Nature.com ला भेट दिल्याबद्दल धन्यवाद. तुम्ही वापरत असलेल्या ब्राउझरच्या आवृत्तीमध्ये CSS साठी मर्यादित समर्थन आहे. सर्वोत्तम अनुभवासाठी, आम्ही शिफारस करतो की तुम्ही अद्ययावत ब्राउझर वापरा (किंवा इंटरनेट एक्सप्लोररमध्ये कॉम्पॅटिबिलिटी मोड अक्षम करा). यादरम्यान, सतत समर्थन सुनिश्चित करण्यासाठी, आम्ही ही साइट स्टाईल्स आणि जावास्क्रिप्टशिवाय प्रस्तुत करू.
अँगुस्टिफोलियस ल्युपिन (NLL, ल्युपिनस अँगुस्टिफोलियस एल.) ही एक शेंगावर्गीय वनस्पती आहे, जिचा उपयोग अन्न उत्पादन आणि जमिनीची सुपीकता सुधारण्यासाठी केला जातो. पीक म्हणून NLL च्या जागतिक विस्तारामुळे अनेक रोगकारक बुरशी आकर्षित झाल्या आहेत, ज्यात ल्युपिन अँथ्रॅकनोजचा समावेश आहे, ज्यामुळे विनाशकारी अँथ्रॅकनोज रोग होतो. वाढीव प्रतिकारशक्ती देणारे Lanr1 आणि AnMan हे दोन अ‍ॅलील्स NLL च्या प्रजननामध्ये वापरले गेले आहेत, परंतु त्यामागील आण्विक यंत्रणा अज्ञात आहे. या अभ्यासात, युरोपियन NLL नमुन्यांची तपासणी करण्यासाठी Lanr1 आणि AnMan मार्कर्सचा वापर करण्यात आला. नियंत्रित वातावरणात लसीच्या चाचणीने दोन्ही प्रतिरोधक दात्यांची परिणामकारकता सिद्ध केली. प्रातिनिधिक प्रतिरोधक आणि संवेदनशील वाणांवर विभेदक जनुकीय अभिव्यक्ती प्रोफाइलिंग करण्यात आले. अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्ती ही “GO:0006952 डिफेन्स रिस्पॉन्स”, “GO:0055114 रेडॉक्स प्रोसेस”, आणि “GO:0015979 फोटोसिंथेसिस” या जनुकीय ऑन्टोलॉजी संज्ञांच्या अतिअभिव्यक्तीशी संबंधित होती. याव्यतिरिक्त, Lanr1(83A:476) लाइनने लसीकरणानंतर लगेचच लक्षणीय ट्रान्सक्रिप्टोम रीप्रोग्रामिंग दाखवले, तर इतर लाइन्सनी या प्रतिसादात सुमारे ४२ तासांचा विलंब दर्शवला. संरक्षण प्रतिसाद हे TIR-NBS, CC-NBS-LRR आणि NBS-LRR जीन्स, रोगजनकतेमध्ये सामील असलेली १० प्रथिने, लिपिड ट्रान्सफर प्रथिने, एंडोग्लुकॅन-१,३-β-ग्लुकोसिडेस, ग्लायसिन-समृद्ध पेशीभित्ती प्रथिने आणि ऑक्सिजनच्या प्रतिक्रियाशील मार्गातील जीन्स यांच्याशी संबंधित आहेत. 83A:476 ला दिलेले सुरुवातीचे प्रतिसाद, ज्यात प्रकाशसंश्लेषणाशी संबंधित जीन्सचे काळजीपूर्वक दमन समाविष्ट आहे, ते बुरशीच्या जीवशास्त्राच्या कायिक वाढीच्या टप्प्यात यशस्वी संरक्षणाशी जुळले, जे सूचित करते की एक इफेक्टर प्रतिकारशक्तीला चालना देतो. मँडेलूप प्रतिक्रिया मंदावते, तसेच एकूण क्षैतिज ओढही मंदावते.
अरुंद पानांचे ल्युपिन (NLL, Lupinus angustifolius L.) हे पश्चिम भूमध्य सागरीय प्रदेशात उगम पावलेले एक उच्च प्रथिनयुक्त धान्य आहे¹,². सध्या याची लागवड प्राणी आणि मानवांसाठी अन्न पीक म्हणून केली जाते. सहजीवी नायट्रोजन स्थिरीकरण करणाऱ्या जीवाणूंमुळे होणारे नायट्रोजन स्थिरीकरण आणि जमिनीच्या एकूण रचनेत होणारी सुधारणा यांमुळे पीक फेरपालट पद्धतीत याला हिरवळीचे खत म्हणूनही मानले जाते. गेल्या शतकात NLL चे वेगाने पाळीवकरण झाले आहे आणि आजही त्यावर प्रजननाचा मोठा दबाव आहे³,⁴,⁵,⁶,⁷,⁸,⁹,¹⁰,¹¹,¹². NLL च्या व्यापक लागवडीमुळे, रोगकारक बुरशींच्या एकापाठोपाठ एक प्रादुर्भावाने शेतीमध्ये नवीन जागा निर्माण केल्या आणि नवीन पीक-नाशक रोगांना जन्म दिला. ल्युपिन शेतकरी आणि पैदासकारांसाठी सर्वात उल्लेखनीय गोष्ट म्हणजे कोलेटोट्रिचम ल्युपिनी (बॉन्डर) निरेनबर्ग, फीलर आणि हेगेडॉर्न13 या रोगजनक बुरशीमुळे होणारा अँथ्रॅकनोज रोग. ल्युपिन शेतकरी आणि पैदासकारांसाठी सर्वात उल्लेखनीय गोष्ट म्हणजे कोलेटोट्रिचम ल्युपिनी (बॉन्डर) निरेनबर्ग, फीलर आणि हेगेडॉर्न13 या रोगजनक बुरशीमुळे होणारा अँथ्रॅकनोज रोग. Наиболее примечательным для фермеров и селекционеров люпина было появление антракноза, вызванного патогенным (CollemBonrich Collection) निरेनबर्ग, फीलर आणि Hagedorn13. ल्युपिन शेतकरी आणि पैदासकारांसाठी सर्वात उल्लेखनीय गोष्ट म्हणजे Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13 या रोगजनक बुरशीमुळे होणारा अँथ्रॅकनोजचा उदय.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，它是由病原真華民和饲养来说Feiler & Hagedorn13 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,它是由病原农民和饲养者来说(बोंडर)嵵केसांचा.१ Наиболее поразительным для фермеров и селекционеров люпина является появление антракноза, вызываемого патоимеров и селекционеров (बोंदर) निरेनबर्ग, Feiler & Hagedorn13. ल्युपिन शेतकरी आणि पैदासकारांसाठी सर्वात लक्षवेधी गोष्ट म्हणजे Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13 या रोगजनक बुरशीमुळे होणारा अँथ्रॅकनोजचा प्रादुर्भाव.या रोगाचे सर्वात पहिले अहवाल ब्राझील आणि अमेरिकेतून आले, ज्यात अनुक्रमे १९१२ आणि १९२९ मध्ये वैशिष्ट्यपूर्ण लक्षणे दिसू लागली. तथापि, सुमारे ३० वर्षांनंतर, या रोगजनकाला 'Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz.' असे नाव देण्यात आले. & Sacc., teleomorph Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., teleomorph Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., телеоморф Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld चा टेलिओमॉर्फ. & 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. आणि एच. श्रेन्क,. आणि एच. श्रेन्क, .आणि एच. श्रेन्क. आणि एच. 施伦克,. आणि एच. 施伦克,.आणि एच. श्लेन्क, .२० व्या शतकाच्या मध्यावर केलेल्या प्राथमिक रोग फेनोटायपिंगमध्ये एनएलएल (NLL) आणि पिवळ्या ल्युपिनच्या (L. luteus L.) ॲक्सेशन्समध्ये काही प्रमाणात प्रतिकारशक्ती दिसून आली, परंतु चाचणी केलेले पांढऱ्या ल्युपिनचे (L. albus L.) सर्व ॲक्सेशन्स अत्यंत संवेदनशील होते¹⁵,¹⁶. अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की अँथ्रॅकनोजचा विकास वाढलेल्या पर्जन्यमानाशी (हवेतील आर्द्रता) आणि तापमानाशी (१२-२८°C च्या दरम्यान) संबंधित आहे, ज्यामुळे उच्च तापमानात प्रतिकारशक्तीचे उल्लंघन होते¹⁷,¹⁸. खरं तर, उच्च आर्द्रतेच्या परिस्थितीत, कोनिडिया अंकुरित होण्यासाठी आणि रोग सुरू होण्यासाठी लागणारा वेळ १२°C (१६ तास) पेक्षा २४°C (४ तास) मध्ये चार पटीने कमी होता¹⁹. अशाप्रकारे, चालू असलेल्या जागतिक तापमानवाढीमुळे अँथ्रॅकनोजचा प्रसार झाला आहे. तथापि, फ्रान्स (१९८२) आणि युक्रेन (१९८३) मध्ये हा रोग आगामी धोक्याचा सूचक म्हणून दिसून आला होता, परंतु त्यावेळी ल्युपिन उद्योगाने त्याकडे दुर्लक्ष केले होते असे दिसते²⁰,²¹. काही वर्षांनंतर, हा विनाशकारी रोग जगभर पसरला आणि ऑस्ट्रेलिया, पोलंड आणि जर्मनी22,23,24 सारख्या प्रमुख ल्युपिन-उत्पादक देशांवरही त्याचा परिणाम झाला. १९९० च्या दशकाच्या मध्यात अँथ्रॅकनोजचा प्रादुर्भाव झाल्यानंतर, व्यापक तपासणीमुळे NLL19 नमुन्यांमध्ये अनेक प्रतिरोधक दात्यांची ओळख पटली. अँथ्रॅकनोजला NLL चा प्रतिकार वेगवेगळ्या जर्मप्लाझम स्रोतांमध्ये आढळणाऱ्या दोन स्वतंत्र प्रभावी अ‍ॅलील्सद्वारे नियंत्रित केला जातो: 'तंजिल' आणि 'वोंगा' या जातींमध्ये Lanr1 आणि 'मंडाले' या जातीमध्ये AnMan 25, 26. हे अ‍ॅलील्स त्या आण्विक मार्कर्सना पूरक आहेत जे प्रजनन कार्यक्रमांमध्ये प्रतिरोधक जर्मप्लाझमच्या निवडीस समर्थन देतात25,26,27,28,29,30. Lanr1 अ‍ॅलील असलेली प्रतिकारक्षम प्रजनन रेषा 83A:476 हिचा, संवेदनशील वन्य रेषा P27255 सोबत संकर करून अँथ्रॅकनोज प्रतिकारक्षमतेसाठी विभक्त होणारी RIL लोकसंख्या मिळवण्यात आली, ज्यामुळे Lanr1 लोकस NLL-1131, 32, 33 गुणसूत्रावर निश्चित करणे शक्य झाले. अँथ्रॅकनोजच्या प्रतिकारक्षमतेच्या लगतच्या लोकसमधील लिंकेज मॅप मार्कर्सचे NLL या जीनोमिक फ्रेमवर्कसोबत संरेखन केल्यावर, तिन्ही अ‍ॅलील्सचे स्थान एकाच गुणसूत्रावर (NLL-11) परंतु वेगवेगळ्या ठिकाणी असल्याचे दिसून आले29,34,35. तथापि, RILs ची कमी संख्या आणि मार्कर्स व संबंधित अ‍ॅलील्समधील मोठे अनुवांशिक अंतर यामुळे, त्यांच्या मूळ जनुकांविषयी कोणताही विश्वसनीय निष्कर्ष काढता येत नाही. दुसरीकडे, ल्युपिन्समध्ये रिव्हर्स जेनेटिक्सचा वापर त्यांच्या अत्यंत कमी पुनरुत्पादन क्षमतेमुळे अवघड आहे, ज्यामुळे अनुवांशिक फेरफार करणे क्लिष्ट होते37.
83A:476 (Lanr1) आणि Mandelup (AnMan) सारख्या, समयुग्मजी अवस्थेत इच्छित अ‍ॅलील धारण करणाऱ्या पाळीव जननद्रव्याच्या विकासामुळे, वन्य प्रजातींमध्ये अ‍ॅलीलच्या विरोधी संयोगांच्या उपस्थितीत अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्तीचा अभ्यास करण्याचे मार्ग खुले झाले आहेत. आण्विक यंत्रणांच्या शक्यता. विशिष्ट जनुकरूपांद्वारे निर्माण होणाऱ्या संरक्षण प्रतिसादांची तुलना करणे. या अभ्यासात C. lupini लसीकरणाला NLL ने दिलेल्या सुरुवातीच्या ट्रान्सक्रिप्टोम प्रतिसादाचे मूल्यांकन केले गेले. सर्वप्रथम, Lanr1 आणि AnMan अ‍ॅलील दर्शविणाऱ्या आण्विक मार्करचा वापर करून 215 लाइन्स असलेल्या युरोपियन NLL जननद्रव्य पॅनेलची तपासणी करण्यात आली. त्यानंतर, आण्विक मार्करसाठी पूर्वी निवडलेल्या 50 NLL लाइन्सवर नियंत्रित परिस्थितीत अँथ्रॅकनोज फेनोटायपिंग करण्यात आले. या प्रयोगांच्या आधारावर, अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्ती आणि Lanr1/AnMan अ‍ॅलीलिक रचनेत भिन्न असलेल्या चार लाइन्सची निवड दोन पूरक पद्धती वापरून विभेदक संरक्षण जनुक अभिव्यक्ती प्रोफाइलिंगसाठी करण्यात आली: हाय-थ्रूपुट आरएनए सिक्वेन्सिंग आणि रिअल-टाइम पीसीआर क्वांटिफिकेशन.
