Asante kwa kutembelea Nature.com. Toleo la kivinjari unachotumia lina usaidizi mdogo wa CSS. Kwa matumizi bora zaidi, tunapendekeza utumie kivinjari kilichosasishwa (au uzime Hali ya Utangamano katika Internet Explorer). Wakati huo huo, ili kuhakikisha usaidizi unaoendelea, tutatoa tovuti bila mitindo na JavaScript.
Angustifolius lupine (NLL, Lupinus angustifolius L.) ni mmea wa kunde unaotumika kwa uzalishaji wa chakula na uboreshaji wa udongo. Upanuzi wa kimataifa wa NLL kama zao umevutia kuvu wengi wa vimelea, ikiwa ni pamoja na lupine anthracnose, ambayo husababisha ugonjwa mbaya wa anthracnose. Aleli mbili, Lanr1 na AnMan, ambazo hutoa upinzani ulioongezeka, zimetumika katika ufugaji wa NLL, lakini mifumo ya msingi ya molekuli bado haijulikani. Katika utafiti huu, alama za Lanr1 na AnMan zilitumika kuchunguza sampuli za NLL za Ulaya. Upimaji wa chanjo katika mazingira yaliyodhibitiwa ulithibitisha ufanisi wa wafadhili wote sugu. Uainishaji tofauti wa usemi wa jeni ulifanywa kwenye mistari inayowakilisha sugu na inayoweza kuathiriwa. Upinzani wa anthracnose ulihusishwa na usemi kupita kiasi wa ontolojia ya jeni "GO:0006952 Response Defense", "GO:0055114 Redox Process", na "GO:0015979 Photosynthesis". Kwa kuongezea, mstari wa Lanr1(83A:476) ulionyesha upangaji upya wa transcriptome kwa kasi baada ya chanjo, huku mistari mingine ikionyesha kuchelewa kwa mwitikio huu kwa takriban saa 42. Mwitikio wa ulinzi unahusishwa na jeni za TIR-NBS, CC-NBS-LRR na NBS-LRR, protini 10 zinazohusika katika pathogenesis, protini za uhamishaji wa lipidi, endoglucan-1,3-β-glucosidase, protini za ukuta wa seli zenye glycine nyingi, na jeni kutoka kwa njia tendaji ya oksijeni. Mwitikio wa mapema kwa 83A:476, ikiwa ni pamoja na kukandamiza kwa uangalifu jeni zinazohusiana na usanisinuru, sanjari na ulinzi uliofanikiwa wakati wa awamu ya ukuaji wa mimea ya biolojia ya kuvu, ikidokeza kwamba kichocheo husababisha kinga. Mwitikio wa Mandeloop hupunguzwa kasi, kama vile mvutano wa jumla wa mlalo.
Lupine yenye majani membamba (NLL, Lupinus angustifolius L.) ni nafaka yenye protini nyingi inayotoka katika eneo la magharibi mwa Mediterania1,2. Kwa sasa inalimwa kama zao la chakula kwa wanyama na wanadamu. Pia inachukuliwa kuwa mbolea ya kijani katika mifumo ya mzunguko wa mazao kutokana na uwekaji wa nitrojeni kwa bakteria wanaorekebisha nitrojeni na uboreshaji wa jumla wa muundo wa udongo. NLL imepitia mchakato wa haraka wa ufugaji katika karne iliyopita na bado iko chini ya shinikizo kubwa la kuzaliana3,4,5,6,7,8,9,10,11,12. Kwa kilimo kilichoenea cha NLL, mfululizo wa kuvu wa vimelea uliunda niche mpya za kilimo na kusababisha magonjwa mapya yanayoharibu mazao. Jambo la kushangaza zaidi kwa wakulima na wafugaji wa lupin lilikuwa kuonekana kwa anthracnose, iliyosababishwa na kuvu wa vimelea, Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13. Jambo la kushangaza zaidi kwa wakulima na wafugaji wa lupin lilikuwa kuonekana kwa anthracnose, iliyosababishwa na kuvu wa vimelea, Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13. Наиболее примечательным для фермеров na селекционеров люпина было появление антракноза, вызванного патогенным грибком Colletotrichum (Boiler lupilihum) Hagedorn13. Kilichojulikana zaidi kwa wakulima na wafugaji wa lupine kilikuwa kuibuka kwa anthracnose iliyosababishwa na kuvu wa kuambukiza Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13.对于羽扇豆农民和饲养者來说，最引人注目的是炭疽病的出现，它是由病原真菌Colletotrichum &3 Niler Handner &3 Fedor (Bondar Lupini)引起的.对于羽扇豆农民和饲养者來说，最引人注目的是炭疽病的出现，它是由病原真菌Colletotrichum lupini). Наиболее поразительным для фермеров na селекционеров люпина является появление антракноза, вызываемого патогененым гриtricбком Collean Hagedorn13. Kinachowavutia zaidi wakulima na wafugaji wa lupine ni kuibuka kwa anthracnose inayosababishwa na kuvu wa kuambukiza Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13.Ripoti za mwanzo kabisa za ugonjwa huo zilitoka Brazil na Marekani, huku dalili za kawaida zikionekana mwaka wa 1912 na 1929 mtawalia. Hata hivyo, baada ya takriban miaka 30, pathojeni hiyo iliteuliwa kama Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz. & Sacc., teleomorph Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., teleomorph Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., телеоморф Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., telemofu ya Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & 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 katika Mofolojia Iliyolengwa. & H. Schrenk,. & H. Schrenk,.na H. Schrenk. & H.施伦克，. & H.施伦克，.na H. Schlenk,.Uchanganuzi wa awali wa ugonjwa uliofanywa katikati ya karne ya 20 ulionyesha upinzani fulani katika nyongeza za NLL na lupine ya manjano (L. luteus L.), lakini nyongeza zote nyeupe za lupine (L. albus L.) zilizojaribiwa zilikuwa nyeti sana. Uchunguzi umeonyesha kuwa ukuaji wa anthracnose unahusishwa na ongezeko la mvua (unyevunyevu wa hewa) na halijoto (katika kiwango cha 12-28°C), na kusababisha ukiukaji wa upinzani katika halijoto ya juu. 17, 18. Kwa kweli, muda unaohitajika kwa conidia kuota na ugonjwa kuanza, ulikuwa mfupi mara nne kwa 24°C (saa 4) kuliko kwa 12°C (saa 16) chini ya hali ya unyevunyevu mwingi. 19. Kwa hivyo, ongezeko la joto duniani linaloendelea limesababisha kuenea kwa anthracnose. Hata hivyo, ugonjwa huo ulionekana nchini Ufaransa (1982) na Ukraine (1983) kama ishara ya tishio linalokuja, lakini inaonekana ulipuuzwa na tasnia ya lupine wakati huo. Miaka michache baadaye, ugonjwa huu mbaya ulienea kote ulimwenguni na pia uliathiri nchi kuu zinazozalisha lupine kama vile Australia, Poland na Ujerumani. Kufuatia mlipuko wa anthracnose katikati ya miaka ya 1990, uchunguzi wa kina ulisababisha kutambuliwa kwa wafadhili kadhaa sugu katika sampuli za NLL19. Upinzani wa NLL kwa anthracnose unadhibitiwa na aleli mbili tofauti zinazotawala zinazopatikana katika vyanzo tofauti vya germplasm: Lanr1 katika aina ya Tanjil na Wonga na AnMan katika aina ya germplasm. Mandalay 25, 26. Aleli hizi zinakamilisha alama za molekuli zinazounga mkono uteuzi wa germplasm sugu katika programu za uzalishaji. Mstari sugu wa kuzaliana 83A:476 uliobeba aleli ya Lanr1 ulivukwa na mstari mwitu unaoweza kuathiriwa P27255 ili kupata idadi ya RIL inayotenganisha upinzani wa anthracnose, ambayo ilifanya iwezekane kugawa eneo la Lanr1 kwenye chromosome NLL-1131, 32, 33. Uwiano wa alama za ramani ya uhusiano kutoka eneo la upinzani la pembeni hadi anthracnose kwa mfumo wa jenomu, NLL ilifichua eneo la aleli zote tatu kwenye chromosome moja (NLL-11), lakini katika nafasi tofauti29,34,35. Hata hivyo, kutokana na idadi ndogo ya RIL na umbali mkubwa wa kijenetiki kati ya alama na aleli zinazolingana, hakuna hitimisho la kuaminika linaloweza kutolewa kuhusu jeni zao za msingi. Kwa upande mwingine, matumizi ya kijenetiki kinyume katika lupins ni vigumu kutokana na uwezo wao mdogo sana wa kuzaliwa upya, ambayo hufanya uendeshaji wa kijenetiki kuwa mgumu37.
