навчит люпин (NLL, Lupinus angustifolius L.) нь Газар дундын тэнгисийн баруун бүс нутгаас гаралтай өндөр уурагтай үр тариа юм1,2. Үүнийг одоогоор амьтан, хүний ​​хоол хүнсний ургац болгон тариалж байна. Мөн симбиотик азот тогтоогч бактериар азотыг тогтоож, хөрсний бүтцийг ерөнхийд нь сайжруулдаг тул тариалалтын эргэлтийн системд ногоон бордоо гэж үздэг. NLL нь өнгөрсөн зуунд хурдан гэрийн тэжээвэр болох үйл явцыг туулсан бөгөөд одоо ч өндөр үржлийн дарамтанд байсаар байна3,4,5,6,7,8,9,10,11,12. NLL-ийг өргөнөөр тариалснаар эмгэг төрүүлэгч мөөгөнцрийн дараалал нь хөдөө аж ахуйн шинэ орон зайг бий болгож, ургацыг сүйтгэдэг шинэ өвчин үүсгэсэн. Лупин тариалагчид болон үржүүлэгчдийн хувьд хамгийн гайхалтай нь эмгэг төрүүлэгч мөөгөнцөр болох Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13-аас үүдэлтэй антракноз байв. Лупин тариалагчид болон үржүүлэгчдийн хувьд хамгийн гайхалтай нь эмгэг төрүүлэгч мөөгөнцөр болох Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13-аас үүдэлтэй антракноз байв. Наиболее примечательным для фермеров и селекционеров люпина было появление антракноза, вызванного патогенным грибком Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13. Лупин тариалагчид болон үржүүлэгчдийн хувьд хамгийн анхаарал татсан зүйл бол эмгэг төрүүлэгч мөөгөнцөр Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13-аас үүдэлтэй антракнозын үүсэл байв.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 тариалагчид болон үржүүлэгчдийн хувьд хамгийн гайхалтай зүйл бол эмгэг төрүүлэгч мөөгөнцөр Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13-аас үүдэлтэй антракнозын илрэл юм.Өвчний талаарх хамгийн анхны мэдээллүүд Бразил, АНУ-аас ирсэн бөгөөд ердийн шинж тэмдгүүд нь 1912, 1929 онд тус тус илэрсэн. Гэсэн хэдий ч 30 орчим жилийн дараа эмгэг төрүүлэгчийг Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz гэж тодорхойлсон. & Сак., телеоморф Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Сак., телеоморф Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., телеоморф Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld-ын телеоморф Sacc. & 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-ийн зорилтот морфологи. & Х. Шренк,. & Х. Шренк, .болон Х. Шренк. & H.施伦克，。 & H.施伦克，。болон Х. Шленк, .20-р зууны дунд үед хийсэн өвчний урьдчилсан фенотипийн шинжилгээгээр NLL болон шар люпин (L. luteus L.) сортуудад зарим тэсвэртэй байдал илэрсэн боловч туршсан бүх цагаан люпин (L. albus L.) сортууд маш мэдрэмтгий байсан15,16. Судалгаагаар антракнозын хөгжил нь хур тунадас (агаарын чийгшил) болон температур (12-28°C-ийн хооронд) нэмэгдэхтэй холбоотой бөгөөд энэ нь өндөр температурт тэсвэртэй байдлыг алдагдуулдаг болохыг харуулсан17, 18. Үнэндээ кониди соёолж, өвчин эхлэхэд шаардагдах хугацаа нь өндөр чийгшилтэй нөхцөлд 12°C (16 цаг)-аас 24°C (4 цаг)-т дөрөв дахин богино байсан19. Тиймээс дэлхийн дулаарал үргэлжилж байгаа нь антракнозын тархалтад хүргэсэн. Гэсэн хэдий ч уг өвчин Франц (1982), Украин (1983)-д ойртож буй аюулын дохио болгон ажиглагдсан боловч тухайн үед люпин үйлдвэрлэлийн салбар үүнийг үл тоомсорлож байсан бололтой20,21. Хэдэн жилийн дараа энэхүү аймшигт өвчин дэлхий даяар тархаж, Австрали, Польш, Герман зэрэг люпин үйлдвэрлэдэг томоохон орнуудад ч нөлөөлсөн22,23,24. 1990-ээд оны дунд үед антракнозын дэгдэлтийн дараа өргөн хүрээтэй шинжилгээ хийсний үр дүнд NLL19 дээжинд хэд хэдэн тэсвэртэй донорыг тодорхойлсон. Антракнозын NLL эсэргүүцлийг янз бүрийн гермоплазмын эх үүсвэрээс олдсон хоёр тусдаа давамгайлсан аллель хянадаг: Танжил, Вонга сортын Lanr1, Мандалай сортын AnMan. 25, 26. Эдгээр аллель нь үржлийн хөтөлбөрт тэсвэртэй гермоплазмыг сонгохыг дэмждэг молекулын маркеруудыг нөхдөг25,26,27,28,29,30. Lanr1 аллелийг агуулсан 83A:476 тэсвэртэй үржлийн шугамыг мэдрэмтгий зэрлэг шугам P27255-тай гаталж, антракнозын эсэргүүцлийн RIL популяцийг ялгаж авсан бөгөөд энэ нь Lanr1 локусыг NLL-1131, 32, 33 хромосомд оноох боломжийг олгосон. Хажуугийн эсэргүүцлийн локусаас антракноз хүртэлх холбоосын газрын зургийн тэмдэглэгээг геномын хүрээтэй уялдуулснаар NLL нь гурван аллелийн байршлыг нэг хромосом дээр (NLL-11) харуулсан боловч өөр өөр байрлалд байгааг харуулсан29,34,35. Гэсэн хэдий ч RIL-ийн тоо цөөн, тэмдэглэгээ болон харгалзах аллелийн хоорондох генетикийн зай их байгаа тул тэдгээрийн суурь генийн талаар найдвартай дүгнэлт гаргах боломжгүй юм. Нөгөөтэйгүүр, лупинд урвуу генетикийг ашиглах нь нөхөн төлжих чадвар маш бага тул генетикийн өөрчлөлтийг төвөгтэй болгодог37.
83A:476 (Lanr1) болон Mandelup (AnMan) зэрэг гомозигот төлөвт хүссэн аллелийг агуулсан гэрийн тэжээвэр гермеплазмыг боловсруулснаар зэрлэг популяцид аллелийн эсрэг хослолууд байгаа тохиолдолд антракнозын эсэргүүцлийг судлах үүд хаалгыг нээж өгсөн. Молекулын механизмын боломжууд. Тодорхой генотипүүдээр үүссэн хамгаалалтын хариу урвалыг харьцуул. Энэхүү судалгаагаар C. lupini вакцинжуулалтад NLL-ийн эрт үеийн транскриптомын хариу урвалыг үнэлсэн. Нэгдүгээрт, Lanr1 болон AnMan аллелийг тэмдэглэсэн молекулын маркер ашиглан 215 шугам агуулсан Европын NLL гермеплазмын самбарыг шалгасан. Дараа нь хяналттай нөхцөлд молекулын маркераар өмнө нь сонгосон 50 NLL шугам дээр антракнозын фенотипийг хийсэн. Эдгээр туршилтуудад үндэслэн антракнозын эсэргүүцэл болон Lanr1/AnMan аллелийн найрлагаараа ялгаатай дөрвөн шугамыг хоёр нэмэлт аргыг ашиглан дифференциал хамгаалалтын генийн экспрессийн профайлд сонгосон: өндөр хүчин чадалтай РНХ-ийн дараалал тогтоох болон бодит цагийн PCR тоон үзүүлэлт.
Lanr1 (Anseq3 ба Anseq4) болон AnMan (Anseq4) болон AnMan (AnManM1) маркеруудаар NLL үр хөврөлийн плазмын багцыг (N = 215) скрининг хийхэд зөвхөн нэг шугам (95726, Саламанка-b-ийн ойролцоо) бүх маркерын "эсэргүүцэл" аллелийг нэмэгдүүлдэг бол "'Мэдрэмтгий' аллелуудын байгаа байдал" нь 158 (~73.5%) шугам дахь бүх маркерын эзлэх хувийг олжээ. Арван гурван шугам нь Lanr1 маркерын хоёр "тэсвэртэй" аллелийг, 8 шугам нь Lanr1 маркерын "тэсвэртэй" аллелийг үүсгэсэн. AnMan маркерын "эсэргүүцэл" аллелийг үүсгэсэн (Нэмэлт хүснэгт S1). Anseq3 маркерын хувьд хоёр шугам гетерозигот, AnManM1 маркерын хувьд нэг гетерозигот байв. 42 шугам (19.5%) нь Anseq3 ба Anseq4 аллелийн эсрэг фазуудыг агуулсан бөгөөд энэ нь эдгээр хоёр локусын хоорондох рекомбинацийн өндөр давтамжийг харуулж байна. Хяналттай нөхцөлд антракнозын фенотипүүд (Нэмэлт хүснэгт S2) нь туршигдсан генотипүүдийн эсэргүүцлийн хувьсах чадварыг харуулсан бөгөөд энэ нь антракнозын хүндийн зэрэгт тусгалаа олсон. Дундаж онооны зөрүү 1.8 (дунд зэрэг тэсвэртэй)-аас 6.9 (мэдрэмтгий) хүртэл, ургамлын жингийн зөрүү 0.62 (мэдрэмтгий)-аас 4.45 г (тэсвэртэй) хүртэл хэлбэлзэж байв. Туршилтын хоёр давталтад ажиглагдсан утгууд (өвчний хүндийн онооны хувьд 0.51, P = 0.00017 ба ургамлын жингийн хувьд 0.61, P < 0.0001) болон эдгээр хоёр параметрийн хооронд (− 0.59 ба − 0.77, P < 0.0001) мэдэгдэхүйц хамаарал ажиглагдсан. Туршилтын хоёр давталтад ажиглагдсан утгууд (өвчний хүндийн онооны хувьд 0.51, P = 0.00017 ба ургамлын жингийн хувьд 0.61, P < 0.0001) болон эдгээр хоёр параметрийн хооронд (− 0.59 ба − 0.77, P < 0.0001) мэдэгдэхүйц хамаарал ажиглагдсан. 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 давталтад ажиглагдсан утгууд (өвчний хүндийн онооны хувьд 0.51, P = 0.00017 ба ургамлын жингийн хувьд 0.61, P < 0.0001), мөн эдгээр хоёр параметрийн хооронд (- 0.59 ба -0.77, P < 0.0001) 0.0001) мэдэгдэхүйц хамаарал ажиглагдсан.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 ажиглагдсан 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<0.0001) хооронд мэдэгдэхүйц хамаарал ажиглагдсан. ).Мэдрэмтгий ургамалд ажиглагддаг ердийн шинж тэмдгүүдэд "хоньчны нум" бүтэцтэй төстэй ишний муруйлт, мушгиралт, дараа нь улбар шар/ягаан спорозоит бүхий зууван гэмтэлүүд орно (Нэмэлт Зураг 1). Lanr1 (83A:476 ба Tanjil) болон AnMan (Mandelup) генийг агуулсан Австралийн сортууд нь дунд зэргийн тэсвэртэй, 0.0331 ба 0.0036). Мөн "тэсвэртэй" Lanr1 болон/эсвэл AnMan аллелийг агуулсан зарим шугамууд өвчний шинж тэмдэг илэрдэг.