Lanr1 (Anseq3 आणि Anseq4), AnMan (AnManM1) आणि AnMan (AnManM1) या मार्कर्ससह NLL जर्मप्लाझमच्या (N = 215) एका संचाची तपासणी केली असता असे दिसून आले की, केवळ एकच लाइन (95726, सलामांका-बी जवळ) सर्व मार्कर्ससाठी "प्रतिरोधक" अॅलिल वाढवते, तर "संवेदनशील" अॅलिल्सची उपस्थिती" या विभागात 158 (~73.5%) लाइन्समध्ये सर्व मार्कर्सचे प्रमाण आढळले. तेरा लाइन्सनी Lanr1 मार्करचे दोन "प्रतिरोधक" अॅलिल्स तयार केले आणि 8 लाइन्सनी Lanr1 मार्करचे "प्रतिरोधक" अॅलिल्स तयार केले. AnMan मार्करचे "प्रतिरोधक" अॅलिल (पूरक सारणी S1). दोन लाइन्स Anseq3 मार्करसाठी हेटेरोजायगस होत्या आणि एक AnManM1 मार्करसाठी हेटेरोजायगस होती. ४२ लाईन्समध्ये (१९.५%) Anseq3 आणि Anseq4 अ‍ॅलील्सचे विरुद्ध टप्पे आढळले, जे या दोन लोसायमधील पुनर्संयोजनाची उच्च वारंवारता दर्शवते. नियंत्रित परिस्थितीत अँथ्रॅकनोज फेनोटाइप्सने (पूरक सारणी S2) चाचणी केलेल्या जीनोटाइप्सच्या प्रतिकारशक्तीमध्ये भिन्नता उघड केली, जी अँथ्रॅकनोजच्या तीव्रतेमध्ये दिसून आली. सरासरी गुणांमधील फरक १.८ (मध्यम प्रतिरोधक) ते ६.९ (संवेदनशील) पर्यंत होता आणि वनस्पतींच्या वजनातील फरक ०.६२ (संवेदनशील) ते ४.४५ ग्रॅम (प्रतिरोधक) पर्यंत होता. प्रयोगाच्या दोन पुनरावृत्तींमध्ये निरीक्षण केलेल्या मूल्यांमध्ये (रोगाच्या तीव्रतेच्या गुणांसाठी 0.51, P = 0.00017 आणि वनस्पतीच्या वजनासाठी 0.61, P < 0.0001) तसेच या दोन पॅरामीटर्समध्ये (− 0.59 आणि − 0.77, P < 0.0001) महत्त्वपूर्ण सहसंबंध होता. प्रयोगाच्या दोन पुनरावृत्तींमध्ये निरीक्षण केलेल्या मूल्यांमध्ये (रोगाच्या तीव्रतेच्या गुणांसाठी 0.51, P = 0.00017 आणि वनस्पतीच्या वजनासाठी 0.61, P < 0.0001) तसेच या दोन पॅरामीटर्समध्ये (− 0.59 आणि − 0.77, P < 0.0001) महत्त्वपूर्ण सहसंबंध होता. Выявлена ​​достоверная корреляция между значениями, наблюдаемыми в двух повторностях эксперимента (0,51 для баляболения, балобления = 0,00017 и 0,61 для массы растения, P < 0,0001), а также между этими двумя параметрами (-0,59 и -0,77, Р < 0,001). प्रयोगाच्या दोन पुनरावृत्तींमध्ये निरीक्षण केलेल्या मूल्यांमध्ये (रोगाच्या तीव्रतेच्या गुणांकांसाठी 0.51, P = 0.00017 आणि वनस्पतीच्या वजनासाठी 0.61, P < 0.0001), तसेच या दोन मापदंडांमध्ये (-0.59 आणि -0.77, P < 0.0001) एक महत्त्वपूर्ण सहसंबंध आढळला.在两次重复实验中观察到的值之间存在显着相关性（疾病严重程度评分为,P=0.51 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，P < 0.0001)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 评 分丈 5 ， p = 0.00017 ， 植物 为 0.61 ， p < 0.0001） 以及 两 个 参数 之间 （（（（- 0.59 和–59 和–59 和– ०.५९ 和- ०.७७, पी < ०.००१). Наблюдалась значительная корреляция между значениями, наблюдаемыми в двух повторностях (оценка тяжести заболева, P070101, मास्सा растения 0,61, P <0,0001), и между этими двумя параметрами (-0,59 и -0,0001) 0,77, पी <0,0001. दोनदा निरीक्षण केलेल्या मूल्यांमध्ये (रोगाच्या तीव्रतेचा स्कोअर 0.51, P = 0.00017 आणि वनस्पतीचे वजन 0.61, P < 0.0001) आणि या दोन पॅरामीटर्समध्ये (-0.59 आणि -0.0001) 0.77, P<0.0001 असा महत्त्वपूर्ण सहसंबंध होता. ).संवेदनशील वनस्पतींमध्ये दिसणाऱ्या सामान्य लक्षणांमध्ये खोडाला 'मेंढपाळाच्या धनुष्या'सारखा पीळ पडणे आणि त्यानंतर नारंगी/गुलाबी स्पोरोझोइट्स असलेले अंडाकृती व्रण दिसणे यांचा समावेश होतो (पूरक आकृती १). Lanr1 (83A:476 आणि Tanjil) आणि AnMan (Mandelup) जनुके असलेले ऑस्ट्रेलियन ॲक्सेशन मध्यम प्रतिकारक्षम आहेत (प्रतिकारक्षमता ०.०३३१ आणि ०.००३६). ज्या काही वाणांमध्ये "प्रतिकारक्षम" Lanr1 आणि/किंवा AnMan ॲलेल्स देखील असतात, त्यांमध्ये या रोगाची लक्षणे दिसतात.
मनोरंजक म्हणजे, कोणताही "प्रतिरोधक" मार्कर अ‍ॅलील नसलेल्या काही NLL लाईन्समध्ये अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्तीची उच्च पातळी दिसून आली (Lanr1 किंवा AnMan जीनोटाइपच्या तुलनेत समान किंवा जास्त), जसे की बोरेजीन (दोन्ही पॅरामीटर्ससाठी P मूल्य < 0.0001), बोजार (स्कोअरसाठी P मूल्य < 0.0001 आणि वनस्पती वजनासाठी 0.001) आणि पॉप्युलेशन B-549/79b (स्कोअरसाठी P मूल्य < 0.0001 आणि वजनासाठी गैर-महत्त्वपूर्ण). मनोरंजक म्हणजे, कोणताही "प्रतिरोधक" मार्कर अ‍ॅलील नसलेल्या काही NLL लाईन्समध्ये अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्तीची उच्च पातळी दिसून आली (Lanr1 किंवा AnMan जीनोटाइपच्या तुलनेत समान किंवा जास्त), जसे की बोरेजीन (दोन्ही पॅरामीटर्ससाठी P मूल्य < 0.0001), बोजार (स्कोअरसाठी P मूल्य < 0.0001 आणि वनस्पती वजनासाठी 0.001) आणि पॉप्युलेशन B-549/79b (स्कोअरसाठी P मूल्य < 0.0001 आणि वजनासाठी गैर-महत्त्वपूर्ण). Интересно, что несколько линий NLL, лишенных какого-либо «резистентного» маркерного аллеля, показали высокий уровень уровень уровень. антракнозу (сопоставимый или более высокий, чем для генотипов Lanr1 или AnMan), таких как बोरेगीन (значение P <0,0001 для оборя), Boregine (पी <0,0001 для оценки и 0,001 для массы растения) и популяции B-549/79b (значение P <0,0001 для оценки и незначимо для). मनोरंजक म्हणजे, कोणताही 'प्रतिरोधक' मार्कर अॅलील नसलेल्या अनेक NLL लाइन्सनी अँथ्रॅकनोजला उच्च पातळीचा प्रतिकार दर्शविला (Lanr1 किंवा AnMan जीनोटाइपच्या तुलनेत किंवा त्याहून अधिक), जसे की बोरेजीन (दोन्ही पॅरामीटर्ससाठी P मूल्य < 0.0001), बोजार (मूल्यांकनासाठी P मूल्य < 0.0001 आणि वनस्पती वजनासाठी 0.001) आणि पॉप्युलेशन B-549/79b (मूल्यांकनासाठी P मूल्य < 0.0001 आणि वजनासाठी महत्त्वपूर्ण नाही).有趣的是，一些缺乏任何“抗性”标记等位基因的NLL 系显示出高水平的炭疽病抗怗基因型相当或更高），例如Boregin（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，重量不漉。 हे मनोरंजक आहे की काही NLL प्रणाली ज्यांमध्ये कोणतेही "अँटीजेनिक" मार्कर नसतात त्या उच्च क्षैतिज प्रतिकारशक्ती दर्शवितात (Lanr1 किंवा AnMan जनुकांच्या समतुल्य किंवा त्याहून अधिक), जसे की बोरेजीन (दोन्ही पॅरामीटर्स P < 0.0001), बोजार (P मूल्य < 0.0001, वनस्पती वजन 0.001) आणि स्ट्रेन B-549/79b (P मूल्य < 0.0001, वजन लक्षणीय नाही). Интересно, что некоторые линии NLL, лишенные каких-либо маркерных аллей «резистентности», показали высокие уровни устоичисти. антракнозу (сравнимые или выше, чем у генотипов Lanr1 или AnMan), такие как Boregine (значение P для обоих параметров <0,00001, Bojar1, Boregine), मास्सा रास्तेनिया 0,001) и популяция B-549/79b (оценка P-значение <0,0001, масса незначительна). मनोरंजक म्हणजे, 'प्रतिकार' मार्कर अ‍ॅलील्सची कमतरता असलेल्या काही NLL लाईन्सनी अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्तीची उच्च पातळी दर्शविली (Lanr1 किंवा AnMan जीनोटाइपच्या तुलनेत किंवा त्याहून अधिक), जसे की बोरेजीन (दोन्ही पॅरामीटर्ससाठी P मूल्य <0.0001), बोजार (P-मूल्य < 0.0001, वनस्पती वजन 0.001) आणि पॉप्युलेशन B-549/79b (P-मूल्य < 0.0001, वजन लक्षणीय नाही).ही घटना प्रतिकाराच्या एका नवीन अनुवांशिक स्रोताची शक्यता सुचवते, ज्यामुळे मार्कर जीनोटाइप आणि रोग फेनोटाइप यांच्यातील सहसंबंधाचा अभाव स्पष्ट होतो (पी मूल्ये ~०.४२ ते ~०.९८). अशाप्रकारे, कोल्मोगोरोव्ह-स्मिरनोव्ह चाचणीने दाखवले की अँथ्रॅकनोज प्रतिकारावरील डेटा स्कोअरसाठी (पी-मूल्ये ०.२५ आणि ०.११) आणि वनस्पती वस्तुमानासाठी (पी-मूल्ये ०.४७ आणि ०.५५) अंदाजे सामान्यपणे वितरित होता, ज्यामुळे मी असा अंदाज बांधतो की Lanr1 आणि AnMan पेक्षा अधिक अ‍ॅलील यात सामील आहेत.
अँथ्रॅकनोज प्रतिकार चाचणीच्या निकालांवर आधारित, ट्रान्सक्रिप्टोम विश्लेषणासाठी 4 लाईन्स निवडण्यात आल्या: 83A:476, बोरेजिन, मँडेलप आणि पॉप्युलेशन 22660. या लाईन्सची RNA सिक्वेन्सिंगद्वारे लसीकरण प्रयोगांमध्ये अँथ्रॅक्स प्रतिकारासाठी पुन्हा चाचणी घेण्यात आली, मात्र त्यांचे निकाल मागील चाचणीप्रमाणेच असावेत. स्कोअर मूल्ये खालीलप्रमाणे होती: बोरेजिन (1.71 ± 1.39), 83A:476 (2.09 ± 1.38), मँडेलप (3.82 ± 1.42) आणि पॉप्युलेशन 22660 (6.11 ± 1.29).
इल्यूमिना नोव्हासेक 6000 प्रोटोकॉलने प्रति नमुना सरासरी 40.5 एमरीड जोड्या (29.7 ते 54.4 एमरीड्स) मिळवल्या (पूरक सारणी S3). संदर्भ अनुक्रमातील अलाइनमेंट स्कोअर 75.5% ते 88.6% पर्यंत होते. जैविक प्रतिकृतींमधील प्रायोगिक प्रकारांमधील रीड काउंट डेटाचा सरासरी सहसंबंध 0.812 ते 0.997 (सरासरी 0.959) पर्यंत होता. विश्लेषण केलेल्या 35,170 जनुकांमधून, 2917 जनुकांमध्ये कोणतीही अभिव्यक्ती दिसून आली नाही आणि इतर 4785 जनुके नगण्य पातळीवर (मूळ सरासरी < 5) अभिव्यक्त झाली. विश्लेषण केलेल्या 35,170 जनुकांमधून, 2917 जनुकांमध्ये कोणतीही अभिव्यक्ती दिसून आली नाही आणि इतर 4785 जनुके नगण्य पातळीवर (मूळ सरासरी < 5) अभिव्यक्त झाली. Из 35 170 проанализированных генов 2917 не проявляли экспрессии, а остальные 4785 генов экспрессировались на незвначированных генов 2917 <5). विश्लेषण केलेल्या 35,170 जनुकांमधून, 2917 जनुकांनी कोणतीही अभिव्यक्ती दर्शविली नाही आणि उर्वरित 4785 जनुके नगण्य पातळीवर (आधार सरासरी <5) अभिव्यक्त झाली.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） ५).३५,१७० Из 35 170 проанализированных генов 2917 не экспрессировались, а остальные 4785 генов имели незначительную экспрессировались ( значение <5). विश्लेषण केलेल्या 35,170 जनुकांमधून, 2917 व्यक्त झाले नाहीत आणि उर्वरित 4785 जनुकांची अभिव्यक्ती नगण्य होती (आधार सरासरी <5).अशाप्रकारे, प्रयोगादरम्यान व्यक्त झालेले मानले गेलेले जनुकांची संख्या (मूळ सरासरी ≥ 5) 27,468 (78.1%) होती (पूरक सारणी S4).