Ukuaji wa germplasm iliyofugwa iliyobeba aleli inayotakiwa katika hali ya homozygous, kama vile 83A:476 (Lanr1) na Mandelup (AnMan), umefungua mlango wa kusoma upinzani wa anthracnose mbele ya uwepo wa michanganyiko inayopingana ya aleli katika idadi ya wanyamapori. Uwezekano wa mifumo ya molekuli. Linganisha majibu ya ulinzi yanayotokana na jenotipu maalum. Utafiti huu ulitathmini mwitikio wa awali wa transcriptome wa NLL kwa chanjo ya C. lupini. Kwanza, paneli ya germplasm ya NLL ya Ulaya yenye mistari 215 ilichunguzwa kwa kutumia alama za molekuli zinazoashiria aleli za Lanr1 na AnMan. Uchanganuzi wa anthracnose kisha ukafanywa kwenye mistari 50 ya NLL, iliyochaguliwa hapo awali kwa alama za molekuli, chini ya hali zilizodhibitiwa. Kulingana na majaribio haya, mistari minne tofauti katika upinzani wa anthracnose na muundo wa aleli wa Lanr1/AnMan zilichaguliwa kwa ajili ya uainishaji tofauti wa usemi wa jeni la ulinzi kwa kutumia mbinu mbili zinazosaidiana: mpangilio wa RNA wa kiwango cha juu na upimaji wa PCR wa wakati halisi.
Uchunguzi wa seti ya germplasm ya NLL (N = 215) yenye alama Lanr1 (Anseq3 na Anseq4) na AnMan (Anseq4) na AnMan (AnManM1) ulionyesha kuwa mstari mmoja tu (95726, karibu na Salamanca-b) huongeza aleli ya "upinzani" kwa alama zote, huku "Uwepo wa aleli 'zinazoweza kuathiriwa'" ukipata uwiano wa alama zote katika mistari 158 (~73.5%). Mistari kumi na tatu ilitoa aleli mbili "zisizoweza kuathiriwa" za alama ya Lanr1, na mistari 8 ilitoa aleli "zisizoweza kuathiriwa" za alama ya Lanr1. Aleli ya "upinzani" ya alama ya AnMan (Jedwali la Nyongeza S1). Mistari miwili ilikuwa heterozygous kwa alama ya Anseq3 na moja heterozygous kwa alama ya AnManM1. Mistari 42 (19.5%) ilibeba awamu tofauti za aleli za Anseq3 na Anseq4, ikionyesha mzunguko mkubwa wa mkunjo kati ya loci hizi mbili. Aina za Anthracnose chini ya hali zilizodhibitiwa (Jedwali la Nyongeza S2) zilionyesha tofauti katika upinzani wa jenotipu zilizojaribiwa, ambazo zilionyeshwa katika ukali wa anthracnose. Tofauti katika alama za wastani zilianzia 1.8 (sugu ya wastani) hadi 6.9 (inayoweza kuathiriwa) na tofauti za uzito wa mimea zilianzia 0.62 (inayoweza kuathiriwa) hadi 4.45 g (sugu). Kulikuwa na uhusiano mkubwa kati ya thamani zilizoonekana katika marudio mawili ya jaribio (0.51 kwa alama za ukali wa ugonjwa, P = 0.00017 na 0.61 kwa uzito wa mmea, P < 0.0001) na pia kati ya vigezo hivi viwili (− 0.59 na − 0.77, P < 0.0001). Kulikuwa na uhusiano mkubwa kati ya thamani zilizoonekana katika marudio mawili ya jaribio (0.51 kwa alama za ukali wa ugonjwa, P = 0.00017 na 0.61 kwa uzito wa mmea, P < 0.0001) na pia kati ya vigezo hivi viwili (− 0.59 na − 0.77, P < 0.0001). Выявлена ​​достоверная корреляция между значениями, наблюдаемыми в двух повторностях эксперимента (0,51 для баллов тяжез00, 1 баллов тяжез000, 1 = 1 = для массы растения, P < 0,0001), а также между этими двумя параметрами (-0,59 и -0,77, Р < 0,0001) 0,0001). Uhusiano muhimu ulipatikana kati ya thamani zilizoonekana katika marudio mawili ya jaribio (0.51 kwa alama za ukali wa ugonjwa, P = 0.00017 na 0.61 kwa uzito wa mmea, P < 0.0001), na pia kati ya vigezo hivi viwili (- 0.59 na -0.77, P < 0.0001) 0.0001).在两次重复实验中观察到的值之间存在显着相关性（疾病严重程度评分為0.51，P = 0.00017，植物重量為0.61，P <0.0001)以及這两个参数之间（- 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 评 分為 5 为分为 5 km. 0.00017 , 植物 為 為 0.61 , p <0.0001) 以及 两 个 参数 之间 ((((- 0.59 和– 0.50 和– 0.59 和– 9). 0.77, P < 0.0001). Наблюдалась значительная корреляция между значениями, наблюдаемыми katika двух повторностях (оценка тяжести заболевания 0,51, P = 0,61, P <0,0001), и между этими двумя параметрами (-0,59 na -0,0001) 0,77, P <0,0001. Kulikuwa na uhusiano muhimu kati ya thamani zilizoonekana katika nakala mbili (alama ya ukali wa ugonjwa 0.51, P = 0.00017 na uzito wa mmea 0.61, P < 0.0001) na kati ya vigezo hivi viwili (-0.59 na -0 .0001) 0.77, P<0.0001. ).Dalili za kawaida zinazoonekana katika mimea inayoweza kuathiriwa ni pamoja na kung'oka na kupotoka kwa shina linalofanana na muundo wa "upinde wa mchungaji", ikifuatiwa na vidonda vya mviringo vyenye spora za rangi ya chungwa/pink (Mchoro wa Nyongeza 1). Viungo vya Australia vinavyobeba jeni za Lanr1 (83A:476 na Tanjil) na AnMan (Mandelup) vina upinzani wa wastani, 0.0331 na 0.0036). Baadhi ya mistari ambayo pia ina Lanr1 na/au aleli za AnMan "zinazostahimili" huonyesha dalili za ugonjwa huo.
Cha kufurahisha ni kwamba mistari michache ya NLL isiyo na aleli yoyote ya alama "sugu" ilionyesha kiwango cha juu cha upinzani wa anthracnose (kulinganishwa au zaidi kuliko aina za jenomu za Lanr1 au AnMan), kama vile Boregine (thamani ya P < 0.0001 kwa vigezo vyote viwili), Bojar (thamani ya P < 0.0001 kwa alama na 0.001 kwa uzito wa mmea) na Idadi ya Watu B-549/79b (thamani ya P < 0.0001 kwa alama na isiyo muhimu kwa uzito). Cha kufurahisha ni kwamba mistari michache ya NLL isiyo na aleli yoyote ya alama "sugu" ilionyesha kiwango cha juu cha upinzani wa anthracnose (kulinganishwa au zaidi kuliko aina za jenomu za Lanr1 au AnMan), kama vile Boregine (thamani ya P < 0.0001 kwa vigezo vyote viwili), Bojar (thamani ya P < 0.0001 kwa alama na 0.001 kwa uzito wa mmea) na Idadi ya Watu B-549/79b (thamani ya P < 0.0001 kwa alama na isiyo muhimu kwa uzito). Интересно, что несколько линий NLL, лишенных какого-либо «резистентного» маркерного аллеля, показали высокий уровень устойчивонсти или более высокий, чем для генотипов Lanr1 au AnMan), таких как Boregine (значение P <0,0001 для обоих параметров), Bojar (значение P0 10,0001 P <0,0001 kwa массы растения) и популяции B-549/79b (значение P <0,0001 для оценки и незначимо для массы). Cha kufurahisha ni kwamba mistari kadhaa ya NLL isiyo na aleli yoyote ya alama 'sugu' ilionyesha kiwango cha juu cha upinzani dhidi ya anthracnose (kulinganishwa na au zaidi ya aina za jenotipu za Lanr1 au AnMan), kama vile Boregine (thamani ya P < 0.0001 kwa vigezo vyote viwili), Bojar (thamani ya P < 0.0001 kwa tathmini na 0.001 kwa uzito wa mmea) na idadi ya watu B-549/79b (thamani ya P < 0.0001 kwa tathmini na si muhimu kwa uzito).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性（与LanAn1基因型相当或更高），例如Mboregini(两个参数的P 值< 0.0001）、Bojar（P 值<得分为0.0001，植物重量為0.001）和种群B-549/79b（得分P 值< 0.0001，重量不显着）. Inashangaza kwamba baadhi ya mifumo ya NLL ambayo haina alama zozote za "antijeni" huonyesha upinzani wa juu wa mlalo (sawa na jeni za Lanr1 au AnMan au zaidi), kama vile Boregine (vigezo vyote P < 0.0001), Bojar (thamani ya P < 0.0001, uzito wa mmea 0.001) na aina ya B-549/79b (thamani ya P < 0.0001, uzito si muhimu). Интересно, что некоторые линии NLL, лишенные каких-либо маркерных аллелей «резистентности», показали высокие уровни устойчанистины выше, чем у генотипов Lanr1 au AnMan), такие как Boregine (значение P для обоих параметров <0,0001), Bojar (значение P <0,0001, мас001, мас001, мас001) B-549/79b (оценка P-значение <0,0001, масса незначительна). Cha kufurahisha ni kwamba, baadhi ya mistari ya NLL isiyo na aleli zozote za 'upinzani' ilionyesha viwango vya juu vya upinzani wa anthracnose (kulinganishwa na au zaidi ya jenotipu za Lanr1 au AnMan), kama vile Boregine (thamani ya P kwa vigezo vyote <0.0001), Bojar (thamani ya P <0.0001, uzito wa mmea 0.001) na idadi ya watu B-549/79b (thamani ya P <0.0001, uzito si muhimu).Jambo hili linaonyesha uwezekano wa chanzo kipya cha upinzani wa kijenetiki, ikielezea ukosefu wa uhusiano kati ya jenotipu za alama na fenotipu za magonjwa (thamani za P kutoka ~0.42 hadi ~0.98). Hivyo, jaribio la Kolmogorov-Smirnov lilionyesha kuwa data kuhusu upinzani wa anthracnose ilisambazwa takriban kwa kawaida kwa alama (thamani za P 0.25 na 0.11) na uzito wa mmea (thamani za P 0.47 na 0.55), ikidokeza kwamba mimi hudhani kwamba aleli zaidi kuliko Lanr1 na AnMan zinahusika.