Сонирхолтой нь, "тэсвэртэй" маркер аллельгүй цөөн хэдэн NLL шугамууд нь антракнозын өндөр түвшний эсэргүүцэлтэй (Lanr1 эсвэл AnMan генотиптэй харьцуулах боломжтой эсвэл түүнээс өндөр), тухайлбал Boregine (хоёр параметрийн хувьд P утга < 0.0001), Bojar (P утга нь онооны хувьд < 0.0001 ба ургамлын жингийн хувьд 0.001) болон Population B-549/79b (P утга нь онооны хувьд < 0.0001 ба жингийн хувьд ач холбогдолгүй) зэрэг нь илэрсэн. Сонирхолтой нь, "тэсвэртэй" маркер аллельгүй цөөн хэдэн NLL шугамууд нь антракнозын өндөр түвшний эсэргүүцэлтэй (Lanr1 эсвэл AnMan генотиптэй харьцуулах боломжтой эсвэл түүнээс өндөр), тухайлбал Boregine (хоёр параметрийн хувьд P утга < 0.0001), Bojar (P утга нь онооны хувьд < 0.0001 ба ургамлын жингийн хувьд 0.001) болон Population B-549/79b (P утга нь онооны хувьд < 0.0001 ба жингийн хувьд ач холбогдолгүй) зэрэг нь илэрсэн. 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, 'тэсвэртэй' маркер аллельгүй хэд хэдэн NLL шугамууд нь антракнозын өндөр түвшний эсэргүүцэлтэй байсан (Lanr1 эсвэл AnMan генотиптэй харьцуулах боломжтой эсвэл түүнээс өндөр), тухайлбал Boregine (P утга нь хоёр параметрийн хувьд < 0.0001), Bojar (P утга нь үнэлгээнд < 0.0001 ба ургамлын жинд 0.001) болон B-549/79b популяци (P утга нь үнэлгээнд < 0.0001 бөгөөд жинд ач холбогдолгүй).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，重量不显着）。 Борегин (хоёулаа P < 0.0001 параметртэй), Божар (P утга < 0.0001, ургамлын жин 0.001) болон B-549/79b омог (P утга < 0.0001, жин нь ач холбогдолгүй) зэрэг "эсрэгтөрөгч" маркергүй зарим NLL системүүд нь өндөр хэвтээ эсэргүүцэл (Lanr1 эсвэл AnMan гентэй тэнцүү буюу түүнээс дээш) үзүүлдэг нь сонирхолтой юм. 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' маркер аллельгүй зарим NLL шугамууд нь антракнозын эсэргүүцлийн өндөр түвшинг харуулсан (Lanr1 эсвэл AnMan генотиптэй харьцуулах боломжтой эсвэл түүнээс өндөр), тухайлбал Boregine (хоёр параметрийн P утга <0.0001), Bojar (P-утга < 0.0001, ургамлын жин 0.001) болон B-549/79b популяци (P-утга < 0.0001, жин ач холбогдолгүй).Энэ үзэгдэл нь эсэргүүцлийн шинэ генетикийн эх үүсвэр байх боломжийг харуулж байгаа бөгөөд маркер генотип ба өвчний фенотипийн хоорондын хамаарал дутмаг байгааг тайлбарлаж байна (P утга ~0.42-оос ~0.98 хүртэл). Тиймээс Колмогоров-Смирновын тест нь антракнозын эсэргүүцлийн өгөгдөл нь оноо (P-утга 0.25 ба 0.11) болон ургамлын массын (P-утга 0.47 ба 0.55) хувьд ойролцоогоор хэвийн тархсан болохыг харуулсан бөгөөд энэ нь Lanr1 ба AnMan-аас илүү олон аллелууд оролцдог гэсэн таамаглалыг би харуулж байна.
Антракнозын эсэргүүцлийн скринингийн үр дүнд үндэслэн транскриптомын шинжилгээнд 4 шугамыг сонгосон: 83A:476, Борегин, Манделуп, болон 22660 популяци. Эдгээр шугамуудыг өмнөх туршилттай ижил байсан тохиолдолд РНХ-ийн дарааллаар вакцинжуулалтын туршилтаар боомын эсэргүүцлийг дахин туршсан. Онооны утга дараах байдалтай байв: Борегин (1.71 ± 1.39), 83A: 476 (2.09 ± 1.38), Манделуп (3.82 ± 1.42) болон 22660 популяци (6.11 ± 1.29).
Illumina NovaSeq 6000 протокол нь дээж тус бүрт дунджаар 40.5 Mread хос (29.7-54.4 Mread) хүрсэн (Нэмэлт хүснэгт S3). Лавлах дарааллын уялдуулах оноо 75.5% -аас 88.6% хооронд хэлбэлзэж байв. Биологийн давталтуудын хоорондох туршилтын хувилбаруудын хоорондох уншлагын тооллын өгөгдлийн дундаж хамаарал 0.812-0.997 хооронд хэлбэлзэж байв (дундаж утга 0.959). Шинжилгээнд хамрагдсан 35,170 генээс 2917 нь экспрессгүй байсан бол үлдсэн 4785 ген нь маш бага түвшинд (суурь дундаж < 5) илэрхийлэгдсэн байна. Шинжилгээнд хамрагдсан 35,170 генээс 2917 нь экспрессгүй байсан бол үлдсэн 4785 ген нь маш бага 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 экспресси үзүүлээгүй бөгөөд үлдсэн 4785 ген нь маш бага 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 генээс 2917 нь илэрхийлэгдээгүй бөгөөд үлдсэн 4785 генийн илэрхийлэл маш бага байсан (суурь дундаж <5).Тиймээс туршилтын явцад илэрхийлэгдсэн гэж үзсэн генийн тоо (суурь дундаж ≥ 5) 27,468 (78.1%) байв (Нэмэлт хүснэгт S4).
Эхний цаг хугацааны цэгээс эхлэн бүх NLL шугамууд нь транскриптомыг дахин програмчлах замаар C. lupini (Col-08 омог)-ийн тарилгад хариу үйлдэл үзүүлсэн (Хүснэгт 1), гэхдээ шугамуудын хооронд мэдэгдэхүйц ялгаа ажиглагдсан. Тиймээс эсэргүүцлийн шугам 83A:476 (Lanr1 генийг агуулсан) нь эхний цаг хугацааны цэгт (6 hpi) транскриптомын дахин програмчлал мэдэгдэхүйц байсан бөгөөд энэ цаг хугацааны цэг дээрх бусад цаг хугацааны цэгүүдтэй харьцуулахад тусгаарлагдсан дээш доош генийн тоо 31-69 дахин нэмэгдсэн байна. Нэмж дурдахад, энэ оргил үе богино хугацаанд үргэлжилсэн, учир нь хоёр дахь цаг хугацааны цэгт (12 hpi) цөөн тооны генийн илэрхийлэл мэдэгдэхүйц өөрчлөгдсөн хэвээр байв. Сонирхолтой нь, залгаасны туршилтанд өндөр түвшний эсэргүүцэл үзүүлсэн Boregine нь туршилтын явцад ийм их хэмжээний транскрипцийн дахин програмчлалд ороогүй. Гэсэн хэдий ч, 12 HPI дээр Boregine болон 83A:476-ийн хувьд ялгаатай илэрхийлэгдсэн генийн (DEG) тоо ижил байв. Манделуп болон 22660 популяци хоёулаа сүүлийн цаг үед DEG оргил үе (48 л/с)-ийг харуулсан нь хамгаалалтын хариу урвал харьцангуй удааширч байгааг харуулж байна.
83A:476 нь бусад бүх шугамуудтай харьцуулахад 6 HPI-д C. lupini-д хариу үйлдэл үзүүлэхэд их хэмжээний транскриптомын дахин програмчлалд орсон тул энэ үед ажиглагдсан DEG-ийн ~91% нь удам угсааны онцлог шинж чанартай байв (Зураг 1). Гэсэн хэдий ч судалгааны шугамуудын хооронд эрт үеийн хариу урвалуудад зарим давхцал ажиглагдсан бөгөөд Борегин, Манделуп болон 22660 популяцид тус тус 68.5%, 50.9%, 52.6% DEG нь тодорхой хугацаанд 83A:476-д илэрсэнтэй давхцаж байв. Гэсэн хэдий ч эдгээр DEG нь одоогоор 83A:476 ашиглан илрүүлсэн бүх DEG-ийн зөвхөн багахан хэсгийг (0.97–1.70%) эзэлж байв. Үүнээс гадна, бүх шугамын 11 DEG нь энэ үед когерент байсан (Нэмэлт хүснэгт S4-S6), үүнд ургамлын хамгаалалтын хариу урвалын нийтлэг бүрэлдэхүүн хэсгүүд орно: липидийн дамжуулалтын уураг (TanjilG_32225), эндоглюкан-1,3-β-глюкозидын фермент (TanjilG_23384), SAM22 (TanjilG_31528 ба TanjilG_31531) зэрэг стрессээр өдөөгддөг хоёр уураг, үндсэн латекс уураг (TanjilG_32352), мөн глицинээр баялаг хоёр бүтцийн эсийн ханын уураг (TanjilG_19701 ба TanjilG_19702). Мөн 24 HPI (нийт 16-38% DEG)-д 83A:476 ба Борегин хооронд, 48 HPI (нийт 14-20% DEG)-д Манделуп ба 22660 популяцийн хооронд транскриптомын хариу урвал харьцангуй өндөр давхцал ажиглагдсан.