पहिल्या वेळेपासून, सर्व NLL लाईन्सनी C. lupini (स्ट्रेन Col-08) च्या संसर्गाला ट्रान्सक्रिप्टोमचे पुनर्रचना करून प्रतिसाद दिला (तक्ता १), तथापि, लाईन्समध्ये लक्षणीय फरक दिसून आले. अशाप्रकारे, प्रतिकारक्षम लाईन 83A:476 (Lanr1 जीन असलेली) ने पहिल्या वेळी (६ hpi) लक्षणीय ट्रान्सक्रिप्टोम पुनर्रचना दर्शविली, ज्यामध्ये या वेळेच्या इतर टप्प्यांच्या तुलनेत वेगळ्या केलेल्या अप- आणि डाउन-जीन्सच्या संख्येत ३१-६९ पटींनी वाढ झाली. याव्यतिरिक्त, हे शिखर अल्पकाळ टिकणारे होते, कारण दुसऱ्या वेळी (१२ hpi) केवळ काही जीन्सची अभिव्यक्ती लक्षणीयरीत्या बदललेली राहिली. विशेष म्हणजे, बोरेजीन, जिने कलम चाचणीमध्ये उच्च पातळीचा प्रतिकार दर्शविला होता, तिच्यामध्ये प्रयोगादरम्यान अशी मोठी ट्रान्सक्रिप्शनल पुनर्रचना झाली नाही. तथापि, १२ HPI वेळी बोरेजीन आणि 83A:476 साठी भिन्नपणे व्यक्त होणाऱ्या जीन्सची (DEG) संख्या समान होती. मँडेलुप आणि लोकसंख्या २२६६० या दोन्ही ठिकाणी शेवटच्या वेळेच्या टप्प्यावर (४८ लिटर/सेकंद) डीईजी शिखरे दिसून आली, जे संरक्षण प्रतिसादांमध्ये सापेक्ष विलंब दर्शवते.
इतर सर्व लाईन्सच्या तुलनेत, 83A:476 मध्ये C. lupini च्या प्रतिसादात 6 HPI (संक्रमणाच्या 6 तासांनंतर) मोठ्या प्रमाणात ट्रान्सक्रिप्टोम रिप्रोग्रामिंग झाल्यामुळे, या वेळेस आढळलेल्या DEGs पैकी ~91% हे वंश-विशिष्ट होते (आकृती 1). तथापि, अभ्यास लाईन्सच्या सुरुवातीच्या प्रतिसादांमध्ये काही प्रमाणात समानता होती, कारण बोरेजिन, मँडेलप आणि पॉप्युलेशन 22660 मधील अनुक्रमे 68.5%, 50.9% आणि 52.6% DEGs हे 83A:476 मध्ये आढळलेल्या DEGs शी विशिष्ट वेळी जुळले. तथापि, हे DEGs 83A:476 वापरून सध्या शोधलेल्या सर्व DEGs च्या केवळ एक लहान अंश (0.97–1.70%) होते. याव्यतिरिक्त, यावेळी सर्व लाईन्समधील 11 DEGs सुसंगत होते (पूरक सारण्या S4-S6), ज्यामध्ये वनस्पतींच्या संरक्षण प्रतिसादांचे सामान्य घटक समाविष्ट होते: लिपिड ट्रान्सफर प्रोटीन (TanjilG_32225), एंडोग्लुकॅन-1,3-β-ग्लुकोसाइड एन्झाइम (TanjilG_23384), SAM22 सारखी दोन तणाव-प्रेरित प्रथिने (TanjilG_31528 आणि TanjilG_31531), बेसिक लेटेक्स प्रोटीन (TanjilG_32352), आणि दोन ग्लायसिन-समृद्ध संरचनात्मक पेशी भित्तिका प्रथिने (TanjilG_19701 आणि TanjilG_19702). तसेच, 24 HPI वर 83A:476 आणि बोरेजिन (एकूण 16-38% DEG) आणि 48 HPI वर मँडेलप आणि पॉप्युलेशन 22660 (एकूण 14-20% DEG) यांच्या ट्रान्सक्रिप्टोम प्रतिसादांमध्ये तुलनेने जास्त समानता होती.
पोलंडमधील विर्झेनिस येथील ल्युपिनच्या शेतातून १९९९ मध्ये मिळवलेल्या कोलेटोट्रिचम ल्युपिनी (Col-08 स्ट्रेन) ने लसीकरण केलेल्या अरुंद-पानांच्या ल्युपिनच्या (NLL) जातींमधील भिन्नपणे व्यक्त होणाऱ्या जनुकांची (DEG) संख्या दर्शवणारा वेन आकृती. विश्लेषण केलेल्या NLL जाती होत्या: 83A:476 (प्रतिरोधक, Lanr1 अ‍ॅलील असलेली), बोरेजिन (प्रतिरोधक, अनुवांशिक पार्श्वभूमी अज्ञात), मँडेलुप (मध्यम प्रतिरोधक, AnMan अ‍ॅलील असलेली) आणि पॉप्युलेशन 22660 (अत्यंत संवेदनशील). hpi हे संक्षिप्त रूप लसीकरणानंतरच्या तासांसाठी आहे. आलेख सोपा करण्यासाठी शून्य मूल्ये वगळण्यात आली आहेत.
६ hpi (तासांनंतर) अतिव्यक्त झालेल्या जनुकांच्या संचाचे, कॅनोनिकल आर जीन डोमेन्सच्या उपस्थितीसाठी विश्लेषण करण्यात आले (पूरक सारणी S7). या अभ्यासात असे दिसून आले की, केवळ ८३A:४७६ येथे NBS-LRR डोमेन्स असलेल्या क्लासिक रोग प्रतिकार जनुकांचे ट्रान्सक्रिप्टोम प्रेरण झाले आहे. या संचामध्ये एक TIR-NBS-LRR जनुक (tanjilg_05042), पाच CC-NBS-LRR जनुके (tanjilg_06165, tanjilg_06162, tanjilg_22773, tanjilg_22640, आणि tanjilg_16162), आणि चार NBS-LR, आणि चार NBS-LRRE (tanjilg_16162) तसेच चार NBS-Lrr (tanjilg_16162) आणि चार NBS-LRR (TANJILG_16162) यांचा समावेश होता. या सर्व जनुकांमध्ये संरक्षित अनुक्रमांमध्ये मांडलेले कॅनोनिकल डोमेन आहेत. NBS-LRR डोमेन जनुकांव्यतिरिक्त, 6 hpi वर अनेक RLL काइनेसेस सक्रिय झाले होते, म्हणजे बोरेजीनमध्ये एक (TanjilG_19877), मँडेलअपमध्ये दोन (TanjilG_07141 आणि TanjilG_19877) आणि पॉप्युलेशन 22660 मध्ये दोन (TanjilG_09014 आणि TanjilG_10361) आणि 83A 27:476 मध्ये दोन.
C. lupini (स्ट्रेन Col-08) च्या इनोक्युलेशनला प्रतिसाद म्हणून ज्या जनुकांच्या अभिव्यक्तीमध्ये लक्षणीय बदल झाला होता, त्यांचे जीन ऑन्टोलॉजी (GO) एनरिचमेंट विश्लेषण करण्यात आले (पूरक सारणी S8). सर्वात जास्त वेळा आढळलेला जैविक प्रक्रिया शब्द "GO:0006952 संरक्षण प्रतिसाद" हा होता जो 16 (वेळ × ओळ) संयोजनांपैकी 6 मध्ये उच्च महत्त्वपूर्णतेसह (P मूल्य < 0.001) आढळला (आकृती 2). सर्वात जास्त वेळा आढळलेला जैविक प्रक्रिया शब्द "GO:0006952 संरक्षण प्रतिसाद" हा होता जो 16 (वेळ × ओळ) संयोजनांपैकी 6 मध्ये उच्च महत्त्वपूर्णतेसह (P मूल्य < 0.001) आढळला (आकृती 2). Наиболее часто чрезмерно представленным термином биологического процесса был «GO: 0006952 защитный ответный отвелкоя», 16 मध्ये (время × линия) комбинаций с высокой значимостью (значение P <0,001) (рис. 2). सर्वाधिक वेळा जास्त प्रमाणात आढळलेला जैविक प्रक्रिया शब्द 'GO:0006952 संरक्षण प्रतिसाद' हा होता, जो 16 (वेळ × वंश) संयोजनांपैकी 6 मध्ये उच्च महत्त्वपूर्णतेसह (P मूल्य < 0.001) आढळला (आकृती 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×翇翇个（时间程个中, 具有高显着性（P 值< 0.001）（图2）. सर्वात प्रातिनिधिक जैविक प्रक्रिया संज्ञा "GO:0006952 संरक्षण प्रतिसाद" आहे, जी 16 (वेळ×रेषा) संयोजनांपैकी 6 मध्ये उच्च महत्त्वपूर्णतेसह (P मूल्य < 0.001) दिसून येते (आकृती 2). Наиболее часто чрезмерно представленным термином биологического процесса был «GO: 0006952 संरक्षण प्रतिसाद», который появленным который появленным комбинаций (время × линия) с высокой значимостью (значение P <0,001) (рис. 2). सर्वाधिक वेळा जास्त प्रमाणात आढळलेला जैविक प्रक्रिया शब्द 'GO:0006952 संरक्षण प्रतिसाद' हा होता, जो 16 संयोजनांपैकी (वेळ × रेषा) 6 मध्ये उच्च महत्त्वपूर्णतेसह (P मूल्य < 0.001) आढळला (आकृती 2).ही संज्ञा 83A:476 आणि बोरेजीनमध्ये दोन वेळेस (6 आणि 24 hpi) आणि मँडेलप व पॉप्युलेशन 22660 मध्ये एका वेळेस (अनुक्रमे 12 आणि 6 hpi) अधिक प्रमाणात आढळली. हा एक अपेक्षित परिणाम आहे, जो प्रतिरोधक वाणांच्या बुरशीविरोधी प्रतिसादावर प्रकाश टाकतो. याव्यतिरिक्त, 83A:476 ने "GO:0055114 रेडॉक्स प्रक्रिया" या संज्ञेद्वारे दर्शविलेल्या ऑक्सिडेटिव्ह बर्स्टशी संबंधित जनुकांना वेगाने प्रेरित करून सी. ल्युपिनीला प्रतिसाद दिला, जो एक विशिष्ट संरक्षण प्रतिसाद दर्शवतो, तर बोरेजीनने 'GO' या संज्ञेशी संबंधित विशिष्ट संरक्षण प्रतिसाद प्रकट केला. :0006950 ताण प्रतिसाद”. पॉप्युलेशन २२६६० ने दुय्यम चयापचय घटकांचा समावेश असलेला क्षैतिज प्रतिकार प्रतिसाद सक्रिय केला, ज्यामध्ये “GO:0016104 ट्रायटरपीन जैवसंश्लेषणाची प्रक्रिया” आणि “GO:0006722 ट्रायटरपीन चयापचयाची प्रक्रिया” (दोन्ही संज्ञा एकाच जनुकांच्या संचाशी संबंधित आहेत) या संज्ञांची अत्यधिक संख्या अधोरेखित झाली. GO टर्म एनरिचमेंट विश्लेषणाचे परिणाम विचारात घेता, मँडेलप अभिक्रियेची स्थिरता बोरेजीन आणि पॉप्युलेशन २२६६० यांच्या दरम्यान होती. याव्यतिरिक्त, लवकर होणारी अभिक्रिया ८३A:४७६ (६ hpi) आणि उशिरा होणारी अभिक्रिया मँडेलप व पॉप्युलेशन २२६६० मध्ये GO:0015979 'प्रकाशसंश्लेषण' ही संज्ञा आणि इतर संबंधित जैविक प्रक्रियांचा समावेश आहे.
अँथ्रॅक्स ल्युपिन (१९९९ मध्ये पोलंडमधील विर्झेनिस येथील ल्युपिनच्या शेतातून मिळवलेला Col-08 स्ट्रेन) ने संक्रमित केलेल्या अरुंद-पानांच्या ल्युपिनच्या (NLL) ट्रान्सक्रिप्टोम प्रतिसादादरम्यान भिन्नपणे व्यक्त झालेल्या जनुकांच्या एनोटेशनमध्ये निवडलेले बायोप्रोसेस जीन ऑन्टोलॉजी टर्म्स खूपच अतिरंजित आहेत. विश्लेषण केलेल्या NLL लाइन्स होत्या: 83A:476 (प्रतिरोधक, ज्यात होमोजायगस Lanr1 अॅलील आहे), बोरेजिन (प्रतिरोधक, अज्ञात अनुवांशिक पार्श्वभूमी), मँडेलअप (मध्यम प्रतिरोधक, ज्यात होमोजायगस AnMan अॅलील आहे) आणि पॉप्युलेशन 22660 (संवेदनशील).