Kulingana na matokeo ya uchunguzi wa upinzani wa anthracnose, mistari 4 ilichaguliwa kwa ajili ya uchambuzi wa transcriptome: 83A:476, Boregine, Mandelup, na Idadi ya Watu 22660. Mistari hii ilijaribiwa tena kwa upinzani wa anthrax katika majaribio ya chanjo kwa mpangilio wa RNA, mradi tu iwe sawa na katika jaribio lililopita. Thamani za alama zilikuwa kama ifuatavyo: Boregin (1.71 ± 1.39), 83A: 476 (2.09 ± 1.38), Mandelup (3.82 ± 1.42) na idadi ya watu 22660 (6.11 ± 1.29).
Itifaki ya Illumina NovaSeq 6000 ilipata wastani wa jozi 40.5 za Mread kwa kila sampuli (Mreads 29.7 hadi 54.4) (Jedwali la Ziada S3). Alama za mpangilio katika mfuatano wa marejeleo zilianzia 75.5% hadi 88.6%. Uwiano wa wastani wa data ya hesabu ya usomaji kati ya lahaja za majaribio kati ya nakala za kibiolojia ulianzia 0.812 hadi 0.997 (wastani 0.959). Kati ya jeni 35,170 zilizochambuliwa, jeni 2917 hazikuonyesha usemi wowote, na jeni zingine 4785 zilionyeshwa kwa kiwango kidogo (wastani wa msingi <5). Kati ya jeni 35,170 zilizochambuliwa, jeni 2917 hazikuonyesha usemi wowote, na jeni zingine 4785 zilionyeshwa kwa kiwango kidogo (wastani wa msingi <5). Из 35 170 проанализированных генов 2917 не проявляли экспрессии, а остальные 4785 генов экспрессировались на незнабрессии <5). Kati ya jeni 35,170 zilizochambuliwa, 2917 hazikuonyesha usemi wowote, na jeni 4785 zilizobaki zilionyeshwa kwa kiwango kidogo (wastani wa msingi <5).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。35,170 Из 35 170 проанализированных генов 2917 не экспрессировались, а остальные 4785 генов имели незначительную экспрессировались, а остальные 4785 генов имели незначительную экспрессировались . Kati ya jeni 35,170 zilizochambuliwa, 2917 hazikuonyeshwa na jeni 4785 zilizobaki zilikuwa na usemi mdogo (wastani wa msingi <5).Kwa hivyo, idadi ya jeni zilizozingatiwa zilizoonyeshwa (wastani wa msingi ≥ 5) wakati wa jaribio ilikuwa 27,468 (78.1%) (Jedwali la Nyongeza S4).
Kuanzia hatua ya kwanza, mistari yote ya NLL ilijibu chanjo ya C. lupini (aina ya Col-08) kwa kupanga upya transcriptome (Jedwali 1), hata hivyo, tofauti kubwa zilizingatiwa kati ya mistari hiyo. Hivyo, mstari wa upinzani 83A:476 (uliobeba jeni la Lanr1) ulionyesha upangaji upya muhimu wa transcriptome katika hatua ya kwanza (6 hpi) na ongezeko la mara 31-69 katika idadi ya jeni zilizotengwa za juu na chini ikilinganishwa na sehemu zingine za wakati katika hatua hii ya wakati. Kwa kuongezea, kilele hiki kilikuwa cha muda mfupi, kwani usemi wa jeni chache tu ulibaki kubadilika sana katika hatua ya pili ya wakati (12 hpi). Cha kufurahisha ni kwamba, Boregine, ambayo pia ilionyesha kiwango cha juu cha upinzani katika jaribio la kupandikizwa, haikupitia upangaji upya mkubwa wa unukuzi wakati wa jaribio. Hata hivyo, idadi ya jeni zilizoonyeshwa tofauti (DEG) ilikuwa sawa kwa Boregine na 83A:476 katika 12 HPI. Mandelup na idadi ya watu 22660 walionyesha kilele cha DEG katika hatua ya mwisho (48 l/s), ikionyesha kuchelewa kwa kiasi fulani katika majibu ya ulinzi.
Kwa sababu 83A:476 ilifanyiwa upangaji upya mkubwa wa transcriptome kujibu C. lupini katika 6 HPI ikilinganishwa na mistari mingine yote, ~91% ya DEG zilizoonekana wakati huu zilikuwa maalum kwa ukoo (Mchoro 1). Hata hivyo, kulikuwa na mwingiliano fulani katika majibu ya awali kati ya mistari ya utafiti, kwani 68.5%, 50.9%, na 52.6% DEG katika Boregine, Mandelup, na idadi ya watu 22660, mtawalia, ziliingiliana na zile zilizopatikana katika 83A:476 katika sehemu fulani za wakati. Hata hivyo, DEG hizi zilichangia sehemu ndogo tu (0.97–1.70%) ya DEG zote zilizogunduliwa kwa sasa kwa kutumia 83A:476. Kwa kuongezea, DEG 11 kutoka kwa mistari yote zilikuwa na ulinganifu wakati huu (Majedwali ya Nyongeza S4-S6), ikijumuisha vipengele vya kawaida vya majibu ya ulinzi wa mimea: protini ya uhamishaji wa lipidi (TanjilG_32225), kimeng'enya cha endoglucan-1,3-β-glucoside (TanjilG_23384), protini mbili zinazoweza kusababisha msongo wa mawazo kama SAM22 (TanjilG_31528 na TanjilG_31531), protini ya msingi ya mpira (TanjilG_32352), na protini mbili za ukuta wa seli zenye kimuundo zenye glycine nyingi (TanjilG_19701 na TanjilG_19702). Pia kulikuwa na mwingiliano mkubwa katika majibu ya transcriptome kati ya 83A:476 na Boregine katika 24 HPI (jumla ya 16-38% DEG) na kati ya Mandelup na Idadi ya Watu 22660 katika 48 HPI (jumla ya 14-20% DEG).
Mchoro wa Venn unaoonyesha idadi ya jeni zilizoonyeshwa tofauti (DEG) katika mistari ya lupine yenye majani membamba (NLL) iliyochanjwa na Colletotrichum lupini (aina ya Col-08 iliyopatikana kutoka mashamba ya lupine huko Wierzhenice, Poland, 1999). Mistari ya NLL iliyochambuliwa ilikuwa: 83A:476 (sugu, yenye aleli ya Lanr1), Boregine (sugu, historia ya kijenetiki haijulikani), Mandelup (sugu kiasi, yenye aleli ya AnMan) na idadi ya watu 22660 (wanaoathiriwa sana). Kifupisho cha hpi kinamaanisha saa chache baada ya chanjo. Thamani sifuri zimeondolewa ili kurahisisha grafu.
Seti ya jeni zilizotolewa kupita kiasi katika hpi 6 ilichambuliwa kwa uwepo wa vikoa vya jeni R vya kisheria (Jedwali la Nyongeza S7). Utafiti huu ulifunua uanzishaji wa transcriptome wa jeni za kawaida za upinzani wa magonjwa zenye vikoa vya NBS-LRR pekee katika 83A:476. Seti hii ilijumuisha jeni moja la TIR-NBS-LRR (tanjilg_05042), jeni tano za CC-NBS-LRR (tanjilg_06165, tanjilg_06162, tanjilg_22773, tanjilg_22640, na tanjilg_16162), na NBS-LR Nne, Tanjilg_16162), na NBS-LR Nne (tanjilg_16162) pamoja na NBS-Lrr Nne (tanjilg_16162) na NBS-LRR Nne (TANJILG_16162). Jeni hizi zote zina vikoa vya kisheria vilivyopangwa katika mfuatano uliohifadhiwa. Mbali na jeni za kikoa cha NBS-LRR, kinasi kadhaa za RLL ziliamilishwa kwa hpi 6, yaani moja katika Boregine (TanjilG_19877), mbili katika Mandelup (TanjilG_07141 na TanjilG_19877) na katika idadi ya watu 22660 (TanjilG_09014 na TanjilG_10361) na mbili katika 83A 27:476.