Веннийн диаграмм нь 1999 онд Польшийн Верженице дэх люпины талбайгаас гаргаж авсан Col-08 омгийн Colletotrichum lupini-ээр тарьсан нарийн навчит люпин (NLL) шугамуудад ялгаатай илэрхийлэгдсэн генийн (DEG) тоог харуулж байна. Шинжилсэн NLL шугамууд нь: 83A:476 (тэсвэртэй, Lanr1 аллель агуулсан), Boregine (тэсвэртэй, генетикийн үндэслэл тодорхойгүй), Mandelup (дунд зэрэг тэсвэртэй, AnMan аллель агуулсан) болон 22660 популяци (маш мэдрэмтгий) байв. hpi товчлол нь вакцин хийснээс хойш хэдэн цагийн дараа гэсэн үг юм. Графикийг хялбарчлахын тулд тэг утгыг хассан болно.
6 морины хүчтэй үед хэт их илэрхийлэгдсэн генийн багцыг каноник R генийн домэйн байгаа эсэхийг шинжилсэн (Нэмэлт хүснэгт S7). Энэхүү судалгаагаар зөвхөн 83A:476 дээр NBS-LRR домэйн бүхий сонгодог өвчний эсэргүүцлийн генийн транскриптом индукцийг илрүүлсэн. Энэ багц нь нэг TIR-NBS-LRR ген (tanjilg_05042), таван CC-NBS-LRR ген (tanjilg_06165, tanjilg_06162, tanjilg_22773, tanjilg_22640, болон tanjilg_16162), мөн дөрвөн NBS-LR, Tanjilg_16162), дөрвөн NBS-LRRE (tanjilg_16162), мөн дөрвөн NBS-Lrr (tanjilg_16162), дөрвөн NBS-LRR (TANJILG_16162)-аас бүрдсэн. Эдгээр бүх генүүд нь хадгалагдсан дарааллаар байрласан каноник домэйнтэй. NBS-LRR домэйн генүүдээс гадна хэд хэдэн RLL киназууд 6 морины хүчтэй хурдтай үед идэвхжсэн бөгөөд үүнд Борегин (TanjilG_19877)-д нэг, Манделуп (TanjilG_07141 ба TanjilG_19877)-д хоёр, 22660 популяцид (TanjilG_09014 ба TanjilG_10361) хоёр, 83A 27:476-д хоёр идэвхжсэн байна.
C. lupini (Col-08 омог)-оор тарьсны хариуд экспресс нь мэдэгдэхүйц өөрчлөгдсөн генүүдийг генийн онтологийн (GO) баяжуулалтын шинжилгээнд хамруулсан (Нэмэлт хүснэгт S8). Биологийн процессын хамгийн ихээр хэтрүүлэн төлөөлдөг нэр томьёо нь “GO:0006952 хамгаалалтын хариу үйлдэл” байсан бөгөөд энэ нь өндөр ач холбогдолтой (P утга < 0.001) 16 (цаг хугацаа × шугам) хослолын 6-д нь гарч ирсэн (Зураг 2). Биологийн процессын хамгийн ихээр хэтрүүлэн төлөөлдөг нэр томьёо нь “GO:0006952 хамгаалалтын хариу үйлдэл” байсан бөгөөд энэ нь өндөр ач холбогдолтой (P утга < 0.001) 16 (цаг хугацаа × шугам) хослолын 6-д нь 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). Биологийн процессын хамгийн ихээр хэт их төлөөлөгдсөн нэр томьёо 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 процессын хамгийн төлөөлөл болсон нэр томьёо нь “GO:0006952 хамгаалалтын хариу үйлдэл” бөгөөд энэ нь 16 (时间×线) хослолын 6-д нь гарч ирдэг 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 процессын хамгийн ихээр хэтрүүлэн төлөөлөгдсөн нэр томьёо нь 'GO:0006952 Defense Response' байсан бөгөөд энэ нь 16 хослолын 6-д нь (цаг хугацаа × шугам) өндөр ач холбогдолтой (P утга < 0.001) гарч ирсэн (Зураг 2).Энэ нэр томьёо нь 83A бүлэгт хоёр цагийн цэгт хэт их төлөөлөгдсөн: 476 болон Борегин (6 ба 24 морины хүчтэй), мөн Манделуп болон 22660 популяцид нэг цагийн цэгт (тус тус 12 ба 6 морины хүчтэй) хэт их төлөөлөгдсөн. Энэ нь тэсвэртэй шугамын мөөгөнцрийн эсрэг хариу урвалыг онцолж буй хүлээгдэж буй үр дүн юм. Нэмж дурдахад, 83A:476 нь C. lupini-д "GO:0055114 исэлдэн ангижрах процесс" гэсэн нэр томьёогоор илэрхийлэгдсэн исэлдэлтийн тэсрэлттэй холбоотой генийг хурдан өдөөж хариу үйлдэл үзүүлсэн бөгөөд энэ нь тодорхой хамгаалалтын хариу урвалыг илтгэсэн бол Борегин нь 'GO' гэсэн нэр томьёотой холбоотой тодорхой хамгаалалтын хариу урвалыг илчилсэн. :0006950 Стрессийн хариу урвал”. 22660 популяци нь хоёрдогч метаболитуудыг хамарсан хэвтээ эсэргүүцлийн хариу урвалыг идэвхжүүлж, “GO:0016104 Тритерпен биосинтезийн үйл явц” болон “GO:0006722 Тритерпен бодисын солилцооны үйл явц” (хоёр нэр томъёо хоёулаа ижил генийн багцад хамаарна) гэсэн хэт олон нэр томьёог онцолж, GO нэр томьёоны баяжуулалтын шинжилгээний үр дүнг харгалзан үзвэл Манделапын урвалын тогтвортой байдал нь Борегин болон 22660 популяцийн хооронд байв. Үүнээс гадна, эрт үеийн урвал 83A:476 (6 hpi) болон хойшлогдсон урвал Манделап болон 22660 популяцид GO:0015979 'фотосинтез' болон бусад холбогдох биологийн процессууд багтсан болно.
Боомын люпинээр (1999 онд Польшийн Верженице дэх люпины талбайгаас гаргаж авсан Col-08 омог) тарьсан нарийн навчит люпин (NLL)-ийн транскриптомын хариу урвалын үед ялгаварлан илэрхийлэгдсэн генийн тайлбарт сонгосон биопроцессын генийн онтологийн нэр томьёо нь маш хэтрүүлэгтэй байна. Шинжилсэн NLL шугамууд нь: 83A:476 (тэсвэртэй, гомозигот Lanr1 аллель агуулсан), Борегин (тэсвэртэй, генетикийн үндэслэл тодорхойгүй), Манделуп (дунд зэрэг тэсвэртэй, гомозигот AnMan аллель агуулсан) болон 22660 популяци (мэдрэмтгий).
Энэхүү судалгаа нь антракнозын эсэргүүцэлд нөлөөлдөг генийг тодорхойлох зорилготой байсан тул GO “GO: 0006952 Хамгаалалтын хариу урвал” болон “GO: 0055114 Редокс процессууд” гэсэн нэр томьёонд оногдсон генүүдийг босго утгаар нь шинжилсэн, учир нь суурь утга нь дор хаяж нэг шугамтай ≥ 30 гэсэн утгатай. × log2-ийн статистикийн хувьд ач холбогдолтой утгуудыг нэгтгэсэн цаг хугацааны цэг (нугалалтын өөрчлөлт). Эдгээр шалгуурыг хангасан генийн тоо нь GO:0006952-ийн хувьд 65, GO:0055114-ийн хувьд 524 байв.
83A:476 нь GO:0006952 гэсэн нэр томьёотой хоёр DEG оргил 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) байв. Борежин мөн GO:0006952 нь ижил цаг үед оргилдоо хүрсэн боловч DEG бага (11 ба 8), давуу эрхтэй идэвхжилтэй болохыг харуулсан. Манделооп нь 12 ба 48 HPI дээр GO:0006952 гэсэн хоёр оргил үзүүлсэн бөгөөд хоёулаа 12 ген агуулсан (эхнийх нь идэвхжүүлэгч гентэй, хоёр дахь нь зөвхөн дарангуйлагч гентэй) бол 6 HPI (13 ген) бүхий 22660 хүн амд оргил зохицуулалтын өсөлт илүү давамгайлж байв. Эдгээр оргилуудад GO:0006952 DEG-ийн 96.4% нь ижил төрлийн хариу үйлдэлтэй (дээш эсвэл доош) байсан нь оролцсон генийн тооны ялгаанаас үл хамааран хамгаалалтын хариу урвал мэдэгдэхүйц давхцаж байгааг харуулж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй. GO:0006952 гэсэн нэр томьёотой холбоотой дарааллын хамгийн том бүлэг нь Өлсгөлөнгийн Стресстэй Холбоотой Мэдээллийн Уураг 22 (SAM22-төст)-ийг кодчилдог бөгөөд энэ нь 10-р ангийн эмгэг жамтай холбоотой уураг (PR-10) уургийн клад болон цөм уургийн латекс (төстэй (MLP-төст) уураг (Зураг 3)-т багтдаг. Хоёр бүлэг нь илэрхийлэлийн шинж чанар болон хариу урвалын чиглэлээрээ ялгаатай байв. SAM22-төст уургийг кодчилдог генүүд нь эрт үеийн цэгүүдэд (6 эсвэл 12 hpi) тогтвортой, мэдэгдэхүйц индукцийг харуулсан бөгөөд туршилтын төгсгөлд ерөнхийдөө хариу үйлдэл үзүүлээгүй (48 hpi) бол MLP-төст уургууд 6 hpi дээр зохицуулалтыг харуулсан. hpi. 83A:476 болон Манделуп 48 морины хүчтэй үед бараг бүх өгөгдлийн цэгүүд хариу үйлдэл үзүүлээгүй. Үүнээс гадна, SAM22 төст уургийн генийн экспрессийн профайлын ялгаа нь антракнозын эсэргүүцлийн хувьсах чанарыг ажигласан, учир нь илүү тэсвэртэй шугамууд нь илүү мэдрэмтгий генүүдээс илүү олон цагийн цэгүүд эдгээр генийг мэдэгдэхүйц өдөөдөг байв. Өөр нэг LlR18A/B төст PR-10 ген нь SAM22 төст уургийн гентэй маш төстэй экспрессийн хэв маягийг харуулсан.