या अभ्यासाचा उद्देश अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्तीमध्ये योगदान देणारी जनुके ओळखणे हा असल्याने, “GO: 0006952 संरक्षणात्मक प्रतिसाद” आणि “GO: 0055114 रेडॉक्स प्रक्रिया” या GO संज्ञांशी संबंधित जनुकांचे विश्लेषण केले गेले. यासाठी, किमान एक रेषा असलेल्या बेसलाइन सरासरी ≥ ३० आणि एका विशिष्ट वेळेच्या बिंदूसह, log2 (फोल्ड चेंज) च्या सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण मूल्यांना एकत्रित करून कट-ऑफ वापरण्यात आले. हे निकष पूर्ण करणाऱ्या जनुकांची संख्या GO:0006952 साठी ६५ आणि GO:0055114 साठी ५२४ होती.
83A:476 ने GO:0006952 या संज्ञेसह दोन DEG शिखरे उघड केली, पहिले प्रति इंच 6 जीन्सवर (64 जीन्स, अप आणि डाउन रेग्युलेशन) आणि दुसरे प्रति इंच 24 जीन्सवर (15 जीन्स, फक्त अप रेग्युलेशन). बोरेजीनने हे देखील दाखवले की GO:0006952 त्याच वेळी शिखरावर पोहोचले, परंतु कमी DEG (11 आणि 8) आणि प्राधान्यपूर्ण सक्रियतेसह. मँडेलूपने 12 आणि 48 HPI वर GO:0006952 ची दोन शिखरे दाखवली, दोन्हीमध्ये 12 जीन्स होते (पहिल्यामध्ये सक्रिय करणारे जीन्स आणि दुसऱ्यामध्ये फक्त दमन करणारे जीन्स), तर 6 HPI वरील 22660 लोकसंख्येमध्ये (13 जीन्स) वाढीव रेग्युलेशनच्या शिखराचे प्राबल्य होते. हे लक्षात घेतले पाहिजे की या शिखरांमधील 96.4% GO:0006952 DEG मध्ये समान प्रकारचा प्रतिसाद (अप किंवा डाउन) होता, जे सहभागी जीन्सच्या संख्येत फरक असूनही संरक्षण प्रतिसादांमध्ये महत्त्वपूर्ण ओव्हरलॅप दर्शवते. GO:0006952 या टर्मशी संबंधित अनुक्रमांचा सर्वात मोठा गट स्टार्व्हेशन स्ट्रेस-असोसिएटेड मेसेज प्रोटीन 22 (SAM22-like) ला एन्कोड करतो, जे क्लास 10 पॅथोजेनेसिस-असोसिएटेड प्रोटीन (PR-10) प्रोटीन क्लेड आणि कोअर प्रोटीन लेटेक्स सिमिलर (MLP-like) प्रोटीनशी संबंधित आहे (आकृती 3). हे दोन गट अभिव्यक्तीच्या स्वरूपात आणि प्रतिसादाच्या दिशेत भिन्न होते. SAM22-like प्रोटीनला एन्कोड करणाऱ्या जनुकांनी सुरुवातीच्या टप्प्यावर (6 किंवा 12 hpi) सातत्यपूर्ण आणि लक्षणीय प्रेरण दर्शविली आणि प्रयोगाच्या शेवटी (48 hpi) ते सामान्यतः अप्रतिसादी होते, तर MLP-like प्रोटीनने 6 hpi वर समन्वय दर्शविला आणि 48 hpi वर प्रतिसाद दर्शविला, इतर जवळजवळ सर्व डेटा पॉइंट्स अप्रतिसादी होते. याव्यतिरिक्त, SAM22-सदृश प्रथिन जनुकांच्या अभिव्यक्ती प्रोफाइलमधील फरक अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्तीमधील निरीक्षित विविधतेनुसार दिसून आले, कारण अधिक संवेदनशील जनुकांच्या तुलनेत अधिक प्रतिरोधक वाणांमध्ये या जनुकांना लक्षणीयरीत्या प्रेरित करणारे अधिक वेळ-बिंदू होते. आणखी एका LlR18A/B-सदृश PR-10 जनुकाने SAM22-सदृश प्रथिन जनुकासारखाच अत्यंत समान अभिव्यक्ती नमुना दर्शवला.
"GO:0006952 डिफेन्स रिस्पॉन्स" या जैविक प्रक्रिया संज्ञेचे मुख्य घटक आणि Lanr1 व AnMan अ‍ॅलील्सच्या संभाव्य जनुकांच्या अभिव्यक्तीचे नमुने ओळखण्यात आले. लॉग२ स्केल हे, एकाच वेळी, संसर्गित (कोलेटोट्रिचम ल्युपिनी, स्ट्रेन Col-08, ल्युपिनच्या शेतातून प्राप्त, विझेनिका, पोलंड, १९९९) आणि नियंत्रण (शाम-इनोक्युलेटेड) वनस्पतींमधील लॉग२ मूल्ये (फोल्ड चेंज) दर्शवते. खालील नॅरोलीफ ल्युपिन लाइन्सचे विश्लेषण करण्यात आले: ८३ए:४७६ (प्रतिरोधक, होमोझायगस Lanr1 अ‍ॅलील असलेली), बोरेजिन (प्रतिरोधक, अनुवांशिक पार्श्वभूमी अज्ञात), मँडेलअप (मध्यम प्रतिरोधक, होमोझायगस AnMan अ‍ॅलील असलेली), आणि पॉप्युलेशन २२६६० (संवेदनशील).
याव्यतिरिक्त, RNA-seq उमेदवार जनुके Lanr1 (TanjilG_05042) आणि AnMan (TanjilG_12861) यांच्या अभिव्यक्ती प्रोफाइलचे मूल्यांकन करण्यात आले (आकृती ३). TanjilG_05042 जनुकाने केवळ पहिल्या वेळेच्या टप्प्यावर (६ hpi) लक्षणीय प्रतिसाद (सक्रियता) दर्शविला, तर TanjilG_12861 जनुकाने केवळ दोन वेळेच्या टप्प्यांवर लक्षणीय प्रतिसाद दर्शविला: ६ hpi (अधोनियमन) आणि २४ hpi (६ hpi).
GO:0055114 “रेडॉक्स प्रक्रिया” या संज्ञेमध्ये सर्वाधिक अतिव्यक्त झालेले जनुके सायटोक्रोम P450 प्रथिने आणि पेरॉक्सिडेज एन्कोड करणारी जनुके होती (आकृती ४). 83A:476 मधून ६ HPI (संक्रमणानंतरचे ६ तास) येथे वेगळे केलेल्या नमुन्यांसाठी, कमाल किंवा किमान log2 (फोल्ड चेंज) मूल्ये (८६.६% जनुकांसाठी) सामान्यतः संक्रमित आणि नियंत्रण वनस्पतींमध्ये दिसून आली, ज्यामुळे या जनुकीय प्रकाराचा संक्रमण लिंगाला असलेला उच्च प्रतिसाद अधोरेखित होतो. 83A:476 ने ६ hpi (५०३ जनुके) येथे सर्वात लक्षणीय GO: 0055114 DEG दर्शविले, तर उर्वरित लाईन्सनी ४८ hpi येथे (बोरेजीन, ३१ जनुके; मँडेलप, ८५ जनुके; आणि पॉप्युलेशन २२६६०, ७८ जनुके) दर्शविले. GO:0055114 कुटुंबातील बहुतेक जनुकांमध्ये, लसीकरणाला दोन प्रकारचे प्रतिसाद (सक्रियण आणि प्रतिबंध) दिसून आले. विशेष म्हणजे, मँडेलूपमध्ये ४८ तासांनंतर GO: 0055114 या टर्मसाठी ओळखल्या गेलेल्या DEGs पैकी ९७.६% पर्यंत हे निरीक्षण सूचित करते की, लक्षणीयरीत्या लहान व्याप्ती असूनही (म्हणजे, उत्परिवर्तित रेडॉक्स जनुकांची संख्या, ८५ विरुद्ध ५०३), अँथ्रॅकनोजला मँडेलूपच्या विलंबित ट्रान्सक्रिप्टोम प्रतिसादाचा नमुना ८३A:४७६ च्या लवकर दिलेल्या प्रतिसादासारखाच आहे. बोरेजिन आणि पॉप्युलेशन २२६६० मध्ये, हे अभिसरण अनुक्रमे ५१.६% आणि ७५.६% इतके कमी आहे.
"GO:0055114 रेडॉक्स प्रक्रिया" या जैविक प्रक्रियेच्या मुख्य घटकांच्या अभिव्यक्तीचे नमुने उघड झाले. लॉग२ स्केल हे एकाच वेळी, संसर्गित (कोलेटोट्रिचम ल्युपिनी, स्ट्रेन Col-08, ल्युपिनच्या शेतातून प्राप्त, विझेनिका, पोलंड, १९९९) आणि नियंत्रण (शाम-इनोक्युलेटेड) वनस्पतींमधील लॉग२ मूल्ये (फोल्ड चेंज) दर्शवते. खालील अरुंद पानांच्या ल्युपिन लाइन्सचे विश्लेषण केले गेले: ८३ए:४७६ (प्रतिरोधक, होमोझायगस Lanr1 अॅलील असलेली), बोरेजिन (प्रतिरोधक, अनुवांशिक पार्श्वभूमी अज्ञात), मँडेलुप (मध्यम प्रतिरोधक, होमोझायगस AnMan अॅलील असलेली), आणि पॉप्युलेशन २२६६० (संवेदनशील).
83A:476 सी. ल्युपिनी (स्ट्रेन Col-08) च्या इनोक्युलेशनला मिळालेल्या ट्रान्सक्रिप्टोमिक प्रतिसादांमध्ये, GO:0015979 "प्रकाशसंश्लेषण" या संज्ञेशी आणि इतर संबंधित जैविक प्रक्रियांशी संबंधित जनुकांचे समन्वित सायलेन्सिंग देखील समाविष्ट होते (आकृती ५). या GO:0015979 DEG संचामध्ये १०५ जनुके होती जी 83A:476 मध्ये ६ hpi (संक्रमणानंतरचे तास) वेळी लक्षणीयरीत्या दडपली गेली होती. या उपसंचामध्ये, ३७ जनुके मँडेलअपमध्ये ४८ HPI (संक्रमणानंतरचे तास) वेळी आणि २२६६० लोकसंख्येमध्ये त्याच वेळी ३५ जनुके डाउनरेगुलेट झाली होती, ज्यात दोन्ही जीनोटाइपमध्ये सामायिक असलेल्या १९ DEGs चा समावेश होता. GO:0015979 या संज्ञेशी संबंधित कोणतेही DEGs कोणत्याही संयोजनात (लाइन x वेळ) लक्षणीयरीत्या सक्रिय झाले नाहीत.
"GO:0015979 प्रकाशसंश्लेषण" या जैविक प्रक्रियेच्या मुख्य घटकांच्या अभिव्यक्तीचे नमुने उघड झाले. लॉग२ स्केल हे एकाच वेळी, संसर्गित (कोलेटोट्रिचम ल्युपिनी, स्ट्रेन Col-08, ल्युपिनच्या शेतातून प्राप्त, विझेनिका, पोलंड, १९९९) आणि नियंत्रण (शाम-इनोक्युलेटेड) वनस्पतींमधील लॉग२ मूल्ये (पट बदल) दर्शवते. खालील अरुंद पानांच्या ल्युपिन लाइन्सचे विश्लेषण केले गेले: ८३ए:४७६ (प्रतिरोधक, समयुग्मजी Lanr1 अ‍ॅलील असलेली), बोरेजिन (प्रतिरोधक, अनुवांशिक पार्श्वभूमी अज्ञात), मँडेलअप (मध्यम प्रतिरोधक, समयुग्मजी AnMan अ‍ॅलील असलेली), आणि पॉप्युलेशन २२६६० (संवेदनशील).
भिन्न अभिव्यक्ती विश्लेषणाच्या निकालांवर आधारित आणि संभाव्यतः रोगजनक बुरशींविरुद्ध संरक्षण प्रतिसादांमध्ये गुंतलेले, या सात जनुकांचा संच रिअल-टाइम PCR द्वारे अभिव्यक्ती प्रोफाइलचे परिमाणीकरण करण्यासाठी निवडण्यात आला (पूरक सारणी S9).
नियंत्रण (मिमिक) वनस्पतींच्या तुलनेत, संभाव्य प्रथिन जनुक TanjilG_10657 हे अभ्यासलेल्या सर्व लाईन्स आणि वेळेच्या टप्प्यांवर लक्षणीयरीत्या प्रेरित झाले होते (पूरक सारण्या S10, S11). याव्यतिरिक्त, TanjilG_10657 च्या अभिव्यक्ती प्रोफाइलने सर्व लाईन्ससाठी प्रयोगादरम्यान वाढीचा कल दर्शविला. पॉप्युलेशन 22660 ने TanjilG_10657 ची इनोक्युलेशनसाठी सर्वाधिक संवेदनशीलता दर्शविली, ज्यात 114-पट सक्रियता आणि 24 HPI (संक्रमणानंतरचे तास) येथे सर्वोच्च सापेक्ष अभिव्यक्ती पातळी (4.4 ± 0.4) होती (आकृती 6a). PR10 LlR18A प्रथिन जनुक TanjilG_27015 ने देखील सर्व लाईन्स आणि वेळेच्या टप्प्यांवर सक्रियता दर्शविली, जी बहुतेक डेटा पॉइंट्सवर सांख्यिकीयदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण होती (आकृती 6b). TanjilG_10657 प्रमाणेच, TanjilG_27015 ची सर्वाधिक सापेक्ष अभिव्यक्ती पातळी 24 HPI (19.5 ± 2.4) वर 22660 संक्रमित लोकसंख्येत दिसून आली. आम्ल एंडोकायटिनेज जीन TanjilG_04706 हे Boregine 6 hpi वगळता सर्व लाईन्समध्ये आणि सर्व वेळेच्या टप्प्यांवर लक्षणीयरीत्या अपरेगुलेट झाले होते (आकृती 6c). ते 83A:476 मध्ये पहिल्या वेळेच्या टप्प्यावर (6 HPI) तीव्रतेने (10.5 पट) प्रेरित झाले होते आणि इतर लाईन्समध्ये मध्यम प्रमाणात (6.6-7.5 पट) वाढले होते. प्रयोगादरम्यान, TanjilG_04706 ची अभिव्यक्ती 83A:476 आणि Boregine मध्ये समान पातळीवर राहिली, तर Mandelup आणि Population 22660 मध्ये ती लक्षणीयरीत्या वाढून तुलनेने उच्च मूल्यांपर्यंत पोहोचली (अनुक्रमे 5.9 ± 1.5 आणि 6.2 ± 1.5). एंडोग्लुकॅन-1,3-β-ग्लुकोसिडेस-सारख्या TanjilG_23384 या जनुकाने Population 22660 वगळता सर्व लाईन्समध्ये पहिल्या दोन वेळेच्या टप्प्यांवर (6 आणि 12 hpi) उच्च सक्रियता दर्शविली (आकृती 6d). TanjilG_23384 ची सर्वोच्च सापेक्ष अभिव्यक्ती पातळी Mandelup (2.7 ± 0.3) आणि 83A:476 (1.5 ± 0.1) मध्ये दुसऱ्या वेळेच्या टप्प्यावर (12 hpi) दिसून आली. 24 HPI ला, अभ्यास केलेल्या सर्व लाईन्समध्ये TanjilG_23384 ची अभिव्यक्ती तुलनेने कमी होती (0.04 ± 0.009 ते 0.44 ± 0.12 पर्यंत).