Jeni zenye usemi uliobadilika sana kutokana na chanjo ya C. lupini (aina ya Col-08) zilifanyiwa uchambuzi wa uboreshaji wa Gene Ontology (GO) (Jedwali la Nyongeza S8). Neno la mchakato wa kibiolojia lililowakilishwa kupita kiasi mara nyingi lilikuwa "GO:0006952 mwitikio wa ulinzi" ambalo lilionekana katika michanganyiko 6 kati ya 16 (saa × mstari) yenye umuhimu mkubwa (thamani ya P < 0.001) (Mchoro 2). Neno la mchakato wa kibiolojia lililowakilishwa kupita kiasi mara nyingi lilikuwa "GO:0006952 mwitikio wa ulinzi" ambalo lilionekana katika michanganyiko 6 kati ya 16 (saa × mstari) yenye umuhimu mkubwa (thamani ya P < 0.001) (Mchoro 2). Наиболее часто чрезмерно представленным термином биологического процесса был «GO: 0006952 защитный ответ», который и друг 1 × 6 линия) комбинаций с высокой значимостью (значение P <0,001) (рис. 2). Neno la mchakato wa kibiolojia lililowakilishwa kupita kiasi mara nyingi lilikuwa 'GO:0006952 mwitikio wa ulinzi', ambalo lilionekana katika michanganyiko 6 kati ya 16 (wakati × ukoo) yenye umuhimu mkubwa (thamani ya P < 0.001) (Mchoro 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（时间中纀的它个中，具有高显着性(P 值< 0.001)(图2). Neno linalowakilisha zaidi mchakato wa kibiolojia ni "GO:0006952 mwitikio wa ulinzi", ambalo linaonekana katika michanganyiko 6 kati ya 16 (时间×线), yenye umuhimu mkubwa (thamani ya P < 0.001) (图2). Наиболее часто чрезмерно представленным термином биологического процесса был «GO: 0006952 Majibu ya Ulinzi», который появлялся 1на × 6 × 6 линия) с высокой значимостью (значение P <0,001) (рис. 2). Neno la mchakato wa kibiolojia lililowakilishwa kupita kiasi mara nyingi lilikuwa 'GO:0006952 Mwitikio wa Ulinzi', ambalo lilionekana katika michanganyiko 6 kati ya 16 (muda × mstari) yenye umuhimu mkubwa (thamani ya P < 0.001) (Mchoro 2).Neno hili liliwakilishwa kupita kiasi katika sehemu mbili za wakati katika 83A: 476 na Boregine (6 na 24 hpi) na katika sehemu moja ya wakati katika Mandelup na Idadi ya Watu 22660 (12 na 6 hpi, mtawalia). Hii ni matokeo yanayotarajiwa, yakionyesha mwitikio wa vimelea wa mistari sugu. Kwa kuongezea, 83A:476 ilijibu C. lupini kwa kusababisha jeni haraka zinazohusiana na mlipuko wa oksidi unaowakilishwa na neno "GO:0055114 mchakato wa redoksi", ikionyesha mwitikio maalum wa ulinzi, huku Boregine ikionyesha mwitikio maalum wa ulinzi, unaohusiana na neno 'GO'. :0006950 Mwitikio wa mfadhaiko”. Idadi ya watu 22660 iliamsha mwitikio wa upinzani mlalo unaohusisha metaboliti za sekondari, ikiangazia idadi kubwa ya maneno “GO:0016104 Mchakato wa usanisi wa triterpene” na “GO:0006722 Mchakato wa umetaboli wa triterpene” (maneno yote mawili ni ya seti moja ya jeni), kwa kuzingatia matokeo ya uchambuzi wa uboreshaji wa neno GO, utulivu wa mmenyuko wa Mandelup ulikuwa kati ya Boregine na Idadi ya watu 22660. Kwa kuongezea, mmenyuko wa mapema 83A:476 (6 hpi) na mmenyuko uliochelewa Mandelup na Idadi ya watu 22660 ni pamoja na neno GO:0015979 'usanisinuru' na michakato mingine inayohusiana ya kibiolojia.
Masharti ya ontolojia ya jeni la bioprocess yaliyochaguliwa katika maelezo ya jeni zilizoonyeshwa tofauti wakati wa majibu ya transcriptome ya lupine yenye majani membamba (NLL) iliyochanjwa na lupine ya anthrax (aina ya Col-08 iliyopatikana kutoka mashamba ya lupine huko Wierzhenice, Poland, mnamo 1999) yametiwa chumvi sana. Mistari ya NLL iliyochambuliwa ilikuwa: 83A:476 (sugu, inayobeba aleli ya Lanr1 yenye homozygous), Boregine (sugu, asili isiyojulikana ya kijenetiki), Mandelup (sugu kiasi, inayobeba aleli ya AnMan yenye homozygous) na idadi ya watu 22660 (inayoweza kuathiriwa).
Kwa sababu utafiti huu ulilenga kutambua jeni zinazochangia upinzani wa anthracnose, jeni zilizopewa maneno GO “GO: 0006952 Majibu ya kujihami” na “GO: 0055114 Michakato ya Redox” zilichambuliwa kwa kutumia miisho kwani msingi unamaanisha ≥ 30 na angalau mstari mmoja. × hatua kwa wakati ikichanganya thamani muhimu za kitakwimu za log2 (mabadiliko ya mara). Idadi ya jeni zinazokidhi vigezo hivi ilikuwa 65 kwa GO:0006952 na 524 kwa GO:0055114.
83A:476 ilifunua vilele viwili vya DEG vilivyoandikwa kwa neno GO:0006952, cha kwanza kikiwa na jeni 6 kwa inchi (jeni 64, udhibiti wa juu na chini) na cha pili kikiwa na jeni 24 kwa inchi (jeni 15, udhibiti wa juu pekee). Boregine pia ilionyesha kuwa GO:0006952 ilifikia kilele katika wakati mmoja, lakini ikiwa na DEG kidogo (11 na 8) na uanzishaji wa upendeleo. Mandeloop ilionyesha vilele viwili vya GO:0006952 katika HPI 12 na 48, vyote vikiwa na jeni 12 (cha kwanza kikiwa na jeni zinazoamilisha, na cha pili kikiwa na jeni zinazokandamiza pekee), huku idadi ya watu 22660 katika HPI 6 (jeni 13) ikiwa na wingi mkubwa wa udhibiti wa kilele cha ongezeko. Ikumbukwe kwamba 96.4% ya GO:0006952 DEG katika vilele hivi vilikuwa na aina moja ya mwitikio (juu au chini), ikionyesha mwingiliano mkubwa katika mwitikio wa ulinzi licha ya tofauti katika idadi ya jeni zinazohusika. Kundi kubwa zaidi la mfuatano unaohusiana na neno GO:0006952 husimba Protini ya Ujumbe Inayohusiana na Mkazo wa Njaa 22 (kama SAM22), ambayo ni ya protini ya daraja la 10 inayohusiana na pathogenesis (PR-10) na protini ya msingi ya lateksi. protini inayofanana (kama MLP) (Mchoro 3). Makundi hayo mawili yalitofautiana katika asili ya usemi na mwelekeo wa mwitikio. Jeni zilizosimba protini zinazofanana na SAM22 zilionyesha uanzishaji thabiti na muhimu katika vipindi vya mapema vya wakati (6 au 12 hpi) na kwa ujumla hazikuitikia mwishoni mwa jaribio (48 hpi), huku protini zinazofanana na MLP zikionyesha uratibu katika 6 hpi. hpi. 83A:476 na Mandelup katika 48 hp/in, karibu nukta zingine zote za data hazikuitikia. Kwa kuongezea, tofauti katika wasifu wa usemi wa jeni za protini zinazofanana na SAM22 zilifuata tofauti zilizoonekana katika upinzani wa anthracnose, kwani mistari sugu zaidi ilikuwa na nukta nyingi za wakati zinazosababisha jeni hizi kwa kiasi kikubwa kuliko jeni zinazoweza kuathiriwa zaidi. Jeni nyingine ya PR-10 inayofanana na LlR18A/B ilionyesha muundo sawa wa usemi na jeni ya protini inayofanana na SAM22.
Vipengele vikuu vya mchakato wa kibiolojia "GO:0006952 Mwitikio wa Ulinzi" na mifumo ya usemi wa jeni zinazopendekezwa za aleli za Lanr1 na AnMan zilitambuliwa. Kipimo cha Log2 kinawakilisha thamani za log2 (mabadiliko ya mara) kati ya mimea iliyochanjwa (Colletotrichum lupini, aina ya Col-08, iliyopatikana kutoka kwa mashamba ya lupine, Wizhenica, Poland, 1999) na mimea ya kudhibiti (iliyochanjwa sham) katika hatua moja ya wakati. Mistari ifuatayo ya lupine ya majani membamba ilichambuliwa: 83A:476 (sugu, inayobeba aleli ya Lanr1 yenye homozygous), Boregine (sugu, asili ya kijenetiki haijulikani), Mandelup (sugu kiasi, inayobeba aleli ya AnMan yenye homozygous), na Idadi ya Watu 22660 (inayoweza kuathiriwa).
Kwa kuongezea, wasifu wa usemi wa jeni za RNA-seq zinazopendekezwa Lanr1 (TanjilG_05042) na AnMan (TanjilG_12861) zilitathminiwa (Mchoro 3). Jeni la TanjilG_05042 lilionyesha mwitikio muhimu (uanzishaji) kwa 83A:476 tu katika hatua ya kwanza (6 hpi), huku TanjilG_12861 ikiwa muhimu katika Mandeloop katika hatua mbili za wakati pekee: 6 hpi (udhibiti wa chini) na 24 hpi (6 hpi). Na.). inayoweza kubadilishwa) ).