"GO:0006952 Хамгаалалтын Хариу үйлдэл" гэсэн биологийн процессын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон Lanr1 болон AnMan аллелийн нэр дэвшигч генийн илэрхийлэлийн хэв маягийг тодорхойлсон. Log2 масштаб нь тарьсан (Colletotrichum lupini, Col-08 омог, люпины талбайгаас авсан, Виженица, Польш, 1999) болон хяналтын (хуурамч тарьсан) ургамлын хоорондох log2 утгыг (нугалалтын өөрчлөлт) нэг цаг хугацаанд илэрхийлнэ. Дараах нарийн навчит люпины шугамуудыг шинжилсэн: 83A:476 (тэсвэртэй, гомозигот Lanr1 аллель агуулсан), Борегин (тэсвэртэй, генетикийн үндэслэл тодорхойгүй), Манделуп (дунд зэрэгт тэсвэртэй, гомозигот AnMan аллель агуулсан), мөн 22660 популяци (мэдрэмтгий).
Үүнээс гадна, РНХ-sequence нэр дэвшигч генүүд болох Lanr1 (TanjilG_05042) болон AnMan (TanjilG_12861)-ийн экспрессийн профайлыг үнэлсэн (Зураг 3). TanjilG_05042 ген нь зөвхөн эхний цаг хугацааны цэгт (6 hpi) 83A:476 дээр мэдэгдэхүйц хариу үйлдэл (идэвхжүүлэлт) үзүүлсэн бол TanjilG_12861 нь Mandeloop-д зөвхөн хоёр цаг хугацааны цэгт мэдэгдэхүйц байсан: 6 hpi (доош зохицуулалт) болон 24 hpi (6 hpi). Тохируулж болно) ).
GO:0055114 "исэлдэн ангижрах процесс" гэсэн нэр томъёонд хамгийн их хэт илэрхийлэгдсэн генүүд нь цитохром P450 уураг ба пероксидазыг кодчилдог генүүд байв (Зураг 4). 6 HPI-д 83A:476-аас тусгаарлагдсан дээжийн хувьд тарьсан болон хяналтын ургамлын хооронд хамгийн их эсвэл хамгийн бага log2 (нугалах өөрчлөлт) утга (генийн 86.6%-ийн хувьд) ажиглагдсан бөгөөд энэ генотипийн тарьсан хүйстэнд үзүүлэх өндөр хариу урвалыг онцолж байна. 83A:476 нь 6 hpi-д хамгийн чухал GO: 0055114 DEG (503 ген) үзүүлсэн бол үлдсэн шугамууд 48 hpi-д (Boregine, 31 ген; Mandelup, 85 ген; болон Population 22660, 78 ген)). GO:0055114 овгийн ихэнх генүүдэд вакцинжуулалтад үзүүлэх хоёр төрлийн хариу урвал (идэвхжүүлэх ба дарангуйлах) ажиглагдсан. Сонирхолтой нь, Манделупад 48 морины хүчтэй GO: 0055114 гэсэн нэр томьёонд тодорхойлогдсон DEG-ийн 97.6% хүртэлх хувь нь тогтоогдсон байна. Эдгээр ажиглалтууд нь хэмжээ нь мэдэгдэхүйц бага байгаа хэдий ч (өөрөөр хэлбэл мутацид орсон исэлдэлтийн генийн тоо 85 ба 503), манделупын антракнозд үзүүлэх транскриптомын хойшлогдсон хариу урвалын хэлбэр нь 83A:476-ийн эрт үеийн хариу үйлдэлтэй төстэй байгааг харуулж байна. Борегин болон 22660 популяцид энэхүү нэгдэл нь тус тус 51.6% ба 75.6% -иар бага байна.
"GO:0055114 Redox процесс" гэсэн биологийн процессын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн илэрхийлэлийн хэв маягийг илрүүлсэн. Log2 масштаб нь 1999 онд Польшийн Виженицагаас авсан лупины талбайнуудаас авсан Colletotrichum lupini, Col-08 омог) болон хяналтын (хуурамчаар тарьсан) ургамлын хоорондох log2 утгыг (нугалалтын өөрчлөлт) нэг цаг хугацаанд илэрхийлнэ. Дараах нарийн навчит лупины шугамуудыг шинжилсэн: 83A:476 (тэсвэртэй, гомозигот Lanr1 аллель агуулсан), Борегин (тэсвэртэй, генетикийн үндэслэл тодорхойгүй), Манделуп (дунд зэрэгт тэсвэртэй, гомозигот AnMan аллель агуулсан), мөн 22660 популяци (мэдрэмтгий).
83A:476 C. lupini (Col-08 омог)-оор тарьсан транскриптомик хариу урвалд GO:0015979 “фотосинтез” гэсэн нэр томьёотой холбоотой генүүдийг зохицуулан чимээгүй болгох болон бусад холбогдох биологийн процессууд багтсан (Зураг 5). Энэхүү GO:0015979 DEG багц нь 83A:476-д 6 морины хүчтэй үед мэдэгдэхүйц дарангуйлагдсан 105 генийг агуулжээ. Энэ дэд бүлэгт Манделупт 22660 популяцид 48 морины хүчтэй үед болон 35 морины хүчтэй үед 37 ген буурсан бөгөөд үүнд хоёр генотипт нийтлэг 19 DEG багтсан болно. GO: 0015979 гэсэн нэр томьёотой холбоотой DEG нь ямар ч хослолд (шугам х хугацаа) мэдэгдэхүйц идэвхжээгүй.
“GO:0015979 Фотосинтез” биологийн процессын нэр томьёоны үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн илэрхийлэлийн хэв маягийг илрүүлсэн. Log2 масштаб нь тарьсан (Colletotrichum lupini, Col-08 омог, люпины талбайгаас авсан, Виженица, Польш, 1999) болон хяналтын (хуурамч тарьсан) ургамлын хоорондох log2 утгыг (нугалалтын өөрчлөлт) нэг цаг хугацаанд илэрхийлнэ. Дараах нарийн навчит люпины шугамуудыг шинжилсэн: 83A:476 (тэсвэртэй, гомозигот Lanr1 аллель агуулсан), Борегин (тэсвэртэй, генетикийн үндэслэл тодорхойгүй), Манделуп (дунд зэрэгт тэсвэртэй, гомозигот AnMan аллель агуулсан), мөн 22660 популяци (мэдрэмтгий).
Эмгэг төрүүлэгч мөөгөнцрийн эсрэг хамгаалалтын хариу урвалд оролцдог бөгөөд дифференциал экспрессийн шинжилгээний үр дүнд үндэслэн бодит цагийн PCR-ээр экспрессийн профайлыг тоон үзүүлэлтээр тодорхойлох зорилгоор энэхүү долоон генийн багцыг сонгосон (Нэмэлт хүснэгт S9).
TanjilG_10657 уургийн ген нь хяналтын (дуураймал) ургамалтай харьцуулахад бүх судлагдсан шугам болон цаг хугацааны цэгүүдэд мэдэгдэхүйц өдөөгдсөн (Нэмэлт хүснэгт S10, S11). Үүнээс гадна, TanjilG_10657-ийн экспрессийн профайл нь туршилтын явцад бүх шугамын хувьд өсөх хандлагатай байгааг харуулсан. 22660 популяци нь TanjilG_10657-ийн тарилгад мэдрэг чанар нь 114 дахин идэвхжсэн бөгөөд 24 HPI-д хамгийн өндөр харьцангуй экспрессийн түвшин (4.4 ± 0.4) байв (Зураг 6a). PR10 LlR18A уургийн ген TanjilG_27015 нь мөн бүх шугам болон цаг хугацааны цэгүүдэд идэвхжлийг харуулсан бөгөөд ихэнх өгөгдлийн цэгүүдэд статистикийн ач холбогдолтой байв (Зураг 6b). TanjilG_10657-тай адил TanjilG_27015-ийн хамгийн өндөр харьцангуй илэрхийлэл нь 22660 тарьсан популяцид 24 HPI (19.5 ± 2.4)-д ажиглагдсан. TanjilG_04706 хүчил эндохитиназын ген нь Boregine 6 hpi-ээс бусад бүх шугам, бүх цаг үеийн цэгүүдэд мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн (Зураг 6c). Энэ нь эхний цаг үеийн цэгт (6 HPI) 83A:476-д хүчтэй өдөөгдсөн (10.5 дахин) бөгөөд бусад шугамуудад дунд зэрэг нэмэгдсэн (6.6-7.5 дахин). Туршилтын явцад TanjilG_04706-ийн илэрхийлэл 83A:476 болон Boregine-д ижил түвшинд хэвээр байсан бол Манделуп болон 22660 популяцид мэдэгдэхүйц нэмэгдэж, харьцангуй өндөр утгад хүрсэн (тус тус 5.9 ± 1.5 ба 6.2 ± 1.5). Эндоглюкан-1,3-β-глюкозидаза төст ген TanjilG_23384 нь 22660 популяциас бусад бүх шугамуудад эхний хоёр цагийн цэгт (6 ба 12 hpi) өндөр идэвхжил үзүүлсэн (Зураг 6d). TanjilG_23384-ийн хамгийн өндөр харьцангуй илэрхийлэлийн түвшин Манделуп (2.7 ± 0.3) болон 83A:476 (1.5 ± 0.1)-д хоёр дахь цагийн цэгт (12 hpi) ажиглагдсан. 24 HPI-д TanjilG_23384-ийн илэрхийлэл нь судлагдсан бүх шугамуудад харьцангуй бага байсан (0.04 ± 0.009-ээс 0.44 ± 0.12 хүртэл).