क्वांटिटेटिव्ह पीसीआरद्वारे निवडक जनुकांच्या (ag) अभिव्यक्ती प्रोफाइलचे अनावरण. ६, १२ आणि २४ हे आकडे लसीकरणानंतरचे तास दर्शवतात. सामान्यीकरणासाठी LanDExH7 आणि LanTUB6 जनुकांचा वापर करण्यात आला आणि आंतर-मालिका कॅलिब्रेशनसाठी LanTUB6 चा वापर करण्यात आला. एरर बार तीन जैविक प्रतिकृतींवर आधारित मानक विचलन दर्शवतात, ज्यापैकी प्रत्येक प्रतिकृती तीन तांत्रिक प्रतिकृतींची सरासरी आहे. संसर्गित (कोलेटोट्रिचम ल्युपिनी, स्ट्रेन Col-08, 1999 मध्ये विएर्झेनिका, पोलंड येथील ल्युपिन शेतातून मिळवलेला) आणि नियंत्रण (नमुना-संसर्गित) वनस्पतींमधील अभिव्यक्ती पातळीतील फरकांचे सांख्यिकीय महत्त्व डेटा पॉइंट्सच्या वर चिन्हांकित केले आहे (*P मूल्य < 0.05, **P मूल्य ≤ 0.01, ***P मूल्य ≤ 0.001). संसर्गित (कोलेटोट्रिचम ल्युपिनी, स्ट्रेन Col-08, 1999 मध्ये विएर्झेनिका, पोलंड येथील ल्युपिन शेतातून मिळवलेला) आणि नियंत्रण (नमुना-संसर्गित) वनस्पतींमधील अभिव्यक्ती पातळीतील फरकांचे सांख्यिकीय महत्त्व डेटा पॉइंट्सच्या वर चिन्हांकित केले आहे (*P मूल्य < 0.05, **P मूल्य ≤ 0.01, ***P मूल्य ≤ 0.001). Статистическая значимость различий в уровнях экспрессии между инокулированными (Colletotrichum lupini, штамм Col-08, получимость, получен 9 в. वि Верженице, Польша) и контрольными (ложно инокулированными) растениями отмечена над точками данных (*значение P < 0,01,01,01**, ***значение P ≤ 0,001). संसर्गित (कोलेटोट्रिचम ल्युपिनी, स्ट्रेन Col-08, 1999 मध्ये विर्झेनिस, पोलंड येथील ल्युपिनच्या शेतातून मिळवलेला) आणि नियंत्रण (शाम-इनोक्युलेटेड) वनस्पतींमधील अभिव्यक्ती पातळीतील सांख्यिकीय दृष्ट्या महत्त्वपूर्ण फरक डेटा पॉइंट्सच्या वर नोंदवले आहेत (*P मूल्य < 0.05, **P-मूल्य ≤ 0.01, ***P-मूल्य ≤ 0.001).接种 (कोलेटोट्रिचम 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在数据点上* 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 对照 （接片狍片水平 差异 的 统计学 显着性 标记 数据点 上方*p 值 <0.05, **P ≤ 0.01, ***P ≤ 0.001) . Статистически значимые различия в уровнях экспрессии между инокулированными (Colletotrichum lupini, штамм Col-08, полученпрессии между) वेर्जेनिसे, Польша, в 1999 г.) и контрольными (ложно инокулированными) растениями отмечены над точками данных (* значение, P < 0,05z** ०,०१, ***P-значение ≤ ०,००१). संसर्गित (कोलेटोट्रिचम ल्युपिनी, स्ट्रेन Col-08, १९९९ मध्ये पोलंडमधील वेर्झेनिस येथील ल्युपिनच्या शेतातून मिळवलेले) आणि नियंत्रण (शाम-इनोक्युलेटेड) वनस्पतींमधील अभिव्यक्ती पातळीतील सांख्यिकीय दृष्ट्या महत्त्वपूर्ण फरक डेटा पॉइंट्सच्या वर नोंदवले आहेत (*P मूल्य < 0.05, **P-मूल्य ≤ 0.01, ***P-मूल्य ≤ 0.001).विश्लेषण केलेल्या NLL लाईन्स होत्या: 83A:476 (प्रतिरोधक, ज्यात होमोजायगस Lanr1 अ‍ॅलील आहे), मँडेलुप (मध्यम प्रतिरोधक, ज्यात होमोजायगस AnMan अ‍ॅलील आहे), बोरेजीन (प्रतिरोधक, अज्ञात अनुवांशिक पार्श्वभूमी) आणि लोकसंख्या 22660 (संवेदनशील).
Lanr1 लोकसवरील उमेदवार जीन TanjilG_05042 ने RNA-seq अभ्यासातून मिळालेल्या प्रोफाइलपेक्षा लक्षणीयरीत्या वेगळा अभिव्यक्ती नमुना दर्शविला (आकृती 6e). या जीनचे लक्षणीय सक्रियकरण मँडेलुप आणि 22660 लोकसंख्येमध्ये (अनुक्रमे 39.7 आणि 11.7 पटींपर्यंत) दिसून आले, ज्यामुळे तुलनेने उच्च अभिव्यक्ती पातळी (अनुक्रमे 1.4 ± 0.14 आणि 7.2 ± 1.3 पर्यंत) प्राप्त झाली. 83A:476 मध्ये देखील TanjilG_05042 जीनचे काही प्रमाणात अपरेग्युलेशन (3.8 पटींपर्यंत) दिसून आले, तथापि, प्राप्त झालेली सापेक्ष अभिव्यक्ती पातळी (0.044 ± 0.002) ही मँडेलुप आणि 22660 लोकसंख्येमध्ये आढळलेल्या पातळीपेक्षा 30 पटींपेक्षा जास्त कमी होती. qPCR द्वारे केलेल्या विश्लेषणात मॉक-व्हॅक्सिनेटेड (नियंत्रण) व्हेरिएंट्समधील जीनोटाइप्समध्ये अभिव्यक्ती पातळीत लक्षणीय फरक दिसून आला, जो 22660 आणि 83A:476 या पॉप्युलेशन्समध्ये, तसेच 22660 आणि 22660 या पॉप्युलेशन्समध्ये 58 पटींपर्यंत पोहोचला. बोरेजीन आणि मंडालुप यांच्यामध्ये दोन पटींचा फरक आढळला.
AnMan लोकसवरील उमेदवार जनुक, TanjilG_12861, 83A:476 आणि Mandelup मध्ये लसीकरणाच्या प्रतिसादात सक्रिय झाले, 22660 समूहात तटस्थ होते आणि Boregine मध्ये डाउनरेगुलेट झाले (आकृती 6f). TanjilG_12861 जनुकाची सापेक्ष अभिव्यक्ती लसीकरण केलेल्या 83A:476 मध्ये सर्वाधिक होती (0.14±0.01). 17.4 kDa वर्ग I उष्णता धक्का प्रथिन जनुक TanjilG_05080 HSP17.4 ने अभ्यासलेल्या सर्व स्ट्रेन्स आणि वेळेच्या टप्प्यांवर कमी सापेक्ष अभिव्यक्ती पातळी दर्शविली (आकृती 6g). 22660 समूहात 24 HPI वर सर्वाधिक मूल्य दिसून आले (0.14 ± 0.02, लसीकरणाच्या प्रतिसादात आठ-पट वाढ).
जीन अभिव्यक्ती प्रोफाइलच्या तुलनेतून (आकृती ७) असे दिसून आले की TanjilG_10657 आणि इतर चार जीन्समध्ये उच्च सहसंबंध आहे: TanjilG_27015 (r = 0.89), TanjilG_05080 (r = 0.85), TanjilG_05042 (r = 0.80), आणि TanjilG_04706 (r = 0.79). असे परिणाम संरक्षण प्रतिसादादरम्यान या जीन्सच्या सह-नियमनाचे संकेत देऊ शकतात. TanjilG_12861 आणि TanjilG_23384 या जीन्सनी इतर जीन्सच्या तुलनेत कमी पिअरसन सहसंबंध गुणांक मूल्यांसह (अनुक्रमे ०.०८ ते ०.४३ आणि -०.१९ ते ०.२८) भिन्न अभिव्यक्ती प्रोफाइल दर्शविले.
जीन अभिव्यक्ती प्रोफाइलमधील सहसंबंध क्वांटिटेटिव्ह पीसीआर वापरून शोधण्यात आले. खालील नॅरोलीफ ल्युपिन लाइन्सचे विश्लेषण करण्यात आले: 83A:476 (प्रतिरोधक, ज्यात होमोझायगस Lanr1 अॅलील आहे), Mandelup (मध्यम प्रतिरोधक, ज्यात होमोझायगस AnMan अॅलील आहे), Boregine (प्रतिरोधक, अनुवांशिक पार्श्वभूमी अज्ञात), आणि Population 22660 (संवेदनशील). तीन वेळचे टप्पे मोजण्यात आले (इनोक्युलेशननंतर ६, १२ आणि २४ तास), ज्यात इनोक्युलेटेड (Colletotrichum lupini, स्ट्रेन Col-08, १९९९ मध्ये पोलंडमधील विर्झेनिस येथील ल्युपिनच्या शेतातून मिळवलेला) आणि कंट्रोल (शाम-इनोक्युलेटेड) वनस्पतींचा समावेश होता. स्केल पिअरसन सहसंबंध गुणांकाचे मूल्य दर्शवते.
6 हॉर्सपॉवर प्रति इंच येथे मिळालेल्या डेटाच्या आधारे, सुरुवातीच्या संरक्षण प्रतिसादांवर लक्ष केंद्रित करण्यासाठी, संसर्गित आणि नियंत्रण वनस्पतींची तुलना करून ओळखलेल्या 9981 DEG वर WGCNA केले गेले (पूरक सारणी S12). जनुकीय प्रकार आणि प्रायोगिक प्रकारांमध्ये सहसंबंधित (सकारात्मक किंवा नकारात्मक) अभिव्यक्ती प्रोफाइल असलेले बावीस जनुकीय मॉड्यूल (क्लस्टर) आढळले. सरासरी, जीन अभिव्यक्तीची पातळी 83A:476 > मँडेलुप > बोरेजीन > पॉप्युलेशन 22660 या क्रमाने उतरती होती (तथापि, दोन्ही प्रकारांमध्ये, हा कल नियंत्रण वनस्पतींमध्ये अधिक तीव्र होता). सरासरी, जीन अभिव्यक्तीची पातळी 83A:476 > मँडेलुप > बोरेजीन > पॉप्युलेशन 22660 या क्रमाने उतरती होती (तथापि, दोन्ही प्रकारांमध्ये, हा कल नियंत्रण वनस्पतींमध्ये अधिक तीव्र होता). В среднем уровни экспрессии генов снижались в порядке 83A:476 > Mandelup > Boregine > Population 22660 у контрольных растений). सरासरी, जीन अभिव्यक्तीची पातळी 83A:476 > मँडेलुप > बोरेजीन > पॉप्युलेशन 22660 या क्रमाने कमी झाली (तथापि, दोन्ही प्रकारांमध्ये, हा ट्रेंड नियंत्रण वनस्पतींमध्ये अधिक तीव्र होता).平均而言，基因表达水平按83A:476 > Mandelup > Boregine > लोकसंख्या 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 83a: 476 > mandelup > boregine > लोकसंख्या 22660 的 顺序 下降 在漈，在种 草翭中 更) ... ... ... ... ... ... ... ... В среднем уровни экспрессии генов снижались в ряду 83A:476 > Mandelup > Boregine > Population 22660 контрольных растений). सरासरी, 83A:476 > मँडेलुप > बोरेजीन > पॉप्युलेशन 22660 या मालिकेत जीन अभिव्यक्तीची पातळी कमी झाली (तथापि, दोन्ही प्रकारांमध्ये, हा ट्रेंड नियंत्रण वनस्पतींमध्ये अधिक तीव्र होता).लसीकरणामुळे जीन अभिव्यक्तीमध्ये वाढ झाली, विशेषतः मॉड्यूल 18, 19, 14, 6 आणि 1 मध्ये (परिणामांच्या उतरत्या क्रमाने), नकारात्मक नियमन (उदा. मॉड्यूल 9 आणि 20) किंवा तटस्थ परिणाम (उदा. मॉड्यूल 11, 22, 8 आणि 13). GO टर्म एनरिचमेंट विश्लेषणाने (पूरक सारणी S13) सर्वाधिक सक्रियता असलेल्या लसीकरण केलेल्या मॉड्यूल (18) साठी “GO: 0006952 संरक्षणात्मक प्रतिसाद” उघड केले, ज्यामध्ये qPCR द्वारे विश्लेषण केलेले जीन (TanjilG_04706, TanjilG_23384, TanjilG_10657 आणि TanjilG_27015) तसेच अनेक लसीकरणामुळे प्रकाशसंश्लेषण सर्वात जास्त दाबले गेलेले मॉड्यूल (9) समाविष्ट आहेत. मॉड्यूल १८ कॉन्सेंट्रेटर (आकृती ८) हे PR-10-सदृश LlR18B प्रथिनाची निर्मिती करणारे TanjilG_26536 जीन म्हणून ओळखले गेले, आणि मॉड्यूल ९ कॉन्सेंट्रेटर हे फोटोसिस्टम II PsbQ प्रथिनाची निर्मिती करणारे TanjilG_28955 जीन म्हणून ओळखले गेले. अँथ्रॅकनोज प्रतिकारासाठी एक संभाव्य जीन Lanr1, TanjilG_05042, मॉड्यूल २२ मध्ये (आकृती ९) आढळले आणि ते TanjilG_01212 हब असलेल्या “GO:0044260 सेल्युलर मॅक्रोमॉलिक्युलर मेटाबोलिक प्रोसेसेस” आणि “GO:0006355 ट्रान्सक्रिप्शनल रेग्युलेशन, डीएनए टेम्पलेटिंग” या संज्ञांशी संबंधित आहे. हे जीन हीट स्ट्रेस ट्रान्सक्रिप्शन फॅक्टर A-4a (HSFA4a) ची निर्मिती करते.