Jeni zilizotolewa kupita kiasi katika neno GO:0055114 "mchakato wa redoksi" zilikuwa jeni zinazosimba protini za saitokromu P450 na peroksidasi (Mchoro 4). Kwa sampuli zilizotengwa kutoka 83A:476 kwa HPI 6, thamani za juu au za chini kabisa za logi2 (mabadiliko ya mara) ​​(kwa 86.6% ya jeni) kwa ujumla zilizingatiwa kati ya mimea iliyochanjwa na kudhibiti, ikionyesha mwitikio mkubwa wa aina hii ya jenoti kwa jinsia ya kuchanjwa. 83A:476 ilionyesha GO muhimu zaidi: 0055114 DEG kwa hpi 6 (jeni 503), huku mistari iliyobaki ikiwa kwa hpi 48 (Boregine, jeni 31; Mandelup, jeni 85; na Idadi ya Watu 22660, jeni 78)). Katika jeni nyingi za familia ya GO:0055114, aina mbili za majibu kwa chanjo (uanzishaji na kizuizi) zilizingatiwa. Cha kufurahisha ni kwamba, hadi 97.6% ya DEG zilizotambuliwa kwa neno GO: 0055114 katika Mandelupe kwa nguvu ya farasi 48 Uchunguzi huu unaonyesha kwamba, licha ya kiwango kidogo sana (yaani, idadi ya jeni za redoksi zilizobadilishwa, 85 dhidi ya 503), muundo wa majibu ya transcriptome yaliyochelewa ya mandeloup kwa anthracnose ni sawa na majibu ya mapema ya 83A:476. Katika Boregine na Idadi ya Watu 22660, muunganiko huu uko chini kwa 51.6% na 75.6%, mtawalia.
Mifumo ya usemi wa vipengele vikuu vya neno la mchakato wa kibiolojia "GO:0055114 Redox process" ilifunuliwa. Kipimo cha Log2 kinawakilisha thamani za log2 (mabadiliko ya mara) kati ya mimea iliyochanjwa (Colletotrichum lupini, aina ya Col-08, iliyopatikana kutoka mashamba ya lupine, Wizhenica, Poland, 1999) na mimea ya kudhibiti (iliyochanjwa sham) katika hatua moja ya wakati. Mistari ifuatayo ya lupine ya majani membamba ilichambuliwa: 83A:476 (sugu, inayobeba aleli ya Lanr1 yenye homozygous), Boregine (sugu, asili ya kijenetiki haijulikani), Mandelup (sugu kiasi, inayobeba aleli ya AnMan yenye homozygous), na Idadi ya Watu 22660 (inayoweza kuathiriwa).
83A:476 Majibu ya transcriptomic kwa chanjo ya C. lupini (aina ya Col-08) pia yalijumuisha utengamano wa kunyamazisha jeni unaohusishwa na neno GO:0015979 "usanisinuru" na michakato mingine inayohusiana ya kibiolojia (Mchoro 5). Seti hii ya GO:0015979 DEG ilikuwa na jeni 105 ambazo zilikandamizwa kwa kiasi kikubwa kwa 6 hpi kwa 83A:476. Katika kundi hili, jeni 37 pia zilipunguzwa katika Mandelup kwa 48 HPI na 35 kwa wakati mmoja katika idadi ya watu 22660, ikiwa ni pamoja na DEG 19 zinazofanana na jenotipu zote mbili. Hakuna DEG zinazohusiana na neno GO: 0015979 zilizoamilishwa kwa kiasi kikubwa katika mchanganyiko wowote (mstari x wakati).
Mifumo ya usemi wa vipengele vikuu vya neno la mchakato wa kibiolojia "GO:0015979 Usanisinuru" ilifunuliwa. Kipimo cha Log2 kinawakilisha thamani za log2 (mabadiliko ya mara) kati ya mimea iliyochanjwa (Colletotrichum lupini, aina ya Col-08, iliyopatikana kutoka mashamba ya lupine, Wizhenica, Poland, 1999) na mimea ya kudhibiti (iliyochanjwa sham) katika hatua moja ya wakati. Mistari ifuatayo ya lupine ya majani membamba ilichambuliwa: 83A:476 (sugu, inayobeba aleli ya Lanr1 yenye homozygous), Boregine (sugu, asili ya kijenetiki haijulikani), Mandelup (sugu kiasi, inayobeba aleli ya AnMan yenye homozygous), na Idadi ya Watu 22660 (inayoweza kuathiriwa).
Kulingana na matokeo ya uchanganuzi tofauti wa usemi na ikidhaniwa kuhusika katika majibu ya ulinzi dhidi ya kuvu wa vimelea, seti hii ya jeni saba ilichaguliwa kwa ajili ya kupima wasifu wa usemi kwa kutumia PCR ya wakati halisi (Jedwali la Nyongeza S9).
Jeni la protini linalodhaniwa kuwa TanjilG_10657 lilichochewa kwa kiasi kikubwa katika mistari na vipindi vyote vya muda vilivyosomwa ikilinganishwa na mimea ya udhibiti (michezo) (Majedwali ya Ziada S10, S11). Zaidi ya hayo, wasifu wa usemi wa TanjilG_10657 ulionyesha mwelekeo unaoongezeka katika kipindi cha jaribio kwa mistari yote. Idadi ya watu 22660 ilionyesha unyeti wa juu zaidi wa TanjilG_10657 kwa chanjo yenye uanzishaji wa mara 114 na kiwango cha juu zaidi cha usemi (4.4 ± 0.4) katika 24 HPI (Mchoro 6a). Jeni la protini la PR10 LlR18A TanjilG_27015 pia lilionyesha uanzishaji katika mistari na vipindi vyote vya muda, huku umuhimu wa kitakwimu katika pointi nyingi za data (Mchoro 6b). Sawa na TanjilG_10657, kiwango cha juu zaidi cha usemi wa TanjilG_27015 kilionekana katika idadi ya watu 22660 waliochanjwa kwa 24 HPI (19.5 ± 2.4). Jeni la endochitinasi ya asidi TanjilG_04706 liliongezeka kwa kiasi kikubwa katika mistari yote na katika sehemu zote za wakati isipokuwa Boregine 6 hpi (Mchoro 6c). Ilichochewa kwa nguvu katika sehemu ya kwanza (6 HPI) kwa 83A:476 (kwa mara 10.5) na iliongezeka kwa kiasi katika mistari mingine (kwa mara 6.6-7.5). Wakati wa jaribio, usemi wa TanjilG_04706 ulibaki katika viwango sawa katika 83A:476 na Boregine, huku katika Mandelup na Idadi ya Watu 22660 ukiongezeka kwa kiasi kikubwa, na kufikia thamani za juu kiasi (5.9 ± 1.5 na 6.2 ± 1.5, mtawalia). Jeni linalofanana na endoglucan-1,3-β-glucosidase TanjilG_23384 lilionyesha uanzishaji wa hali ya juu katika sehemu mbili za kwanza za wakati (6 na 12 hpi) katika mistari yote isipokuwa idadi ya watu 22660 (Mchoro 6d). Viwango vya juu zaidi vya usemi wa TanjilG_23384 vilizingatiwa katika sehemu ya pili ya wakati (12 hpi) katika Mandelup (2.7 ± 0.3) na 83A:476 (1.5 ± 0.1). Katika 24 HPI, usemi wa TanjilG_23384 ulikuwa chini kiasi katika mistari yote iliyosomwa (kutoka 0.04 ± 0.009 hadi 0.44 ± 0.12).