Тоон PCR-ээр илэрсэн сонгосон генүүдийн экспрессийн профайлууд (ag). 6, 12, 24 гэсэн тоонууд нь вакцин хийснээс хойш хэдэн цагийн дараа байгааг харуулж байна. LanDExH7 болон LanTUB6 генийг хэвийн болгоход, LanTUB6 генийг цуврал хоорондын тохируулгад ашигласан. Алдааны мөрүүд нь гурван биологийн давталтад суурилсан стандарт хазайлтыг илэрхийлдэг бөгөөд эдгээр нь тус бүр нь гурван техникийн давталтын дундаж юм. Тарьсан (1999 онд Польшийн Вирзеница хотын люпины талбайгаас авсан Colletotrichum lupini, Col-08 омог) болон хяналтын (хуурамч тарьсан) ургамлын хоорондох илэрхийлэлийн түвшний зөрүүний статистик ач холбогдлыг өгөгдлийн цэгүүдээс дээш тэмдэглэсэн (*P утга < 0.05, **P утга ≤ 0.01, ***P утга ≤ 0.001). Тарьсан (1999 онд Польшийн Вирзеница хотын люпины талбайгаас авсан Colletotrichum lupini, Col-08 омог) болон хяналтын (хуурамч тарьсан) ургамлын хоорондох илэрхийлэлийн түвшний зөрүүний статистик ач холбогдлыг өгөгдлийн цэгүүдээс дээш тэмдэглэсэн (*P утга < 0.05, **P утга ≤ 0.01, ***P утга ≤ 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). Тарьсан (1999 онд Польшийн Верженице хотын люпины талбайгаас авсан Colletotrichum lupini, Col-08 омог) болон хяналтын (хуурамч тарьсан) ургамлын хоорондох экспрессийн түвшний статистикийн хувьд мэдэгдэхүйц ялгааг өгөгдлийн цэгүүдийн дээр тэмдэглэсэн болно (*P утга < 0.05, **P-утга ≤ 0.01, ***P-утга ≤ 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). Тарьсан (1999 онд Польшийн Верженице хотын люпины талбайгаас авсан Colletotrichum lupini, Col-08 омог) болон хяналтын (хуурамч тарьсан) ургамлын хоорондох экспрессийн түвшний статистикийн хувьд мэдэгдэхүйц ялгааг өгөгдлийн цэгүүдийн дээр тэмдэглэсэн болно (*P утга < 0.05, **P-утга ≤ 0.01, ***P-утга ≤ 0.001).Шинжилсэн NLL шугамууд нь: 83A:476 (тэсвэртэй, гомозигот Lanr1 аллель агуулсан), Манделуп (дунд зэрэг тэсвэртэй, гомозигот AnMan аллель агуулсан), Борегин (тэсвэртэй, генетикийн үндэслэл тодорхойгүй) болон 22660 популяци (мэдрэмтгий) байв.
Lanr1 локус дахь TanjilG_05042 нэр дэвшигч ген нь РНХ-sequence судалгаанаас олж авсан профайлаас мэдэгдэхүйц өөр илэрхийлэлийн хэв маягийг харуулсан (Зураг 6e). Энэ генийн мэдэгдэхүйц идэвхжил нь Манделуп болон 22660 популяцид ажиглагдсан (тус тус 39.7 ба 11.7 дахин хүртэл) бөгөөд үүний үр дүнд харьцангуй өндөр илэрхийлэлийн түвшин (тус тус 1.4 ± 0.14 ба 7.2 ± 1.3 хүртэл) нэмэгдсэн. 83A:476 нь мөн TanjilG_05042 генийн зарим зохицуулалт нэмэгдсэнийг (3.8 дахин хүртэл) илэрсэн боловч харьцангуй илэрхийллийн түвшин (0.044 ± 0.002) нь Манделуп болон 22660 популяцид ажиглагдсанаас 30 дахин бага байв. qPCR-ээр шинжилсэн нь хуурамч вакцинжуулсан (хяналтын) хувилбаруудын генотипүүдийн хоорондох экспрессийн түвшинд мэдэгдэхүйц ялгааг харуулсан бөгөөд 22660 ба 83A:476 популяци, мөн 22660 ба 22660 популяцийн хооронд 58 дахин их зөрүүтэй байв. Борегин ба Мандалапын хооронд хоёр дахин их зөрүү гарсан.
AnMan локус дахь нэр дэвшигч ген болох TanjilG_12861 нь 83A:476 болон Манделупт вакцинжуулалтын хариуд идэвхжсэн бөгөөд 22660 популяцид төвийг сахисан байсан бөгөөд Борегинд буурсан (Зураг 6f). TanjilG_12861 генийн харьцангуй илэрхийлэл нь 83A: 476-д хамгийн өндөр байсан (0.14±0.01). 17.4 кДа I ангиллын дулааны цочролын уургийн ген болох TanjilG_05080 HSP17.4 нь судлагдсан бүх омог болон цаг хугацааны цэгүүдэд харьцангуй бага илэрхийлэлтэй байсан (Зураг 6g). Хамгийн өндөр утга нь 22660 популяцид 24 HPI-д ажиглагдсан (0.14 ± 0.02, вакцинжуулалтын хариу урвал найм дахин нэмэгдсэн).
Генийн экспрессийн профайлыг харьцуулсан (Зураг 7) нь TanjilG_10657 болон бусад дөрвөн генийн хооронд өндөр хамаарал байгааг харуулсан: TanjilG_27015 (r = 0.89), TanjilG_05080 (r = 0.85), TanjilG_05042 (r = 0.80), болон TanjilG_04706 (r = 0.79). Ийм үр дүн нь хамгаалалтын хариу урвалын үед эдгээр генүүд хамтран зохицуулагддаг болохыг харуулж магадгүй юм. TanjilG_12861 болон TanjilG_23384 генүүд нь бусад генүүдтэй харьцуулахад Пирсоны корреляцийн коэффициентийн утга багатай (тус тус 0.08-0.43 ба -0.19-0.28) экспрессийн профайлууд өөр өөр байгааг харуулсан.
Генийн экспрессийн профайлуудын хоорондын хамаарлыг тоон ПГУ ашиглан илрүүлсэн. Дараах нарийн навчит люпины шугамуудыг шинжилсэн: 83A:476 (тэсвэртэй, гомозигот Lanr1 аллель агуулсан), Манделуп (дунд зэрэгт тэсвэртэй, гомозигот AnMan аллель агуулсан), Борегин (тэсвэртэй, генетикийн үндэслэл тодорхойгүй), болон 22660 популяци (мэдрэмтгий). Тарьсан (1999 онд Польшийн Верженице дэх люпины талбайгаас авсан Colletotrichum lupini, Col-08 омог) болон хяналтын (хуурамч тарьсан) ургамлуудыг багтаасан гурван цагийн цэгийг (тарьснаас хойш 6, 12, 24 цагийн дараа) тооцоолсон. Хэмжээ нь Пирсоны корреляцийн коэффициентийн утгыг харуулж байна.
Инч тутамд 6 морины хүчтэйгээр олж авсан өгөгдөлд үндэслэн WGCNA-г эрт үеийн хамгаалалтын хариу урвалд анхаарлаа төвлөрүүлэхийн тулд тарьсан болон хяналтын ургамлуудыг харьцуулж тодорхойлсон 9981 DEG дээр гүйцэтгэсэн (Нэмэлт Хүснэгт S12). Генотип ба туршилтын хувилбаруудын хооронд хамааралтай (эерэг эсвэл сөрөг) экспрессийн профайлтай хорин хоёр генийн модуль (кластер) олдсон. Дунджаар генийн экспрессийн түвшин 83A:476 > Манделуп > Борегин > Популяци 22660 дарааллаар буурч байсан (гэхдээ хоёр хувилбарт энэ хандлага хяналтын ургамалд илүү хүчтэй байсан). Дунджаар генийн экспрессийн түвшин 83A:476 > Манделуп > Борегин > Популяци 22660 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 экспрессийн түвшин 83A:476 > Манделуп > Борегин > Популяци 22660 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 83A:476 > Манделуп > Борегин > Популяци 22660 цувралд генийн экспрессийн түвшин буурсан (гэхдээ хоёр хувилбарт энэ хандлага хяналтын ургамалд илүү хүчтэй байсан).Вакцинжуулалт нь генийн экспрессийг, ялангуяа 18, 19, 14, 6 ба 1 модулиудад (үр нөлөөний буурах дарааллаар), сөрөг зохицуулалт (жишээ нь 9 ба 20 модулиуд) эсвэл төвийг сахисан нөлөөтэй (жишээ нь 11, 22, 8 ба 13 модулиуд) нэмэгдүүлсэн. GO хугацааны баяжуулалтын шинжилгээ (Нэмэлт хүснэгт S13) нь хамгийн их идэвхжилтэй тарьсан модулийн (18) хувьд "GO: 0006952 Хамгаалалтын хариу урвал"-ыг илрүүлсэн бөгөөд үүнд qPCR-ээр шинжилсэн генүүд (TanjilG_04706, TanjilG_23384, TanjilG_10657 ба TanjilG_27015), мөн хамгийн их дарангуйлагдсан фотосинтезийн модулиуд (9) багтсан болно. 18-р модулийн баяжуулагч (Зураг 8) нь PR-10 төст LlR18B уургийг кодчилдог TanjilG_26536 ген, 9-р модулийн баяжуулагч нь фотосистем II PsbQ уургийг кодчилдог TanjilG_28955 ген гэж тодорхойлогдсон. Антракнозын эсэргүүцлийн нэр дэвшигч Lanr1 ген болох TanjilG_05042 нь 22-р модульд (Зураг 9) олдсон бөгөөд TanjilG_01212 төвийг агуулсан "GO:0044260 Эсийн макромолекулын солилцооны процессууд" болон "GO:0006355 Транскрипцийн зохицуулалт, ДНХ-ийн загварчлал" гэсэн нэр томъёотой холбоотой. Энэ ген нь дулааны стрессийн транскрипцийн хүчин зүйл A-4a (HSFA4a)-г кодчилдог.