"GO: 0006952 संरक्षण प्रतिसाद" या अतिप्रतिनिधित्व असलेल्या जैविक प्रक्रिया संज्ञा असलेल्या मॉड्यूल्सच्या जीन सह-अभिव्यक्तीचे भारित नेटवर्क विश्लेषण. qPCR द्वारे विश्लेषण केलेल्या चार जीन्स (TanjilG_04706, TanjilG_23384, TanjilG_10657 आणि TanjilG_27015) हायलाइट करण्यासाठी लायगेशन सोपे केले गेले.
"GO: 0006355: ट्रान्सक्रिप्शनल रेग्युलेशन, डीएनए टेम्पलेटिंग" ही जैविक प्रक्रिया संज्ञा अधिक प्रमाणात असलेल्या आणि Lanr1 TanjilG_05042 हे संभाव्य अँथ्रॅकनोज प्रतिरोधक जनुक धारण करणाऱ्या मॉड्यूलच्या जनुकीय सह-अभिव्यक्तीचे भारित नेटवर्क विश्लेषण. TanjilG_05042 जनुक आणि मध्यवर्ती TanjilG_01212 जनुक वेगळे करण्यासाठी लायगेशन सोपे केले गेले.
ऑस्ट्रेलियामध्ये गोळा केलेल्या अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्तीच्या तपासणीत असे दिसून आले की सुरुवातीला प्रसारित केलेले बहुतेक वाण संवेदनशील होते; काल्या, कोरोमप आणि मँडेलुप यांना मध्यम प्रतिकारक्षम, तर वोंगा, तंजिल आणि 83A:476 यांना अत्यंत प्रतिकारक्षम असे वर्णन केले गेले आहे26,27,31. त्यांच्यामध्ये Lanr1 नावाचा समान प्रतिकारक्षम अॅलिल होता, आणि कोरोमप व मँडेलुपमध्ये AnMan10 नावाचा वेगळा अॅलिल होता, 26, 39, तर काल्यामधून Lanr2 नावाचा वेगळा अॅलिल पुढे संक्रमित झाला. जर्मनीमध्ये अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्तीसाठी केलेल्या तपासणीत, Lanr1 व्यतिरिक्त दुसरा संभाव्य अॅलिल असलेल्या Bo7212 या प्रतिकारक्षम वाणाची ओळख पटली, ज्याला LanrBo36 असे नाव देण्यात आले.
आमच्या अभ्यासात तपासलेल्या जर्मप्लाझममध्ये Lanr1 अ‍ॅलीलची वारंवारता खूप कमी (सुमारे ६%) असल्याचे दिसून आले. हे निरीक्षण Anseq3 आणि Anseq4 मार्कर वापरून पूर्व युरोपीय जर्मप्लाझमच्या तपासणीच्या निकालांशी सुसंगत आहे, ज्यात असे दिसून आले की Lanr1 अ‍ॅलील फक्त दोन बेलारशियन लाइन्समध्ये उपस्थित आहे. यावरून असे सूचित होते की, ऑस्ट्रेलियाच्या विपरीत, जिथे मार्कर-असिस्टेड ब्रीडिंगसाठी हे एक प्रमुख अ‍ॅलील आहे, Lanr1 अ‍ॅलील स्थानिक प्रजनन कार्यक्रमांमध्ये अद्याप मोठ्या प्रमाणावर वापरले जात नाही. ऑस्ट्रेलियन अहवालाच्या तुलनेत युरोपीय शेतातील परिस्थितीत Lanr1 अ‍ॅलीलद्वारे प्रदान केलेल्या प्रतिकारशक्तीची पातळी कमी असल्यामुळे हे असू शकते. याव्यतिरिक्त, ऑस्ट्रेलियातील जास्त पर्जन्यमान असलेल्या भागांमध्ये अँथ्रॅकनोजच्या अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की, रोगजनकाच्या वाढीसाठी आणि जलद विकासासाठी अनुकूल हवामानाच्या परिस्थितीत Lanr1 अ‍ॅलीलद्वारे मध्यस्थी केलेला प्रतिकार प्रभावी असू शकत नाही¹⁹,⁴². खरं तर, प्रस्तुत अभ्यासात, Lanr1 अ‍ॅलील असलेल्या जीनोटाइपमध्ये अँथ्रॅकनोजची काही लक्षणे देखील दिसून आली, जे सूचित करते की C. lupini च्या विकासासाठी अनुकूल परिस्थितीत प्रतिकारशक्ती नाहीशी होऊ शकते. याशिवाय, Lanr1 लोकसपासून अंदाजे 1 cM अंतरावर असलेल्या Anseq3 आणि Anseq4 मार्करच्या उपस्थितीचा चुकीचा सकारात्मक अर्थ लावणे शक्य आहे 28,30,43.
आमच्या अभ्यासात असे दिसून आले की, Lanr1 अ‍ॅलील असलेल्या 83A:476 ने C. lupini च्या संसर्गाला पहिल्या विश्लेषित वेळी (6 hpi) मोठ्या प्रमाणावर ट्रान्सक्रिप्टोम रिप्रोग्रामिंगसह प्रतिसाद दिला, तर AnMan अ‍ॅलील असलेल्या Mandelup मध्ये ट्रान्सक्रिप्टोमिक प्रतिसाद खूप उशिरा (24 ते 48 hp दरम्यान) दिसून आले. संरक्षण प्रतिसादांमधील हे तात्कालिक बदल रोगाच्या लक्षणांमधील फरकांशी संबंधित आहेत, जे प्रतिकारशक्तीला यशस्वी प्रतिसाद देण्यासाठी रोगजनकाच्या लवकर ओळखीचे महत्त्व अधोरेखित करतात. वनस्पतींच्या ऊतींना संक्रमित करण्यासाठी, अँथ्रॅक्सच्या बीजाणूंना यजमानाच्या पृष्ठभागावर अंकुरण, पेशी विभाजन आणि अ‍ॅप्रेसोरियमची निर्मिती यासह अनेक विकासात्मक टप्प्यांमधून जावे लागते. उपांग ही एक संसर्गजन्य रचना आहे जी यजमानाच्या पृष्ठभागाला चिकटते आणि यजमानाच्या ऊतींमध्ये प्रवेश सुलभ करते. अशाप्रकारे, वाटाण्याच्या अर्कामध्ये C. gloeosporioides च्या बीजाणूंनी ७५-९० मिनिटांच्या उष्मायनानंतर केंद्रकाचे पहिले विभाजन, ९०-१२० मिनिटांनंतर अंकुर नलिकेची निर्मिती आणि ४ तासांनंतर दमन दर्शवले. आंब्याच्या C. gloeosporioides ने ३ तासांच्या उष्मायनानंतर ४०% पेक्षा जास्त कोनिडियल अंकुरण आणि ४ तासांनंतर सुमारे २०% अप्रेसर्सची निर्मिती दर्शवली. C. gloeosporioides चे रोगजनकतेशी संबंधित CAP20 जनुक, ॲव्होकॅडोच्या पृष्ठभागावरील मेणामध्ये ३.५ तासांच्या उष्मायनानंतर अधिपादप-निर्माण करणाऱ्या कोनिडियामध्ये प्रतिलेखन क्रियाशीलता दर्शवते, तर ४ तासांनंतर CAP20 प्रथिनांची उच्च सांद्रता दिसून येते. त्याचप्रमाणे, C. trifolii मधील मेलॅनिन जैवसंश्लेषण जनुकांची क्रियाशीलता २ तासांच्या उष्मायनादरम्यान प्रेरित झाली आणि त्यानंतर १ तासाने अप्रेसोरियमची निर्मिती झाली. पानांच्या ऊतींच्या अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की, सी. अ‍ॅक्युटॅटमने संक्रमित केलेल्या स्ट्रॉबेरीमध्ये ८ तासांनंतर (hpi) प्रथम नियंत्रण दिसून येते, तर सी. कोकोड्सने संक्रमित केलेल्या टोमॅटोमध्ये ४ तासांनंतर (hpi) प्रथम नियंत्रण दिसून येते४८,४९. हे कोलेटोट्रिचम प्रजातींच्या संसर्ग प्रक्रियेच्या कालावधीशी मोठ्या प्रमाणात सुसंगत आहे. ८३ए:४७६ ला दिलेला जलद संरक्षण प्रतिसाद सूचित करतो की या प्रजातीमध्ये वनस्पती प्रतिरोध आणि इफेक्टर-ट्रिगर इम्युनिटी (ETI) जनुकांचा सहभाग आहे, तर मँडेलपचा विलंबित प्रतिसाद मायक्रो-असोसिएटेड मॉलिक्युलर पॅटर्न-ट्रिगर इम्युनिटी (MTI) गृहीतकाला समर्थन देतो५०. ८३ए:४७६ आणि मँडेलपला दिलेले सुरुवातीचे प्रतिसाद. विलंबित प्रतिसादात अप- किंवा डाउन-रेग्युलेटेड जनुकांमधील आंशिक आच्छादन देखील या संकल्पनेला समर्थन देते, कारण ETI ला अनेकदा एक वेगवान आणि वर्धित MTI प्रतिसाद मानले जाते, जो संसर्गाच्या ठिकाणी प्रोग्राम्ड सेल डेथमध्ये (पेशींचा नियोजित मृत्यू) परिणत होतो, ज्याला अ‍ॅनाफिलेक्टिक शॉक म्हणून ओळखले जाते५१,५२.
जीन ऑन्टोलॉजी GO:0006952 “डिफेन्स रिस्पॉन्स” (संरक्षण प्रतिसाद) या अति-प्रतिनिधित्व असलेल्या संज्ञेशी संबंधित बहुतेक जनुके ही तणाव-प्रेरित उपवास संदेश 22 प्रथिनाचे (SAM22 सारखे) 11 समजात (homologues) आणि सात प्रमुख लेटेक्स प्रथिन-सदृश (MLPs) आहेत. -सारखी प्रथिने 31, 34, 43 आणि 423 यांनी अनुक्रम समानता दर्शविली. SAM22-सारख्या जनुकांनी लक्षणीय सक्रियता दर्शविली जी जास्त काळ टिकली, ज्यामुळे अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्तीची वाढलेली पातळी दिसून आली (83A:476 आणि बोरेजीन). तथापि, MLP-सारखी जनुके केवळ संभाव्य प्रतिकारशक्ती अॅलिल असलेल्या वंशांमध्येच डाउनरेगुलेट झाली होती (83A:476/Lanr1 6 hpi वर आणि Mandelup/AnMan 24 hpi वर). हे लक्षात घेतले पाहिजे की सर्व ओळखलेले SAM22-सारखे समजात अंदाजे 105 kb पसरलेल्या जीन क्लस्टरमधून उद्भवतात, तर MLP-सारखी जनुके जीनोमच्या वेगवेगळ्या भागांमधून उद्भवतात. डायपोर्टेटॉक्सिका संसर्गाला एनएलएलच्या प्रतिकारशक्तीवरील आमच्या मागील अभ्यासातही अशा SAM22-सारख्या जनुकांचे समन्वित सक्रियीकरण आढळले होते, जे सूचित करते की ते संरक्षण प्रतिसादाच्या क्षैतिज घटकांमध्ये सामील आहेत. इजा झाल्यास किंवा सॅलिसिलिक ॲसिड, बुरशीजन्य प्रेरक किंवा हायड्रोजन पेरॉक्साइडने उपचार केल्यास SAM22-सारख्या जनुकांनी दिलेल्या सकारात्मक प्रतिसादाच्या अहवालांमुळेही या निष्कर्षाला पुष्टी मिळते.