Wasifu wa usemi wa jeni teule (ag) zilizofunuliwa na PCR ya kiasi. Nambari 6, 12 na 24 zinawakilisha saa chache baada ya chanjo. Jeni za LanDExH7 na LanTUB6 zilitumika kwa ajili ya urekebishaji na LanTUB6 ilitumika kwa ajili ya urekebishaji wa mfululizo. Pau za hitilafu zinawakilisha kupotoka kwa kawaida kulingana na nakala tatu za kibiolojia, ambazo kila moja ni wastani wa nakala tatu za kiufundi. Umuhimu wa kitakwimu wa tofauti katika viwango vya usemi kati ya mimea iliyochanjwa (Colletotrichum lupini, aina ya Col-08, iliyopatikana mwaka wa 1999 kutoka kwenye shamba la lupin huko Wierzenica, Poland) na mimea ya udhibiti (iliyochanjwa kwa mfano) imewekwa alama juu ya pointi za data (*Thamani ya P < 0.05, **Thamani ya P ≤ 0.01, ***Thamani ya P ≤ 0.001). Umuhimu wa kitakwimu wa tofauti katika viwango vya usemi kati ya mimea iliyochanjwa (Colletotrichum lupini, aina ya Col-08, iliyopatikana mwaka wa 1999 kutoka kwenye shamba la lupin huko Wierzenica, Poland) na mimea ya udhibiti (iliyochanjwa kwa mfano) imewekwa alama juu ya pointi za data (*Thamani ya P < 0.05, **Thamani ya P ≤ 0.01, ***Thamani ya P ≤ 0.001). Статистическая значимость различий katika уровнях экспрессии между инокулированными (Colletotrichum lupini, штамм Col-08, получен katika 1999 mwaka wa 1999 л. Польша) и контрольными (ложно инокулированными) растениями отмечена над точками данных (*значение P < 0,05, **значение P ≤ 0,010, *** 0, 0 1, *** 0, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 1, 0 0 1, 0 1, 0 1, 0. Tofauti muhimu za kitakwimu katika viwango vya usemi kati ya mimea iliyochanjwa (Colletotrichum lupini, aina ya Col-08, iliyopatikana mwaka wa 1999 kutoka shamba la lupine huko Wierzhenice, Poland) na mimea ya udhibiti (iliyochanjwa kwa njia ya sham) imebainishwa juu ya pointi za data (*Thamani ya P < 0.05, **Thamani ya P ≤ 0.01, ***Thamani ya P ≤ 0.001).接种(Colletotrichum 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0.05, **P 值≤ 0.01, ***P 值≤ 0.001).接种 （colletorichum lupini ， color-08 株 ， 1999 年 波兰 波兰 wierzenica 的 羽扇 获得） 和 对照 鼈接秗 对照 鼈接秗 秗 波兰差异 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 katika уровнях экспрессии между инокулированными (Colletotrichum lupini, штамм Col-08, полученный с полей люпи, katika 1999 г.) na контрольными (ложно инокулированными) растениями отмечены над точками данных (* значение P < 0,05, ** P-значение ≤ 0-P 0,05, ** P-значение ≤0-P-0, 0,001). Tofauti muhimu za kitakwimu katika viwango vya usemi kati ya mimea iliyochanjwa (Colletotrichum lupini, aina ya Col-08, iliyopatikana kutoka mashamba ya lupine huko Verzhenice, Poland, mwaka wa 1999) na mimea ya udhibiti (iliyochanjwa kwa njia ya sham) imebainishwa juu ya pointi za data (*Thamani ya P < 0.05 , **Thamani ya P ≤ 0.01, ***Thamani ya P ≤ 0.001).Mistari ya NLL iliyochambuliwa ilikuwa: 83A:476 (sugu, inayobeba aleli ya Lanr1 yenye homozygous), Mandelup (sugu kiasi, inayobeba aleli ya AnMan yenye homozygous), Boregine (sugu, historia isiyojulikana ya kijenetiki) na idadi ya watu 22660 (inayoweza kuathiriwa).
Jeni tarajiwa TanjilG_05042 katika eneo la Lanr1 ilionyesha muundo tofauti wa usemi kutoka kwa wasifu uliopatikana kutoka kwa tafiti za RNA-seq (Mchoro 6e). Uanzishaji mkubwa wa jeni hii ulionekana katika Mandelup na idadi ya watu 22660 (hadi mara 39.7 na 11.7, mtawalia), na kusababisha viwango vya juu vya usemi (hadi 1.4 ± 0.14 na 7.2 ± 1.3, mtawalia). 83A:476 pia ilifunua ongezeko fulani la jeni la TanjilG_05042 (hadi mara 3.8), hata hivyo, viwango vya usemi wa jamaa vilivyopatikana (0.044 ± 0.002) vilikuwa chini zaidi ya mara 30 kuliko vile vilivyoonekana katika Mandelup na idadi ya watu 22660. Iliyochambuliwa na qPCR ilionyesha tofauti kubwa katika viwango vya usemi kati ya jenotipu katika aina tofauti za chanjo ya mock-chanjo (control), na kufikia tofauti ya mara 58 kati ya idadi ya watu 22660 na 83A:476, na pia kati ya idadi ya watu 22660 na 22660. Tofauti ya mara mbili ilipatikana kati ya Boregine na Mandalup.
Jeni tarajiwa katika eneo la AnMan, TanjilG_12861, iliamilishwa kutokana na chanjo katika 83A:476 na Mandelup, haikuwa na upande wowote katika idadi ya watu 22660, na ilipunguzwa katika Boregine (Mchoro 6f). Usemi wa jamaa wa jeni la TanjilG_12861 ulikuwa wa juu zaidi katika 83A iliyochanjwa: 476 (0.14±0.01). Jeni la protini ya mshtuko wa joto la darasa la I la kDa 17.4 TanjilG_05080 HSP17.4 lilionyesha viwango vya chini vya usemi wa jamaa katika aina zote zilizosomwa na vipindi vya wakati (Mchoro 6g). Thamani ya juu zaidi ilizingatiwa katika 24 HPI katika idadi ya watu 22660 (0.14±0.02, ongezeko la mara nane katika mwitikio wa chanjo).
Ulinganisho wa wasifu wa usemi wa jeni (Mchoro 7) ulionyesha uhusiano mkubwa kati ya TanjilG_10657 na jeni zingine nne: TanjilG_27015 (r = 0.89), TanjilG_05080 (r = 0.85), TanjilG_05042 (r = 0.80), na TanjilG_04706 (r = 0.79). Matokeo kama hayo yanaweza kuonyesha udhibiti wa pamoja wa jeni hizi wakati wa majibu ya ulinzi. Jeni za TanjilG_12861 na TanjilG_23384 zilionyesha wasifu tofauti wa usemi zenye thamani za chini za mgawo wa uwiano wa Pearson (kutoka 0.08 hadi 0.43 na -0.19 hadi 0.28, mtawalia) ikilinganishwa na jeni zingine.
Uhusiano kati ya wasifu wa usemi wa jeni uligunduliwa kwa kutumia PCR ya kiasi. Mistari ifuatayo ya lupine ya majani membamba ilichambuliwa: 83A:476 (sugu, yenye aleli ya Lanr1 yenye homozygous), Mandelup (sugu kiasi, yenye aleli ya AnMan yenye homozygous), Boregine (sugu, historia ya kijenetiki haijulikani), na Idadi ya Watu 22660 (inayoweza kuathiriwa). Pointi tatu za muda zilihesabiwa (saa 6, 12 na 24 baada ya kuchanjwa), ikijumuisha kuchanjwa (Colletotrichum lupini, aina ya Col-08, iliyopatikana kutoka kwa mashamba ya lupine huko Wierzhenice, Poland, mnamo 1999) na mimea ya udhibiti (iliyochanjwa sham). Kipimo kinaonyesha thamani ya mgawo wa uwiano wa Pearson.
Kulingana na data iliyopatikana kwa nguvu ya farasi 6 kwa inchi, WGCNA ilifanywa kwenye 9981 DEG iliyotambuliwa kwa kulinganisha mimea iliyochanjwa na ya kudhibiti ili kuzingatia majibu ya awali ya ulinzi (Jedwali la Nyongeza S12). Moduli ishirini na mbili za jeni (vikundi) zilipatikana zikiwa na wasifu wa usemi unaohusiana (chanya au hasi) kati ya aina za jeni na aina za majaribio. Kwa wastani, viwango vya usemi wa jeni vilikuwa vikishuka kwa mpangilio wa 83A:476 > Mandelup > Boregine > Idadi ya Watu 22660 (katika aina zote mbili, hata hivyo, mwelekeo huu ulikuwa na nguvu zaidi katika mimea inayodhibiti). Kwa wastani, viwango vya usemi wa jeni vilikuwa vikishuka kwa mpangilio wa 83A:476 > Mandelup > Boregine > Idadi ya Watu 22660 (katika aina zote mbili, hata hivyo, mwelekeo huu ulikuwa na nguvu zaidi katika mimea inayodhibiti). В среднем уровни экспрессии генов снижались в порядке 83A:476 Mandelup > Boregine > Idadi ya Watu 22660 (в обоих вариантах, однако, эта тенденый контрольных растений). Kwa wastani, viwango vya usemi wa jeni vilipungua kwa mpangilio wa 83A:476 > Mandelup > Boregine > Idadi ya Watu 22660 (katika aina zote mbili, hata hivyo, mwelekeo huu ulikuwa na nguvu zaidi katika mimea inayodhibiti).平均而言，基因表达水平按83A:476 > Mandelup > Boregine > Population 22660的顺序下降（然而，在两种变体中，這种趋势在对照植物中更强）.平均 而 言 , 基因 水平 按 83a: 476> mandelup> boregine> idadi ya watu 22660 的顺序 下降 （，在 种 中 中 在 种 中 中 ，更）............. В среднем уровни экспрессии генов снижались katika ряду 83A:476 > Mandelup > Boregine > Idadi ya watu 22660 (однако в обоих вариантах эта тенденция сина контрольных растений). Kwa wastani, viwango vya usemi wa jeni vilipungua katika mfululizo wa 83A:476 > Mandelup > Boregine > Idadi ya Watu 22660 (hata hivyo, katika aina zote mbili, mwelekeo huu ulikuwa na nguvu zaidi katika mimea inayodhibiti).Chanjo ilisababisha kuongezeka kwa usemi wa jeni, hasa katika moduli 18, 19, 14, 6 na 1 (kwa mpangilio wa kushuka kwa athari), udhibiti hasi (km moduli 9 na 20) au kwa athari zisizoegemea upande wowote (km moduli 11, 22, 8 na 13). Uchambuzi wa uboreshaji wa muhula wa GO (Jedwali la Nyongeza S13) ulifunua "GO: 0006952 Majibu ya Kinga" kwa moduli iliyochanjwa (18) yenye uanzishaji wa kiwango cha juu zaidi, ikijumuisha jeni zilizochambuliwa na qPCR (TanjilG_04706, TanjilG_23384, TanjilG_10657 na TanjilG_27015), pamoja na moduli nyingi za usanisinuru zilizokandamizwa zaidi (9). Kikontena cha moduli 18 (Mchoro 8) kilitambuliwa kama jeni la TanjilG_26536 linalosimba protini ya LlR18B inayofanana na PR-10, na kikontena cha moduli 9 kilitambuliwa kama jeni la TanjilG_28955 linalosimba protini ya PsbQ ya mfumo wa picha II. Jeni linalopinga anthracnose Lanr1, TanjilG_05042, lilipatikana katika moduli 22 (Mchoro 9) na linahusishwa na maneno "GO:0044260 Michakato ya kimetaboliki ya seli" na "GO:0006355 Udhibiti wa unukuzi, kigezo cha DNA" kinachobeba kitovu cha TanjilG_01212. jeni husimba kipengele cha unukuzi cha mkazo wa joto A-4a (HSFA4a).