"GO: 0006952 Хамгаалалтын хариу урвал" гэсэн хэт их төлөөлөл бүхий биологийн процессын нэр томьёо бүхий модулиудын генийн хам илэрхийлэлийн жигнэсэн сүлжээний шинжилгээ. qPCR (TanjilG_04706, TanjilG_23384, TanjilG_10657 болон TanjilG_27015)-аар шинжилсэн дөрвөн генийг тодруулахын тулд холболтыг хялбаршуулсан.
"GO: 0006355: Транскрипцийн зохицуулалт, ДНХ-ийн загварчлал" гэсэн хэт төлөөлөлтэй биологийн процессын нэр томьёотой, антракнозын эсэргүүцлийн Lanr1 TanjilG_05042 генийг агуулсан модулийн генийн хам илэрхийлэлийн жигнэсэн сүлжээний шинжилгээ. TanjilG_05042 ген болон төвийн TanjilG_01212 генийг ялгахын тулд боолтыг хялбаршуулсан.
Австралид цуглуулсан антракнозын эсэргүүцлийн шинжилгээгээр эрт гарсан сортуудын ихэнх нь мэдрэмтгий болохыг харуулсан; Каля, Коромуп, Манделуп нарыг дунд зэргийн тэсвэртэй гэж тодорхойлсон бол Вонга, Танжил болон 83A:476 нарыг өндөр тэсвэртэй гэж тодорхойлсон26,27,31. нь ижил эсэргүүцлийн аллель буюу Lanr1 гэж тэмдэглэгдсэн, Коромуп, Манделуп нар өөр аллель буюу AnMan10, 26, 39 гэж тэмдэглэгдсэн бол Каля өөр аллель буюу Lanr2 гэж тэмдэглэгдсэн байв. Германд антракнозын эсэргүүцлийн шинжилгээгээр Lanr1-ээс өөр нэр дэвшигч аллель буюу LanrBo36 гэж тэмдэглэгдсэн тэсвэртэй Bo7212 шугамыг тодорхойлсон.
Бидний судалгаагаар туршсан үр хөврөлийн плазмд Lanr1 аллелийн маш бага давтамж (ойролцоогоор 6%) байгааг илрүүлсэн. Энэхүү ажиглалт нь Anseq3 болон Anseq4 маркеруудыг ашиглан Зүүн Европын үр хөврөлийн скрининг хийсэн үр дүнтэй нийцэж байгаа бөгөөд энэ нь Lanr1 аллель нь зөвхөн Беларусийн хоёр шугамд байгааг харуулсан. Энэ нь Lanr1 аллель нь Австралиас ялгаатай нь орон нутгийн үржлийн хөтөлбөрүүдэд өргөн ашиглагдаагүй байгааг харуулж байна, учир нь энэ нь маркерийн тусламжтайгаар үржүүлгийн гол аллелуудын нэг юм. Энэ нь Европын хээрийн нөхцөлд Lanr1 аллелийн өгдөг эсэргүүцлийн түвшин Австралийн тайлантай харьцуулахад бага байгаатай холбоотой байж болох юм. Үүнээс гадна, Австралийн хур тунадас ихтэй бүс нутагт антракнозын судалгаагаар Lanr1 аллелийн зуучлалтай эсэргүүцлийн хариу урвал нь эмгэг төрүүлэгчийн өсөлт, хурдацтай хөгжлийг дэмждэг цаг агаарын нөхцөлд үр дүнгүй байж болохыг харуулсан19,42. Үнэндээ одоогийн судалгаанд Lanr1 аллель агуулсан генотипүүдэд антракнозын зарим шинж тэмдэг ажиглагдсан бөгөөд энэ нь C. lupini-ийн хөгжлийн оновчтой нөхцөлд эсэргүүцэл алга болж болзошгүйг харуулж байна. Үүнээс гадна, Lanr1 локусаас ойролцоогоор 1 см зайд орших Anseq3 болон Anseq4 маркеруудын илрэлийг хуурамч эерэг тайлбарлах боломжтой 28,30,43.
Бидний судалгаагаар Lanr1 аллелийг агуулсан 83A:476 нь анхны шинжилсэн хугацааны цэгт (6 морины хүчтэй) C. lupini-ийн тарилгад том хэмжээний транскриптомын дахин програмчлалаар хариу үйлдэл үзүүлсэн бол AnMan аллелийг агуулсан Манделупт транскриптомын хариу урвалууд хамаагүй хожуу (24-48 морины хүчтэй) ажиглагдсан болохыг харуулсан. Хамгаалалтын хариу урвалын эдгээр түр зуурын хэлбэлзэл нь өвчний шинж тэмдгийн ялгаатай холбоотой бөгөөд эсэргүүцэлд амжилттай хариу үйлдэл үзүүлэхийн тулд эмгэг төрүүлэгчийг эрт танихын ач холбогдлыг онцолж байна. Ургамлын эдийг халдварлуулахын тулд боомын спорууд нь эзэн биеийн гадаргуу дээр соёололт, эсийн хуваагдал, аппрессориум үүсэх зэрэг хэд хэдэн хөгжлийн үе шатыг туулах ёстой. Хавсралт нь эзэн биеийн гадаргуу дээр наалдаж, эзэн биеийн эд эсэд нэвтрэхийг хөнгөвчилдөг халдварт бүтэц юм. Тиймээс вандуйны ханд дахь C. gloeosporioides-ийн спорууд нь инкубацийн 75-90 минутын дараа цөмийн анхны хуваагдал, 90-120 минутын дараа үр хөврөлийн гуурс үүсч, 4 цагийн дараа дарангуйлагдсан болохыг харуулсан 45. Манго C. gloeosporioides нь 3 цагийн инкубацийн дараа конидын соёололт 40%-иас дээш, 4 цагийн дараа дарангуйлагч 20% орчим үүссэн байна. C. gloeosporioides-ийн хоруу чанартай холбоотой CAP20 ген нь 4 цаг 46 минутын дараа CAP20 уургийн өндөр концентрацитай авокадо гадаргуугийн лаванд 3.5 цагийн инкубацийн дараа эпифит үүсгэдэг конидид транскрипцийн идэвхжил үзүүлсэн. Үүнтэй адилаар C. trifolii-д меланины биосинтезийн генийн идэвхжил 2 цагийн инкубацийн үед өдөөгдөж, дараа нь 1 цагийн дараа аппрессориум үүссэн. Навчны эд эсийн судалгаагаар C. acutatum-аар тарьсан гүзээлзгэнэ 8 морины хүчтэй үед анхны дарангуйлалтай байдаг бол C. coccodes-оор тарьсан улаан лооль 4 морины хүчтэй үед анхны дарангуйлалтай байдаг нь Colletotrichum spp. халдварт үйл явцын хугацааны хуваарьтай ихээхэн нийцэж байна. 83A:476-д үзүүлэх хурдан хамгаалалтын хариу урвал нь ургамлын эсэргүүцэл болон эффектороор өдөөгдсөн дархлаа (ETI) генүүд энэ шугамд оролцдог болохыг харуулж байгаа бол Манделупын хойшлогдсон хариу урвал нь микро холбоотой молекулын хэв маягаар өдөөгдсөн дархлаа (MTI) таамаглалыг 50 дэмждэг. 83A:476 болон Манделупын эрт үеийн хариу урвалууд. Хойшлогдсон хариу урвал дахь дээш эсвэл доош зохицуулагдсан генүүдийн хоорондох хэсэгчилсэн давхцал нь энэ ойлголтыг дэмжиж байгаа бөгөөд учир нь ETI нь ихэвчлэн халдварын голомтод анафилаксийн шок гэгддэг програмчлагдсан эсийн үхэлд хүргэдэг хурдасгасан, сайжруулсан MTI хариу урвал гэж тооцогддог 51,52.
Хэт их төлөөлөлтэй Генийн Онтологи GO:0006952 "Хамгаалалтын хариу үйлдэл" гэсэн нэр томъёонд хамаарах генүүдийн ихэнх нь стрессээс үүдэлтэй мацаг барих мессеж 22 уураг (SAM22-той төстэй) болон долоон үндсэн латекс уураг төст (MLPs)-ийн 11 гомолог юм. -төст уургууд 31, 34, 43, 423 нь дарааллын ижил төстэй байдлыг харуулсан. SAM22 төст генүүд удаан үргэлжилсэн мэдэгдэхүйц идэвхжил үзүүлж, антракнозын эсэргүүцлийн түвшин нэмэгдсэнийг харуулсан (83A:476 ба Борегин). Гэсэн хэдий ч MLP төст генүүд нь зөвхөн эсэргүүцлийн нэр дэвшигч аллелийг агуулсан шугамуудад буурсан (83A:476/Lanr1 6 морины хүчтэй, Манделуп/АнМан 24 морины хүчтэй). Тодорхойлогдсон бүх SAM22 төст гомологууд нь ойролцоогоор 105 кб-ыг хамарсан генийн кластераас үүсдэг бол MLP төст генүүд нь геномын тусдаа хэсгүүдээс үүсдэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Ийм SAM22 төст генүүдийн зохицуулалттай идэвхжил нь бидний өмнөх Diaporthetoxica вакцинжуулалтад NLL-ийн эсэргүүцлийн судалгаанд илэрсэн бөгөөд энэ нь тэдгээр нь хамгаалалтын хариу урвалын хэвтээ бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд оролцдог болохыг харуулж байна. Энэхүү дүгнэлтийг мөн SAM22 төст генүүд салицилийн хүчил, мөөгөнцрийн өдөөгч эсвэл устөрөгчийн хэт исэлээр гэмтэл эсвэл эмчилгээнд эерэг хариу үйлдэл үзүүлсэн тухай мэдээллээр баталж байна.