अनेक वनस्पती प्रजातींमध्ये जिवाणू, विषाणू आणि रोगजनक बुरशीजन्य संसर्गासह विविध अजैविक आणि जैविक ताणांना एमएलपी-सदृश जनुके प्रतिसाद देतात असे दिसून आले आहे55. वनस्पती आणि रोगजनकांमधील विशिष्ट आंतरक्रियांच्या प्रतिसादाची दिशा तीव्रतेने वाढण्यापासून (उदा., व्हर्टिसिलियम डाहलियाने कापसावर प्रादुर्भाव झाल्यावर) ते लक्षणीयरीत्या कमी होण्यापर्यंत (उदा., अल्टरनेरिया प्रजातींनी सफरचंदाच्या झाडाला संसर्ग झाल्यावर) होती56,57. ॲव्होकॅडोमध्ये एफ. नायजर संसर्गापासून बचाव करताना आणि सफरचंदाच्या झाडाला संसर्ग झाल्यावर एमएलपी-सदृश ४२३ जनुकाचे लक्षणीय डाउनरेग्युलेशन दिसून आले आहे. बोट्रिओस्फेरिया बेरेंजेरियाना एफ. सीएन. पिरिकोला आणि अल्टरनेरिया अल्टरनाटा हे सफरचंदाचे पॅथोटाइप आहेत58,59. याव्यतिरिक्त, एमएलपी-सदृश ४२३ जनुकाची अतिअभिव्यक्ती करणाऱ्या सफरचंदाच्या कॅलसमध्ये प्रतिकार-संबंधित जनुकांची अभिव्यक्ती कमी होती आणि ते बुरशीजन्य संसर्गास अधिक संवेदनशील होते59. फ्युसेरियम ऑक्सिस्पोरम एफ नंतर, प्रतिकारक्षम सामान्य वाटाण्याच्या जर्मप्लाझममध्ये देखील एमएलपी-सदृश ४२३ जनुक दाबले गेले होते. सीएन. बीन इन्फेक्शन ६०.
आमच्या RNA-seq अभ्यासात ओळखल्या गेलेल्या PR-10 कुटुंबातील इतर सदस्य म्हणजे अपरेग्युलेशनच्या प्रतिसादात LlR18A आणि LlR18B जनुके, तसेच लिपिड ट्रान्सफर प्रोटीन DIR1 साठीचे अपरेग्युलेटेड (१ जनुके) किंवा डाउनरेग्युलेटेड (३ जनुके) जनुके होते. याव्यतिरिक्त, WGCNA या मॉड्यूलमध्ये LlR18B जनुकाला एक केंद्र (हब) म्हणून अधोरेखित करते, जे लसीकरणासाठी अत्यंत संवेदनशील आहे आणि त्यात अनेक संरक्षक प्रतिसाद जनुके असतात. रोगजनक जीवाणूंच्या प्रतिसादात पिवळ्या ल्युपिनच्या पानांमध्ये, तसेच D. toxica च्या संसर्गानंतर NLL च्या खोडांमध्ये LlR18A आणि LlR18B जनुके प्रेरित झाली होती, तर या जनुकांचे भातातील समरूप (homologue), RSOsPR10, बुरशीजन्य संसर्गामुळे वेगाने प्रेरित झाले होते, जे संभाव्यतः जॅस्मोनिक ॲसिड सिग्नलिंग मार्गामध्ये सामील होते53,61, 62. DIR1 जनुके विशिष्ट नसलेल्या लिपिड वाहतूक प्रथिनांसाठी सांकेतिकीकरण करतात, जी प्रणालीगत अधिग्रहित प्रतिकारशक्ती (SAR) सुरू होण्यासाठी आवश्यक असतात. संरक्षक प्रतिक्रिया विकसित झाल्यावर, DIR1 प्रथिन संसर्गाच्या केंद्रापासून फ्लोएमद्वारे दूरच्या अवयवांमध्ये SAR प्रेरित करण्यासाठी वाहून नेले जाते. विशेष म्हणजे, TanjilG_02313 DIR1 जीन 84A:476 आणि Population 22660 या लाईन्समध्ये पहिल्या टप्प्यावर लक्षणीयरीत्या प्रेरित झाले होते, परंतु अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्ती केवळ 84A:476 या लाईनमध्ये यशस्वीरित्या विकसित झाली. हे NLL मध्ये DIR1 जीनच्या काही उपकार्यात्मकीकरणाचे (subfunctionalization) संकेत देऊ शकते, कारण उर्वरित तीन समजातांनी (homologues) केवळ 83A:476 या लाईनमध्ये 6 hpi (संक्रमणानंतरचे 6 तास) वेळी लसीकरणाला प्रतिसाद दिला आणि हा प्रतिसाद खालच्या दिशेने होता.
आमच्या अभ्यासात, “GO:0055114 रेडॉक्स प्रक्रिया” नावाच्या जैविक प्रक्रियेशी संबंधित सर्वात सामान्य घटक सायटोक्रोम P450 प्रथिन, पेरॉक्सिडेज, लिनोलिक ॲसिड 9S-/13S-लिपोऑक्सिजेनेज आणि 1-अमिनोसायक्लोप्रोपेन-1-कार्बोक्सिलिक ॲसिड ऑक्सिडेज हे होते. याव्यतिरिक्त, आमचे WGCNA HSFA4a होमोलॉगला एक हब म्हणून परिभाषित करते, जे TanjilG_05042 सारख्या Lanr1 प्रतिकार जनुक उमेदवारासारखे मॉड्यूल धारण करते. HSFA4a हा वनस्पतींमधील केंद्रकीय ट्रान्सक्रिप्शनच्या रेडॉक्स-अवलंबित नियमनाचा एक घटक आहे.
सायटोक्रोम P450 प्रथिने ही ऑक्सिडोरेडक्टेसेस आहेत जी प्राथमिक आणि दुय्यम चयापचय क्रियेत NADPH आणि/किंवा O2-अवलंबित हायड्रॉक्सिलेशन अभिक्रियांना उत्प्रेरित करतात, ज्यामध्ये झेनोबायोटिक्स, तसेच संप्रेरके, फॅटी ऍसिडस्, स्टेरॉल्स, पेशीभित्तीचे घटक, बायोपॉलिमर्स आणि संरक्षक संयुगांचे जैवसंश्लेषण यांचा समावेश होतो 69. आमच्या एका अभ्यासात, वनस्पती सायटोक्रोम P450 कार्यातील परिवर्तनशीलता मोठ्या संख्येने बदललेल्या समजातांमुळे (37) आणि विशिष्ट जनुकांमधील प्रतिसाद पद्धतींमधील फरकांमुळे -10.6 log2 (फोल्ड चेंज) वरून 5.7 पर्यंत कमी झाली, जे एक वाढीव सुधारणा दर्शवते. एवढ्या मोठ्या प्रथिन सुपरफॅमिलीमधील NLL जनुकांच्या संभाव्य जैविक कार्याचे स्पष्टीकरण देण्यासाठी केवळ RNA-seq डेटा वापरणे अत्यंत अनुमानित ठरेल. तथापि, हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की काही सायटोक्रोम P450 जनुके रोगजनक बुरशी किंवा जीवाणूंना वाढीव प्रतिकारशक्तीशी संबंधित आहेत, ज्यात ऍलर्जीक प्रतिक्रियांमध्ये योगदान समाविष्ट आहे69,70,71.
वर्ग III पेरॉक्सिडेस ही बहुकार्यक्षम वनस्पती एन्झाइम्स आहेत जी वनस्पतींच्या वाढ आणि विकासादरम्यान, तसेच क्षारता, दुष्काळ, उच्च प्रकाश तीव्रता आणि रोगजनकांचा हल्ला यांसारख्या पर्यावरणीय ताणांना प्रतिसाद देताना विविध चयापचय प्रक्रियांमध्ये सामील असतात72. पेरॉक्सिडेस अनेक वनस्पती प्रजातींच्या अँथ्रॅसिससोबतच्या आंतरक्रियेत सामील असतात, ज्यात स्टायलोसँथिस ह्युमिलिस आणि सी. ग्लोइओस्पोरिओइड्स, लेन्स कुलिनारिस आणि सी. ट्रंकेटम, फेजोलस व्हल्गारिस आणि सी. लिंडेमुथियानम, कुकुमिस सॅटिव्हस आणि सी. लॅजेनारियम यांचा समावेश आहे73,74,75,76. हा प्रतिसाद खूप जलद असतो, कधीकधी बुरशी वनस्पती ऊतींमध्ये प्रवेश करण्यापूर्वीच, संसर्गानंतर ४ तासांनी (4 HPI) सुद्धा. पेरॉक्सिडेस जनुकाने डी. टॉक्सिका एनएलएल (D. toxica NLL) इनोक्युलेशनला देखील प्रतिसाद दिला. ऑक्सिडेटिव्ह बर्स्टचे नियमन करणे किंवा ऑक्सिडेटिव्ह स्ट्रेस दूर करणे या त्यांच्या नेहमीच्या कार्यांव्यतिरिक्त, पेरॉक्सिडेस लिग्निफिकेशन दरम्यान पेशीभित्तिकेचे मजबुतीकरण, विशिष्ट संयुगांचे सबयुनिट किंवा क्रॉस-लिंकिंग यावर आधारित भौतिक अडथळे निर्माण करून रोगजनकांच्या वाढीमध्ये व्यत्यय आणू शकतात. संगणकीय अभ्यासानुसार (in silico), या कार्याचे श्रेय TanjilG_03329 या जनुकाला दिले जाऊ शकते, जे एका संभाव्य लिग्निन-निर्मिती करणाऱ्या ॲनायन पेरॉक्सिडेससाठी सांकेतिकीकरण करते. आमच्या अभ्यासात, 83A:476 या प्रतिरोधक लाइनमध्ये संक्रमणाच्या ६ तासांनंतर (6 HPI) हे जनुक लक्षणीयरीत्या वाढलेले (upregulated) आढळले, परंतु प्रतिसाद न देणाऱ्या इतर स्ट्रेन्स आणि वेळेच्या टप्प्यांवर ते वाढलेले आढळले नाही.
लिनोलिक ॲसिडचे 9S-/13S-लिपोऑक्सिजेनेज हे लिपिड जैवसंश्लेषणाच्या ऑक्सिडेटिव्ह मार्गातील पहिली पायरी आहे78. या मार्गातील उत्पादनांची वनस्पती संरक्षणात अनेक कार्ये आहेत, ज्यात कॅलोज आणि पेक्टिनच्या साठ्यांच्या निर्मितीद्वारे पेशीभित्तिका मजबूत करणे आणि प्रतिक्रियाशील ऑक्सिजन प्रजातींच्या उत्पादनाद्वारे ऑक्सिडेटिव्ह तणावाचे नियमन करणे यांचा समावेश आहे79,80,81,82,83. प्रस्तुत अभ्यासात, लिनोलिक ॲसिड 9S-/13S-लिपोऑक्सिजेनेजची अभिव्यक्ती सर्व स्ट्रेन्समध्ये बदललेली आढळली, परंतु संवेदनशील लोकसंख्या 22660 मध्ये, वेगवेगळ्या वेळी अपरेग्युलेशन दिसून आले, तर प्रतिरोधक Lanr1 आणि AnMan ॲलील असलेल्या स्ट्रेन्समध्ये, हे या जनुकीय प्रकारांमधील संरक्षक अँथ्रॅक्स प्रतिक्रियांमध्ये ऑक्सिलिपिन थराच्या विविधतेवर जोर देते.
ल्युपिनने संसर्गित केल्यावर १-अमिनोसायक्लोप्रोपेन-१-कार्बोक्झिलेट ऑक्सिडेस (ACO) होमोलॉग लक्षणीयरीत्या अपरेगुलेट (९ जीन्स) किंवा डाउनरेगुलेट (२ जीन्स) झाला. दोन अपवाद वगळता, हे सर्व प्रतिसाद ६ तासांनी (hp) दिसून आले. ८३A:४७६. ACO प्रथिनांद्वारे होणारी एन्झाइमॅटिक अभिक्रिया ही इथिलीन उत्पादनातील दर-मर्यादित पायरी आहे आणि म्हणूनच ती अत्यंत नियंत्रित असते८४. इथिलीन हे एक वनस्पती संप्रेरक आहे जे वनस्पतींचा विकास आणि अजैविक व जैविक ताण परिस्थितींना प्रतिसाद नियंत्रित करण्यात विविध भूमिका बजावते. ACO ट्रान्सक्रिप्शनचे प्रेरण आणि इथिलीन सिग्नलिंग मार्गाचे सक्रियकरण हे प्रतिक्रियाशील ऑक्सिजन प्रजाती आणि फायटोअलेक्झिन्सच्या उत्पादनाचे नियमन करून भाताचा हेमिबायोट्रॉफिक बुरशी ओरायझी ओरायझी विरुद्धचा प्रतिकार वाढविण्यात सामील आहेत. या अभ्यासात नोंदवलेल्या 83A:476 लाइनमध्ये ACO समजातांच्या लक्षणीय अपरेग्युलेशनच्या पार्श्वभूमीवर, M. oryzae आणि C. lupini88,89 मध्ये आढळणारी एक अतिशय समान पान संसर्ग प्रक्रिया, NLL अँथ्रॅकनोजला प्रतिकारशक्ती प्रदान करण्याची शक्यता इथिलीनला आण्विक मार्गांमधील एक सिग्नलिंग केंद्रीय पायरी म्हणून बदलवते.