Uchambuzi wa mtandao wenye uzito wa usemi wa pamoja wa jeni wa moduli zenye maneno ya mchakato wa kibiolojia yaliyowakilishwa kupita kiasi “GO: 0006952 Majibu ya Ulinzi”. Ufungaji umerahisishwa ili kuangazia jeni nne zilizochambuliwa na qPCR (TanjilG_04706, TanjilG_23384, TanjilG_10657 na TanjilG_27015).
Uchambuzi wa mtandao wenye uzito wa usemi wa pamoja wa jeni wa moduli yenye neno la mchakato wa kibiolojia linalowakilishwa kupita kiasi “GO: 0006355: Udhibiti wa unukuzi, upimaji wa DNA” na kubeba jeni la upinzani wa anthracnose linalotarajiwa Lanr1 TanjilG_05042. Ufungaji umerahisishwa ili kutenga jeni la TanjilG_05042 na jeni la kati la TanjilG_01212.
Uchunguzi wa upinzani wa anthracnose uliokusanywa nchini Australia ulionyesha kuwa aina nyingi za mimea iliyotolewa mapema zilikuwa nyeti kwa urahisi; Kalya, Coromup na Mandelup zimeelezewa kuwa sugu kwa kiasi, huku Wonga, Tanjil na 83A:476 zikielezewa kuwa sugu sana 26,27,31. zilikuwa na aleli sawa ya upinzani, zilizoteuliwa Lanr1, na Coromup na Mandelup zilikuwa na aleli tofauti, zilizoteuliwa AnMan10, 26, 39, huku Kalya ikipitisha aleli tofauti. , Lanr2. Uchunguzi wa upinzani wa anthracnose nchini Ujerumani ulisababisha kutambuliwa kwa mstari sugu Bo7212 na aleli mbadala isipokuwa Lanr1, iliyoteuliwa LanrBo36.
Utafiti wetu ulionyesha masafa ya chini sana (karibu 6%) ya aleli ya Lanr1 katika germplasm iliyojaribiwa. Uchunguzi huu unaendana na matokeo ya uchunguzi wa germplasm ya Ulaya Mashariki kwa kutumia alama za Anseq3 na Anseq4, ambazo zilionyesha kuwa aleli ya Lanr1 ipo katika mistari miwili tu ya Kibelarusi. Hii inaonyesha kwamba aleli ya Lanr1 bado haijatumiwa sana na programu za ufugaji wa ndani, tofauti na Australia, ambapo ni mojawapo ya aleli muhimu kwa ufugaji unaosaidiwa na alama. Hii inaweza kuwa kutokana na kiwango cha chini cha upinzani kinachotolewa na aleli ya Lanr1 katika hali ya uwanja wa Ulaya ikilinganishwa na ripoti ya Australia. Kwa kuongezea, tafiti za anthracnose katika maeneo yenye mvua nyingi nchini Australia zimeonyesha kuwa majibu ya upinzani yanayosababishwa na aleli ya Lanr1 yanaweza yasiwe na ufanisi katika hali ya hewa ambayo hupendelea ukuaji na ukuaji wa haraka wa pathogen19,42. Kwa kweli, katika utafiti huu, baadhi ya dalili za anthracnose pia zilionekana katika jenotypes zilizobeba aleli ya Lanr1, zikidokeza kwamba upinzani unaweza kutoweka chini ya hali bora kwa ajili ya maendeleo ya C. lupini. Kwa kuongezea, tafsiri chanya za uwongo za uwepo wa alama za Anseq3 na Anseq4, ambazo ni takriban 1 cmM kutoka eneo la Lanr1, zinawezekana 28,30,43.
Utafiti wetu ulionyesha kuwa 83A:476, iliyobeba aleli ya Lanr1, ilijibu chanjo ya C. lupini kwa upangaji upya wa transcriptome kwa kiwango kikubwa katika hatua ya kwanza ya kuchanganuliwa (6 hpi), huku Mandelup, iliyobeba aleli ya AnMan, majibu ya transcriptomic yalionekana baadaye sana. (kutoka 24 hadi 48 hp). Tofauti hizi za muda katika majibu ya ulinzi zinahusishwa na tofauti katika dalili za ugonjwa, zikionyesha umuhimu wa utambuzi wa mapema wa vimelea kwa mwitikio mzuri wa upinzani. Ili kuambukiza tishu za mimea, spores za anthrax lazima zipitie hatua kadhaa za ukuaji kwenye uso wa mwenyeji, ikiwa ni pamoja na kuota, mgawanyiko wa seli, na uundaji wa appressorium. Kiambatisho ni muundo wa kuambukiza unaoshikamana na uso wa mwenyeji na kuwezesha kupenya ndani ya tishu za mwenyeji. Hivyo, spores za C. gloeosporioides katika dondoo la njegere zilionyesha mgawanyiko wa kwanza wa kiini baada ya dakika 75-90 za kupevuka, uundaji wa mirija ya vijidudu baada ya dakika 90-120, na ukandamizaji baada ya saa 4 45. Embe C. gloeosporioides ilionyesha zaidi ya 40% ya kuota kwa conidial baada ya saa 3 za kuanguliwa na takriban 20% ya uundaji wa vidhibiti baada ya saa 4. Jeni la CAP20 linalohusishwa na virulence la C. gloeosporioides lilionyesha shughuli ya unukuzi katika conidia inayounda epiphyte baada ya kuanguliwa kwa saa 3.5 katika nta ya uso wa parachichi yenye viwango vya juu vya protini ya CAP20 baada ya saa 4 na dakika 46. Vile vile, shughuli ya jeni za usanisinuru wa melanini katika C. trifolii ilisababishwa wakati wa kuanguliwa kwa saa 2 ikifuatiwa na uundaji wa appressorium baada ya saa 1. Uchunguzi wa tishu za majani umeonyesha kuwa jordgubbar zilizochanjwa na C. acutatum zina ukandamizaji wa kwanza kwa saa 8, huku nyanya zilizochanjwa na C. coccodes zikikandamiza kwa mara ya kwanza kwa saa 48,49. Kwa kiasi kikubwa inalingana na kiwango cha muda cha mchakato wa kuambukiza wa Colletotrichum spp. Majibu ya haraka ya ulinzi kwa 83A:476 yanaonyesha ushiriki wa jeni za upinzani wa mimea na kinga inayosababishwa na athari (ETI) katika mstari huu, huku majibu ya kuchelewa ya Mandelup yakiunga mkono dhana ndogo ya kinga inayosababishwa na muundo wa molekuli (MTI) 50. Majibu ya mapema kwa 83A: 476 na Mandelup. Mwingiliano wa sehemu kati ya jeni zinazodhibitiwa juu au chini katika mwitikio uliochelewa pia unaunga mkono dhana hii, kwani ETI mara nyingi huchukuliwa kuwa mwitikio wa MTI ulioharakishwa na ulioimarishwa ambao huishia katika kifo cha seli kilichopangwa katika eneo la maambukizi, kinachojulikana kama mshtuko wa anaphylactic 51,52.
Jeni nyingi zinazohusishwa na neno linalowakilishwa kupita kiasi la Gene Ontology GO:0006952 "Jibu la Ulinzi" ni homologues 11 za protini ya msongo wa mawazo inayosababishwa na msongo wa mawazo 22 (sawa na SAM22) na protini saba kuu za mpira zinazofanana na protini (MLPs). Protini zinazofanana na SAM22 31, 34, 43 na 423 zilionyesha kufanana kwa mfuatano. Jeni zinazofanana na SAM22 zilionyesha uanzishaji mkubwa uliodumu kwa muda mrefu zaidi, zikionyesha viwango vilivyoongezeka vya upinzani wa anthracnose (83A:476 na Boregine). Hata hivyo, jeni zinazofanana na MLP zilipunguzwa tu katika mistari iliyobeba aleli ya upinzani mtarajiwa (83A:476/Lanr1 kwa hpi 6 na Mandelup/AnMan kwa hpi 24). Ikumbukwe kwamba homologues zote zilizotambuliwa zinazofanana na SAM22 zinatoka kwenye kundi la jeni lenye takriban kb 105, huku jeni zinazofanana na MLP zikitoka katika maeneo tofauti ya jenomu. Uanzishaji ulioratibiwa wa jeni kama hizo za SAM22 pia ulipatikana katika utafiti wetu wa awali wa upinzani wa NLL kwa chanjo ya Diaporthetoxica, ikidokeza kwamba zinahusika katika vipengele vya mlalo vya mwitikio wa ulinzi. Hitimisho hili pia linaungwa mkono na ripoti za mwitikio chanya wa jeni kama SAM22 kwa jeraha au matibabu kwa kutumia asidi ya salicylic, vichochezi vya kuvu, au peroksidi ya hidrojeni.