MLP төст генүүд нь олон ургамлын төрөл зүйлд бактери, вирус, эмгэг төрүүлэгч мөөгөнцрийн халдвар зэрэг янз бүрийн абиотик ба биотик стресст хариу үйлдэл үзүүлдэг болох нь батлагдсан55. Ургамал болон эмгэг төрүүлэгчдийн хоорондох тодорхой харилцан үйлчлэлд үзүүлэх хариу урвалын чиглэл нь хүчтэй нэмэгдэхээс (жишээ нь, хөвөнд Verticillium dahliae халдварлах үед) мэдэгдэхүйц буурах хүртэл (жишээ нь, алимны мод Alternaria spp. халдварласны дараа)56,57 байв. MLP төст 423 генийн мэдэгдэхүйц бууралт нь авокадо хамгаалалтын үед F. niger халдвар авах хүртэл ажиглагдсан бөгөөд алимны модны халдварын үед Botryosphaeria berengeriana f. cn. piricola болон Alternaria alternata нь алимны эмгэг төрүүлэгчид юм58,59. Үүнээс гадна, MLP төст 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 төст 423 ген нь тэсвэртэй нийтлэг шошны үр хөврөлийн плазмд мөн дарагдсан. cn. Шошны халдвар 60.
Бидний РНХ-seq судалгаанд тодорхойлсон PR-10 бүлгийн бусад гишүүд нь зохицуулалтын өсөлтөд хариу үйлдэл үзүүлсэн LlR18A ба LlR18B генүүд, мөн липидийн дамжуулагч уургийн DIR1-ийн зохицуулалтын өсөлтөд хариу үйлдэл үзүүлсэн (1 ген) эсвэл зохицуулалтгүй (3 ген) ген байв. Үүнээс гадна, WGCNA нь вакцинжуулалтад маш мэдрэмтгий бөгөөд хэд хэдэн хамгаалалтын хариу урвалын генийг агуулдаг LlR18B генийг энэ модулийн төв болгон онцолсон. LlR18A ба LlR18B генүүд нь эмгэг төрүүлэгч бактерийн хариуд шар люпиний навч, мөн D. toxica тарьсны дараа NLL ишэнд өдөөгдсөн бол эдгээр генийн будааны гомолог болох RSOsPR10 нь жасмонийн хүчлийн дохиоллын замд оролцдог мөөгөнцрийн халдвараар хурдан өдөөгдсөн53,61,62. DIR1 ген нь системийн олдмол эсэргүүцэл (SAR) эхлэхэд шаардлагатай өвөрмөц бус липидийн тээвэрлэлтийн уургуудыг кодчилдог. Хамгаалалтын урвал үүсэхийн хэрээр DIR1 уураг нь халдварын голомтоос флоэмээр дамжин алслагдсан эрхтэнд SAR-ийг өдөөдөг. Сонирхолтой нь, TanjilG_02313 DIR1 ген нь 84A:476 болон 22660 популяцид эхний цаг хугацааны цэгт мэдэгдэхүйц өдөөгдсөн боловч антракнозын эсэргүүцэл зөвхөн 84A:476 шугамд амжилттай хөгжсөн. Энэ нь NLL-д DIR1 генийн зарим нэг дэд үйл ажиллагааг илтгэж магадгүй юм, учир нь үлдсэн гурван гомолог нь зөвхөн 83A:476 шугамд 6 морины хүчтэй үед тарилгад хариу үйлдэл үзүүлсэн бөгөөд энэ хариу үйлдэл доош чиглэсэн байв.
Бидний судалгаанд “GO:0055114 Редокс процесс” гэж нэрлэгддэг биологийн процесст харгалзах хамгийн түгээмэл бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь цитохром P450 уураг, пероксидаза, линол хүчил 9S-/13S-липоксигеназа, 1-аминоциклопропан-1-карбоксилын хүчил оксидаза байв. Үүнээс гадна, манай WGCNA нь HSFA4a гомологийг Lanr1 эсэргүүцлийн генийн нэр дэвшигч TanjilG_05042 зэрэг модулиудыг зөөвөрлөх төв гэж тодорхойлдог. HSFA4a нь ургамал дахь цөмийн транскрипцийн редоксоос хамааралтай зохицуулалтын бүрэлдэхүүн хэсэг юм.
Цитохром P450 уургууд нь ксенобиотик бодисын солилцоо, түүнчлэн даавар, өөх тосны хүчил, стерол, эсийн ханын бүрэлдэхүүн хэсгүүд, биополимерүүд, хамгаалалтын нэгдлүүдийн биосинтез зэрэг анхдагч ба хоёрдогч бодисын солилцоонд NADPH болон/эсвэл O2-аас хамааралтай гидроксилжилтийн урвалыг катализжуулдаг оксидоредуктазууд юм. 69. Бидний судалгаанд ургамлын цитохром P450 функцийн хувьсах чанар нь олон тооны өөрчлөгдсөн гомолог (37) болон тодорхой генүүдийн хоорондох хариу урвалын хэв маягийн ялгаанаас болж -10.6 log2-оос (нугалах өөрчлөлт) 5.7 болж буурсан нь дээшлэх өөрчлөлтийг тусгасан болно. . Ийм том уургийн супер гэр бүлд NLL генийн таамаглаж буй биологийн функцийг тодруулахын тулд зөвхөн РНХ-ийн дарааллын өгөгдлийг ашиглах нь маш таамаглалтай байх болно. Гэсэн хэдий ч зарим цитохром P450 генүүд нь эмгэг төрүүлэгч мөөгөнцөр эсвэл бактерийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэхтэй холбоотой бөгөөд үүнд харшлын урвалд хувь нэмэр оруулдаг болохыг тэмдэглэх нь зүйтэй. 69,70,71.
III ангиллын пероксидазууд нь ургамлын өсөлт хөгжилтийн явцад бодисын солилцооны олон төрлийн үйл явцад оролцдог, мөн давсжилт, ган гачиг, өндөр гэрлийн эрчим, эмгэг төрүүлэгчийн халдлага зэрэг хүрээлэн буй орчны стресст хариу үйлдэл үзүүлдэг олон үйлдэлт ургамлын ферментүүд юм72. Пероксидазууд нь Stylosanthes humilis болон C. gloeosporioides, Lens culinaris болон C. truncatum, Phaseolus vulgaris болон C. lindemuthianum, Cucumis sativus болон C. lagenarium зэрэг хэд хэдэн ургамлын зүйлийн Anthracis-тай харилцан үйлчлэлцэхэд оролцдог73,74,75,76. Мөөгөнцөр ургамлын эдэд нэвтрэхээс өмнө хариу үйлдэл нь маш хурдан, заримдаа 4 HPI-д ч байдаг73. Пероксидазын ген нь D. toxica NLL тарилгад хариу үйлдэл үзүүлдэг. Исэлдэлтийн тэсрэлтийг зохицуулах эсвэл исэлдэлтийн стрессийг арилгах ердийн үүргээс гадна пероксидазууд нь тодорхой нэгдлүүдийн лигнификация, дэд нэгж эсвэл хөндлөн холбоосын үед эсийн ханыг бэхжүүлэхэд суурилсан физик саад тотгорыг бий болгосноор эмгэг төрүүлэгчийн өсөлтөд саад учруулж болно. Энэ функцийг in silico-д 83A:476 тэсвэртэй шугамд 6 HPI-д мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн лигнин үүсгэдэг анион пероксидазыг кодчилдог TanjilG_03329 гентэй холбож болох боловч хариу үйлдэл үзүүлээгүй бусад омог болон цаг хугацааны цэгүүдэд үүнийг дурдаагүй болно.
Линолийн хүчлийн 9S-/13S-липоксигеназа нь липидийн биосинтезийн исэлдэлтийн замын эхний алхам юм78. Энэ замын бүтээгдэхүүнүүд нь ургамлын хамгаалалтад олон үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд үүнд каллоз ба пектины хуримтлал үүсгэх замаар эсийн ханыг бэхжүүлэх, идэвхтэй хүчилтөрөгчийн төрөл зүйл үүсгэх замаар исэлдэлтийн стрессийг зохицуулах79,80,81,82,83 орно. Одоогийн судалгаанд линолийн хүчил 9S-/13S-липоксигеназын илэрхийлэл бүх омогт өөрчлөгдсөн боловч мэдрэмтгий популяци 22660-д өөр өөр цаг үед зохицуулалт нэмэгдсэн бол тэсвэртэй Lanr1 болон AnMan аллель агуулсан омгуудад эдгээр генотипүүдийн хоорондох хамгаалалтын боомын урвалд оксилипины давхаргын төрөлжилтийг онцолж байна.
1-аминоциклопропан-1-карбоксилат оксидаза (ACO) гомолог нь люпинээр тарьсан үед мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн (9 ген) эсвэл буурсан (2 ген) байсан. Хоёр үл хамаарах зүйлээс бусад тохиолдолд эдгээр бүх хариу урвал 83A:476-д 6 морины хүчтэй үед явагдсан. ACO уургаар зуучлагддаг ферментийн урвал нь этилен үйлдвэрлэлийн хурдыг хязгаарлах алхам бөгөөд тиймээс өндөр зохицуулалттай байдаг84. Этилен бол ургамлын хөгжил, абиотик болон биотик стрессийн нөхцөлд хариу үйлдэл үзүүлэхэд янз бүрийн үүрэг гүйцэтгэдэг ургамлын даавар юм. ACO транскрипцийг өдөөх, этилен дохиоллын замыг идэвхжүүлэх нь урвалд ордог хүчилтөрөгчийн төрөл зүйл болон фитоалексин үйлдвэрлэлийг зохицуулснаар будааны гемибиотрофик мөөгөнцөр oryzae oryzae-д тэсвэртэй байдлыг нэмэгдүүлэхэд оролцдог. Энэхүү судалгаанд мэдээлэгдсэн 83A:476 шугам дахь ACO гомологуудын мэдэгдэхүйц өсөлтийн эсрэг M. oryzae болон C. lupini88,89-ийн хооронд илэрсэн навчны халдварын маш төстэй процесс нь NLL антракнозын эсэргүүцлийг молекулын замд дохиоллын төв алхам болгох боломжийг өөрчилж байна.