सध्याच्या अभ्यासात, 83A:476 मध्ये 6 hpi (संक्रमणानंतरचे 6 तास) आणि मँडेलूप व 22660 समूहामध्ये 48 hpi (संक्रमणानंतरचे 48 तास) वेळी प्रकाशसंश्लेषणाशी संबंधित अनेक जनुकांचे मोठ्या प्रमाणावर दमन झाल्याचे दिसून आले. या बदलांची व्याप्ती आणि प्रगती ही पातळीच्या प्रमाणात आहे. या प्रयोगात अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्ती आढळून आली. अलीकडे, रोगजनक जीवाणू आणि बुरशीसह वनस्पती-रोगकारक आंतरक्रियांच्या अनेक मॉडेल्समध्ये प्रकाशसंश्लेषणाशी संबंधित ट्रान्सक्रिप्ट्सचे तीव्र आणि लवकर दमन झाल्याचे नोंदवले गेले आहे. संसर्गाला प्रतिसाद म्हणून प्रकाशसंश्लेषणाशी संबंधित जनुकांचे लवकर (काही आंतरक्रियांमध्ये 2 HPI पासून) आणि जागतिक दमन, प्रतिक्रियाशील ऑक्सिजन प्रजातींच्या तैनातीवर आणि ॲलर्जीक प्रतिक्रियांना मध्यस्थी करण्यासाठी सॅलिसिलिक ॲसिड मार्गाशी त्यांच्या आंतरक्रियेवर आधारित वनस्पती प्रतिकारशक्तीला चालना देऊ शकते 90,94.
निष्कर्षतः, सर्वात प्रतिरोधक वंशासाठी (83A:476) प्रस्तावित संरक्षण प्रतिसाद यंत्रणांमध्ये R जनुकाद्वारे (संभवतः TIR-NBS-LRR TanjilG_05042) रोगजनकाची जलद ओळख आणि ऍलर्जीक प्रतिसादाद्वारे मध्यस्थी केलेले सॅलिसिलिक ऍसिड व इथिलीन सिग्नलिंग, ज्यानंतर दूर-अंतरावरील SAR ची स्थापना होते, यांचा समावेश होतो. या क्रियेला DIR-1 प्रथिनाद्वारे समर्थन मिळते. हे लक्षात घेतले पाहिजे की C. lupini संसर्गाचा बायोट्रॉफिक कालावधी खूपच लहान (अंदाजे २ दिवस) असतो, ज्यानंतर नेक्रोटिक वाढ होते95. या टप्प्यांमधील संक्रमण हे नेक्रोसिस आणि इथिलीन-प्रेरित प्रथिनांच्या अभिव्यक्तीशी संबंधित असू शकते, जे यजमान वनस्पतींमध्ये अतिसंवेदनशीलता प्रतिक्रियांसाठी ट्रिगर म्हणून कार्य करतात. त्यामुळे, बायोट्रॉफिक टप्प्यावर C. lupini ला यशस्वीरित्या पकडण्यासाठी उपलब्ध वेळेची मर्यादा खूपच कमी असते. 83A:476 मध्ये संसर्गानंतर ६ तासांनी (6 hpi) दिसून आलेले रेडॉक्स आणि प्रकाशसंश्लेषणाशी संबंधित जनुकांचे पुनर्प्रोग्रामिंग हे बुरशीच्या तंतूंच्या प्रगतीशी सुसंगत आहे आणि बायोट्रॉफिक टप्प्यावर एका यशस्वी संरक्षक प्रतिसादाच्या विकासाची नांदी ठरते. नेक्रोटिक वाढीकडे वळण्यापूर्वी बुरशीला पकडण्यासाठी मँडेलअप आणि 22660 समूहाचे ट्रान्सक्रिप्टोमिक प्रतिसाद कदाचित खूप उशिराचे असू शकतात, तथापि, मँडेलअप हे 22660 समूहापेक्षा अधिक प्रभावी असू शकते कारण PR-10 प्रथिनाचे तुलनेने जलद नियमन क्षैतिज प्रतिकारास प्रोत्साहन देते.
कॅनोनिकल R जीनद्वारे चालविली जाणारी ETI, ही घेवड्याच्या अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्तीसाठी एक सामान्य यंत्रणा असल्याचे दिसून येते. अशाप्रकारे, मॉडेल शेंगावर्गीय वनस्पती मेडिकॅगो ट्रंकॅटुलामध्ये, अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्ती RCT1 जीनद्वारे प्रदान केली जाते, जे TIR-NBS-LRR97 वनस्पती R जीन वर्गाचे सदस्य आहे. जेव्हा हे जीन संवेदनशील वनस्पतींमध्ये स्थानांतरित केले जाते, तेव्हा ते अल्फाल्फामध्ये देखील व्यापक-स्पेक्ट्रम अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्ती प्रदान करते. सामान्य घेवड्यात (P. vulgaris), आजपर्यंत दोन डझनांहून अधिक अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्ती जीन्स ओळखले गेले आहेत. यापैकी काही जीन्स अशा प्रदेशांमध्ये आढळतात जिथे कोणतेही कॅनोनिकल R जीन्स नसतात, तथापि इतर अनेक जीन्स TIR-NBS-LRRs99 सह, NBS-LRR जीन क्लस्टर असलेल्या गुणसूत्रांच्या कडांवर स्थित आहेत. जीनोम-व्यापी SSR अभ्यासाने देखील सामान्य घेवड्यामध्ये अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्तीशी NBS-LRR जीनच्या संबंधाची पुष्टी केली. पांढऱ्या ल्युपिन 101 मध्ये, अँथ्रॅकनोज प्रतिकाराचे प्रमुख स्थान असलेल्या जीनोमिक प्रदेशात कॅनोनिकल R जीन देखील आढळले.
आमच्या संशोधनातून असे दिसून आले आहे की, वनस्पती संसर्गाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात (शक्यतो संसर्गानंतर १२ तासांच्या आत) सक्रिय होणारी एक तात्काळ प्रतिकार प्रतिक्रिया, 'कोलेलोट्रिचम ल्युपिनी' या रोगजनक बुरशीमुळे होणाऱ्या अँथ्रॅकनोज रोगापासून अरुंद-पानांच्या ल्युपिनचे (NLL) प्रभावीपणे संरक्षण करते. हाय-थ्रूपुट सिक्वेन्सिंगचा वापर करून, आम्ही NLL वनस्पतींमध्ये Lanr1 आणि AnMan या प्रतिकार जनुकांमुळे निर्माण होणाऱ्या अँथ्रॅकनोज प्रतिकार जनुकांच्या भिन्न अभिव्यक्ती प्रोफाइलचे प्रदर्शन केले. यशस्वी संरक्षणामध्ये, वनस्पतीचा रोगजनकाशी पहिला संपर्क झाल्यानंतर काही तासांच्या आत, रेडॉक्स, प्रकाशसंश्लेषण आणि रोगजनकतेमध्ये सामील असलेल्या प्रथिनांसाठी जनुकांची काळजीपूर्वक रचना करणे समाविष्ट असते. अशाच प्रकारच्या, परंतु उशिरा होणाऱ्या संरक्षक प्रतिक्रिया, वनस्पतींना रोगांपासून वाचवण्यासाठी खूपच कमी प्रभावी ठरतात. Lanr1 जनुकाद्वारे मिळणारा अँथ्रॅक्स प्रतिकार हा R जनुकाच्या (इफेक्टर-ट्रिगर इम्युनिटी) वैशिष्ट्यपूर्ण जलद प्रतिसादासारखा आहे, तर AnMan जनुक बहुधा एक क्षैतिज प्रतिसाद (मायक्रोब-असोसिएटेड मॉलिक्युलर पॅटर्नद्वारे ट्रिगर होणारी इम्युनिटी) प्रदान करते, ज्यामुळे मध्यम पातळीची टिकाऊपणा मिळतो.
अँथ्रॅकनोज मार्करच्या तपासणीसाठी वापरलेल्या २१५ NLL लाइन्समध्ये ७४ कल्टिव्हार्स, क्रॉसिंग किंवा ब्रीडिंगद्वारे मिळवलेल्या ६० लाइन्स, ५ म्युटंट्स आणि ७६ वन्य किंवा मूळ जर्मप्लाझम यांचा समावेश होता. या लाइन्स १७ देशांमधून आल्या होत्या, प्रामुख्याने पोलंड (५८), स्पेन (४७), जर्मनी (२७), ऑस्ट्रेलिया (२६), रशिया (१९), बेलारूस (७), इटली (५) आणि इतर १० देशांमधून. या संचामध्ये संदर्भ प्रतिरोधक लाइन्सचा देखील समावेश आहे: ८३A:४७६, तंजिल, Lanr1 अॅलिल असलेली वोंगा, आणि AnMan अॅलिल असलेली मँडेलुप. या लाइन्स पोझ्नान प्लांट ब्रीडिंग लिमिटेड, वियाट्रोवो, पोलंड द्वारे सांभाळल्या जाणाऱ्या युरोपियन ल्युपाइन जेनेटिक रिसोर्स डेटाबेसमधून मिळवल्या होत्या (पूरक सारणी S1).
वनस्पती नियंत्रित परिस्थितीत वाढवण्यात आल्या (प्रकाश कालावधी १६ तास, दिवसा २५°C आणि रात्री १८°C तापमान). दोन जैविक प्रतिकृतींचे विश्लेषण करण्यात आले. प्रोटोकॉलनुसार, DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Hilden, जर्मनी) वापरून तीन आठवडे जुन्या पानांमधून डीएनए वेगळा करण्यात आला. वेगळ्या केलेल्या डीएनएची गुणवत्ता आणि प्रमाण स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक पद्धतींनी (NanoDrop 2000; Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) तपासण्यात आले. अँथ्रॅकनोज प्रतिकार जनुक AnMan (cv. Mandelup पासून प्राप्त) दर्शवणारा AnManM1 मार्कर आणि जनुक Lanr1 (cv. Tanjil पासून प्राप्त) च्या दोन्ही बाजूंना असलेले Anseq3 आणि Anseq4 मार्कर्स यांचे विश्लेषण करण्यात आले 11,26,28. प्रतिकारक ॲलीलसाठी समयुग्मजींना “1”, संवेदनशील – “0”, आणि विषमयुग्मजींना 0.5 अशी नोंद देण्यात आली.
AnManM1, AnSeq3 आणि AnSeq4 या मार्कर्सच्या तपासणीच्या निकालांवर आणि अंतिम पुढील प्रयोगांसाठी बियाण्यांच्या उपलब्धतेवर आधारित, अँथ्रॅकनोज प्रतिकारशक्तीच्या फेनोटायपिंगसाठी ५० NLL लाइन्स निवडण्यात आल्या. हे विश्लेषण संगणक-नियंत्रित हरितगृहामध्ये दोनदा करण्यात आले, जिथे १४ तासांचा प्रकाशकाळ होता आणि दिवसा २२°C व रात्री १९°C तापमान होते. पेरणीपूर्वी बियाण्यांना खरवडले जाते (एका धारदार ब्लेडने गर्भाच्या विरुद्ध बाजूचे कवच कापले जाते), जेणेकरून कवच खूप कठीण झाल्यामुळे येणारी सुप्तावस्था टाळता येईल आणि एकसमान उगवण सुनिश्चित करता येईल. रोपे निर्जंतुक माती (TS-1 REC 085 मीडियम बेसिक, क्लासमन-डेलमन पोल्स्का, वॉर्सा, पोलंड) असलेल्या कुंड्यांमध्ये (११ × ११ × २१ सेमी) वाढवण्यात आली. ग्रेटर पोलंडमधील वेर्झेनित्सा (52° 27′ 42″ N 17° 04′ 05″ E) येथील शेतात वाढवलेल्या अरुंद-पानांच्या ल्युपिन वनस्पतींच्या खोडांपासून १९९९ मध्ये वाढवलेल्या कोलेटोट्रिचम ल्युपिनी Col-08 स्ट्रेनने इनोक्युलेशन करण्यात आले. बीजाणू निर्मितीला चालना देण्यासाठी, वेगळे केलेले जीवाणू (isolates) SNA माध्यमात २०° से. तापमानावर, ब्लॅक लाईटखाली २१ दिवसांसाठी संवर्धित (cultured) करण्यात आले. पेरणीनंतर चार आठवड्यांनी, जेव्हा वनस्पती ४-६ पानांच्या अवस्थेत पोहोचल्या, तेव्हा ०.५ x १०⁶ कोनिडिया प्रति मिली या तीव्रतेच्या कोनिडियाच्या द्रावणाची फवारणी करून इनोक्युलेशन करण्यात आले. इनोक्युलेशननंतर, कोनिडियाचे अंकुरण आणि संसर्ग प्रक्रिया सुलभ करण्यासाठी, वनस्पतींना २४ तासांसाठी अंधारात, सुमारे ९८% आर्द्रता आणि २५° से. तापमानात ठेवण्यात आले. त्यानंतर, ही रोपे १४ तासांच्या प्रकाशकाळात, दिवसा २२°C आणि रात्री १९°C तापमानात व ७०% आर्द्रतेमध्ये वाढवण्यात आली. रोगरोपणानंतर २२ दिवसांनी रोगाची गुणनोंदणी करण्यात आली, जी खोड आणि पानांवरील मृत पेशींच्या (नेक्रोटिक) व्रणांच्या उपस्थिती किंवा अनुपस्थितीनुसार ० (प्रतिकारशक्ती) ते ९ (अत्यंत संवेदनशील) या श्रेणीत होती. याव्यतिरिक्त, गुणनोंदणीनंतर, रोपांचे वजन मोजण्यात आले. मार्कर जीनोटाइप आणि रोगाची लक्षणे यांच्यातील संबंधांची गणना पॉइंट टू-सिक्वेन्स कोरिलेशन (अँथ्रॅकनोज प्रतिकारक्षमतेच्या लक्षणांच्या विश्लेषणासाठी असलेल्या ओळींच्या संचामध्ये हेटेरोजायगस मार्करची अनुपस्थिती) म्हणून करण्यात आली.