Одоогийн судалгаагаар фотосинтезтэй холбоотой олон генийн томоохон хэмжээний дарангуйлал 83A:476-д 6 морины хүчтэй, Манделуп болон 22660 популяцид 48 морины хүчтэй үед ажиглагдсан. Эдгээр өөрчлөлтийн цар хүрээ, явц нь түвшинтэй пропорциональ байна. Энэхүү туршилтад антракнозын эсэргүүцэл ажиглагдсан. Саяхан эмгэг төрүүлэгч бактери, мөөгөнцөр зэрэг ургамал-эмгэг төрүүлэгчийн харилцан үйлчлэлийн хэд хэдэн загварт фотосинтезтэй холбоотой транскрипцийн хүчтэй, эрт дарангуйлал ажиглагдсан. Халдварын хариуд фотосинтезтэй холбоотой генийн яаруу (зарим харилцан үйлчлэлд 2 HPI-ээс) болон дэлхийн дарангуйлал нь урвалд ордог хүчилтөрөгчийн зүйлүүдийн байршил болон тэдгээрийн харшлын урвалыг зуучлах салицилийн хүчлийн замтай харилцан үйлчлэлцэх үндсэн дээр ургамлын дархлааг өдөөж болно 90,94.
Эцэст нь хэлэхэд, хамгийн тэсвэртэй удам угсааны (83A:476) хувьд санал болгож буй хамгаалалтын хариу урвалын механизмд R генээр (магадгүй TIR-NBS-LRR TanjilG_05042) эмгэг төрүүлэгчийг хурдан таних, харшлын урвалаар дамждаг салицилийн хүчил ба этилен дохиолол, дараа нь DIR-1 уураг нь урт хугацааны SAR үйлдлийг бий болгох зэрэг орно. C. lupini халдварын биотрофик хугацаа маш богино (ойролцоогоор 2 хоног), дараа нь үхжил үүсэх өсөлт явагддаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй95. Эдгээр үе шатуудын хоорондох шилжилт нь үхжил болон эзэн ургамалд хэт мэдрэгшлийн урвалыг өдөөгч үүрэг гүйцэтгэдэг этиленээр өдөөгддөг уургуудын экспресстэй холбоотой байж болно. Тиймээс C. lupini-г биотрофик үе шатанд амжилттай барих хугацаа маш нарийхан байдаг. 83A:476-д 6 морины хүчтэй үед ажиглагдсан исэлдэн ангижрах, фотосинтезтэй холбоотой генийг дахин програмчлах нь мөөгөнцрийн гифагийн явцтай нийцэж байгаа бөгөөд биотрофик үе шатанд амжилттай хамгаалалтын хариу урвал үүсэхийг илтгэж байна. Манделуп болон 22660 популяцийн транскриптомик хариу урвал нь үхжил үүсэхээс өмнө мөөгөнцөрийг барьж авахад хэтэрхий хойшлогдож 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 өдөөгддөг ETI нь шошны антракнозд тэсвэртэй байдлын нийтлэг механизм юм шиг санагддаг. Тиймээс Medicago truncatula загвар буурцагт ургамалд антракнозд тэсвэртэй байдлыг TIR-NBS-LRR97 ургамлын R генийн ангиллын гишүүн болох RCT1 ген олгодог. Энэ ген нь мөн мэдрэмтгий ургамалд шилжих үед царгасанд өргөн хүрээний антракнозд тэсвэртэй байдлыг өгдөг. Энгийн шош (P. vulgaris)-д өнөөг хүртэл хорин гаруй антракнозд тэсвэртэй генийг тодорхойлсон. Эдгээр генийн зарим нь каноник R генгүй бүс нутгуудад байдаг боловч бусад олон нь TIR-NBS-LRRs99 зэрэг NBS-LRR генийн кластерыг агуулсан хромосомын ирмэг дээр байрладаг. Геномын хэмжээнд хийгдсэн SSR судалгаагаар мөн NBS-LRR ген нь ердийн шошны антракнозд тэсвэртэй байдалтай холбоотой болохыг баталсан. Цагаан люпин 101-д антракнозын гол эсэргүүцлийн локусыг агуулсан геномын бүсэд каноник R ген мөн олдсон.
Бидний ажил ургамлын халдварын эхний шатанд (12 морины хүчтэй цагаас хэтрэхгүй байх нь зүйтэй) идэвхжсэн шууд эсэргүүцлийн урвал нь нарийн навчит люпинийг эмгэг төрүүлэгч мөөгөнцөр Collelotrichum lupini-ийн улмаас үүссэн антракнозоос үр дүнтэй хамгаалдаг болохыг харуулж байна. Өндөр хүчин чадлын дарааллыг ашиглан бид Lanr1 болон AnMan эсэргүүцлийн генээр зуучилдаг NLL ургамал дахь антракнозын эсэргүүцлийн генийн дифференциал экспрессийн профайлыг харуулсан. Амжилттай хамгаалалт нь ургамал эмгэг төрүүлэгчтэй анх холбоо барьснаас хойш хэдэн цагийн дотор исэлдэн ангижрах, фотосинтез, эмгэг жамд оролцдог уургийн генийг сайтар зохион бүтээх явдал юм. Үүнтэй төстэй хамгаалалтын урвалууд, гэхдээ цаг хугацааны хувьд хойшлогдсон нь ургамлыг өвчнөөс хамгаалахад хамаагүй бага үр дүнтэй байдаг. Lanr1 генээр зуучилдаг боомын эсэргүүцэл нь R генийн ердийн хурдан хариу үйлдэлтэй (эффектороор өдөөгдсөн дархлаа) төстэй байдаг бол AnMan ген нь хэвтээ хариу үйлдэл (микробтой холбоотой молекулын хэв маягаар өдөөгдсөн дархлаа) хангаж, дунд зэргийн тогтвортой байдлыг хангадаг.
Антракнозын маркерыг илрүүлэхэд ашигласан 215 NLL шугам нь 74 сорт, эрлийзжүүлэлт эсвэл үржүүлгийн аргаар гаргаж авсан 60 шугам, 5 мутант, 76 зэрлэг эсвэл анхны гермоплазмаас бүрдсэн. Шугамууд нь 17 орноос ирсэн бөгөөд голчлон Польш (58), Испани (47), Герман (27), Австрали (26), Орос (19), Беларусь (7), Итали (5) болон бусад 10 орноос ирсэн. Энэ багцад мөн лавлагаа тэсвэртэй шугамууд багтсан болно: 83A:476, Tanjil, Lanr1 аллель агуулсан Вонга, болон AnMan аллель агуулсан Манделуп. Шугамуудыг Польшийн Виатрово хотын Poznań Plant Breeding Ltd.-ийн хөтөлдөг Европын Люпины Генетикийн Нөөцийн Мэдээллийн сангаас авсан (Нэмэлт Хүснэгт S1).
Ургамлыг хяналттай нөхцөлд ургуулсан (фотопериод 16 цаг, өдрийн температур 25°C, шөнийн температур 18°C). Хоёр биологийн хуулбарыг шинжилсэн. Протоколын дагуу DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Hilden, Герман) ашиглан гурван долоо хоногтой навчнаас ДНХ-г ялгасан. Тусгаарлагдсан ДНХ-ийн чанар, концентрацийг спектрофотометрийн аргаар үнэлсэн (NanoDrop 2000; Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA). Антракнозын эсэргүүцлийн ген AnMan-ийг тэмдэглэсэн AnManM1 тэмдэглэгээ (cv. Mandelup-аас гаралтай) болон Lanr1 генийн хажууд байрлах Anseq3 ба Anseq4 тэмдэглэгээг (cv. Tanjil-аас гаралтай) 11,26,28-д шинжилсэн. Тэсвэртэй аллелийн гомозиготуудыг “1”, мэдрэмтгий байдлыг “0”, гетерозиготуудыг 0.5 гэж үнэлсэн.
AnManM1, AnSeq3, AnSeq4 маркеруудын скринингийн үр дүн болон эцсийн хяналтын туршилтын үрийн бэлэн байдалд үндэслэн антракнозын эсэргүүцлийн фенотип тодорхойлох зорилгоор 50 NLL шугамыг сонгосон. Шинжилгээг компьютерийн удирдлагатай хүлэмжинд 14 цагийн фотопериодтой, өдрийн цагаар 22°C, шөнийн цагаар 19°C температурын хэлбэлзэлтэй давхардсан байдлаар гүйцэтгэсэн. Үрийн бүрхүүл хэт хатуу тул үрийн унтаа байдлаас урьдчилан сэргийлэх, жигд соёололтыг хангахын тулд тариалахаас өмнө үрийг маажиж (үр хөврөлийн эсрэг талын үрийн бүрхүүлийг хурц ирээр тасдаж) авдаг. Ургамлыг ариутгасан хөрстэй (TS-1 REC 085 Medium Basic, Klasmann-Deilmann Polska, Варшав, Польш) саванд (11 × 11 × 21 см) ургуулсан. 1999 онд Польшийн Верженица (52° 27′ 42″ N 17° 04′ 05″ E)-д тариалсан нарийн навчит люпин ургамлын ишнээс ургуулсан Colletotrichum lupini Col-08 омгоор тарилга хийсэн. Талбай ав. Спор үүсэхийг өдөөхийн тулд тусгаарлагдсан ургамлыг 20°C температурт хар гэрэлд 21 хоногийн турш SNA орчинд өсгөвөрлөв. Тариалснаас хойш дөрвөн долоо хоногийн дараа ургамал 4-6 навчны үе шатанд хүрэхэд 0.5 x 106 кониди концентрацитай кониди суспензийг мл тутамд шүршиж тарьсан. Тариалсны дараа ургамлыг 98% орчим чийгшилтэй, 25°C температурт харанхуй газар 24 цагийн турш байлгаж, кониди соёололт болон халдварын процессыг хөнгөвчлөхийн тулд хийсэн. Дараа нь ургамлыг өдөртөө 22°C, шөнөдөө 19°C, чийгшил 70% байх нөхцөлд 14 цагийн фотопериодын нөхцөлд ургуулсан. Өвчний оноог тарилга хийснээс хойш 22 хоногийн дараа гаргаж, иш, навч дээр үхжил үүссэн эсэхээс хамаарч 0 (дархлааны)-9 (маш мэдрэмтгий) хооронд хэлбэлзсэн. Үүнээс гадна, оноо авсны дараа ургамлын жинг хэмжсэн. Тэмдэглэгээний генотип ба өвчний фенотипийн хоорондын хамаарлыг цэгэн хоёр дарааллын корреляци (антракнозын эсэргүүцлийн фенотипийг шинжлэх шугамын багцад гетерозигот тэмдэглэгээ байхгүй) гэж тооцоолсон.