Jeni zinazofanana na MLP zimeonyeshwa kujibu mikazo mbalimbali ya abiotic na biotic, ikiwa ni pamoja na maambukizi ya bakteria, virusi na fangasi katika spishi nyingi za mimea55. Maelekezo ya kukabiliana na mwingiliano fulani kati ya mimea na vimelea yalitofautiana kuanzia kuongezeka kwa nguvu (yaani, wakati wa kuambukizwa pamba na Verticillium dahliae) hadi kupungua kwa kiasi kikubwa (yaani, baada ya kuambukizwa kwa mti wa tufaha na Alternaria spp.)56,57. Kupungua kwa kiasi kikubwa kwa jeni la MLP-kama 423 kumeonekana wakati wa ulinzi wa parachichi dhidi ya maambukizi ya F. niger na wakati wa maambukizi ya mti wa tufaha Botryosphaeria berengeriana f. cn. piricola na Alternaria alternata ni pathotypes za tufaha58,59. Kwa kuongezea, jeni la tufaha lenye usemi mwingi wa jeni la MLP-kama 423 lilikuwa na usemi mdogo wa jeni zinazohusiana na upinzani na lilikuwa katika hatari zaidi ya maambukizi ya fangasi59. Kufuatia Fusarium oxysporum f, jeni la MLP-kama 423 pia lilikandamizwa katika germplasm sugu ya maharagwe ya kawaida. cn. maambukizi ya maharagwe 60.
Wanachama wengine wa familia ya PR-10 waliotambuliwa katika utafiti wetu wa RNA-seq walikuwa jeni za LlR18A na LlR18B katika kukabiliana na ongezeko la urekebishaji, pamoja na jeni iliyoongezeka (jeni 1) au iliyopunguzwa urekebishaji (jeni 3) kwa protini ya uhamishaji wa lipidi DIR1. . Kwa kuongezea, WGCNA inaangazia jeni la LlR18B kama kitovu katika moduli hii, ambayo huathiriwa sana na chanjo na hubeba jeni kadhaa za mwitikio wa kinga. Jeni za LlR18A na LlR18B zilichochewa katika majani ya lupine ya manjano katika kukabiliana na bakteria wa pathojeni, na pia katika shina za NLL baada ya chanjo ya D. toxica, huku mwenzake wa mchele wa jeni hizi, RSOsPR10, akisababishwa haraka na maambukizi ya fangasi ambayo yanahusishwa na njia ya kuashiria asidi ya jasmoniki53,61, 62. Jeni la DIR1 huweka protini zisizo maalum za usafirishaji wa lipidi ambazo zinahitajika kwa kuanza kwa upinzani unaopatikana kimfumo (SAR). Kwa maendeleo ya athari za kinga, protini ya DIR1 husafirishwa kutoka kwenye kitovu cha maambukizi kupitia phloem ili kusababisha SAR katika viungo vya mbali. Cha kufurahisha ni kwamba, jeni la TanjilG_02313 DIR1 lilichochewa kwa kiasi kikubwa katika hatua ya kwanza katika mistari 84A:476 na Idadi ya Watu 22660, lakini upinzani wa anthracnose ulikua kwa mafanikio tu katika mstari 84A:476. Hii inaweza kuonyesha utendakazi mdogo wa jeni la DIR1 katika NLL, kwani homologues tatu zilizobaki ziliitikia chanjo pekee katika mstari 83A:476 kwa hpi 6, na mwitikio huu ulielekezwa chini.
Katika utafiti wetu, vipengele vya kawaida vinavyolingana na mchakato wa kibiolojia unaoitwa "GO:0055114 Redoksi" vilikuwa protini ya saitokromu P450, peroksidasi, asidi ya linoleiki 9S-/13S-lipoxygenase, na oksidasi ya asidi ya kaboksili ya 1-aminocyclopropane-1-kaboksili. Zaidi ya hayo, WGCNA yetu inafafanua homologue ya HSFA4a kama moduli zinazobeba kitovu kama vile mgombea wa jeni la upinzani la Lanr1 TanjilG_05042. HSFA4a ni sehemu ya udhibiti unaotegemea redoksi wa unukuzi wa nyuklia katika mimea.
Protini za saitokromu P450 ni vioksidishaji vinavyochochea athari za hidroksilisheni za NADPH na/au O2 katika metaboli ya msingi na ya sekondari, ikiwa ni pamoja na metaboli ya xenobiotics, pamoja na homoni, asidi ya mafuta, steroli, vipengele vya ukuta wa seli, biopolimia, na biosynthesis ya misombo ya kinga 69. Katika utafiti wetu, tofauti katika utendaji kazi wa saitokromu P450 ya mimea ilipunguzwa kutoka -10.6 log2 (mabadiliko ya mara) hadi 5.7 kutokana na idadi kubwa ya homologues zilizobadilishwa (37) na tofauti katika mifumo ya majibu kati ya jeni maalum, ikionyesha marekebisho ya juu. . Kutumia data ya RNA-seq pekee kufafanua utendaji kazi wa kibiolojia wa jeni za NLL katika familia kubwa kama hiyo ya protini itakuwa ni ubashiri mkubwa. Hata hivyo, ni muhimu kuzingatia kwamba baadhi ya jeni za saitokromu P450 zinahusishwa na upinzani ulioongezeka kwa kuvu au bakteria wa vimelea, ikiwa ni pamoja na mchango wa athari za mzio69,70,71.
Peroksidasi za Daraja la III ni vimeng'enya vya mimea vyenye kazi nyingi vinavyohusika katika michakato mbalimbali ya kimetaboliki wakati wa ukuaji na ukuaji wa mimea, na pia katika kukabiliana na mikazo ya kimazingira kama vile chumvi, ukame, kiwango kikubwa cha mwanga, na mashambulizi ya vimelea72. Peroksidasi zinahusika katika mwingiliano wa spishi kadhaa za mimea na Anthracis, ikiwa ni pamoja na Stylosanthes humilis na C. gloeosporioides, Lens culinaris na C. truncatum, Phaseolus vulgaris na C. lindemuthianum, Cucumis sativus na C. lagenarium73,74,75,76. Mwitikio ni wa haraka sana, wakati mwingine hata kwa 4 HPI, kabla ya kuvu kupenya tishu za mmea73. Jeni la peroksidasi pia lilijibu chanjo ya D. toxica NLL. Mbali na kazi zao za kawaida za kudhibiti kupasuka kwa oksidi au kuondoa msongo wa oksidi, peroksidasi zinaweza kuingilia ukuaji wa vimelea kwa kuunda vizuizi vya kimwili kulingana na uimarishaji wa ukuta wa seli wakati wa kulignization, subunit au kuunganisha kwa misombo maalum. Kazi hii inaweza kuhusishwa katika siliko na jeni la TanjilG_03329 linalosimba peroxidase ya anion inayounda lignin ambayo iliongezeka kwa kiasi kikubwa katika utafiti wetu katika mstari sugu wa 83A:476 katika 6 HPI, lakini si katika aina zingine na vipindi vya wakati ambavyo havikuitikia.
9S-/13S-lipooxygenase ya asidi ya linoleiki ni hatua ya kwanza katika njia ya oksidi ya usanisinuru wa lipidi78. Bidhaa za njia hii zina kazi nyingi katika ulinzi wa mimea, ikiwa ni pamoja na kuimarisha ukuta wa seli kupitia uundaji wa amana za kallose na pectini, na udhibiti wa msongo wa oksidi kupitia uzalishaji wa spishi tendaji za oksijeni79,80,81,82,83. Katika utafiti huu, usemi wa asidi ya linoleiki 9S-/13S-lipooxygenase ulibadilishwa katika aina zote, lakini katika idadi ya watu walio katika hatari 22660, ongezeko la urekebishaji lilitawala katika nyakati tofauti, huku katika aina zilizobeba Lanr1 sugu na aleli ya AnMan, inasisitiza utofauti wa safu ya oksilipini katika athari za kinga za anthrax kati ya jenotipu hizi.
Oksidasi ya 1-aminocyclopropane-1-kaboksilati (ACO) iliongezeka kwa kiasi kikubwa (jeni 9) au ilipungua (jeni 2) ilipochanjwa na lupine. Isipokuwa mbili, majibu haya yote yalitokea kwa nguvu ya 6 hp. kwa 83A:476. Mwitikio wa kimeng'enya unaosababishwa na protini za ACO ni hatua ya kupunguza kasi ya uzalishaji wa ethilini na kwa hivyo inadhibitiwa sana. Ethilini ni homoni ya mimea ambayo ina majukumu mbalimbali katika kudhibiti ukuaji wa mimea na mwitikio kwa hali ya msongo wa kibiolojia na kibiolojia. Uanzishaji wa unukuzi wa ACO na uanzishaji wa njia ya ishara ya ethilini unahusika katika kuongeza upinzani wa mchele kwa kuvu wa hemibiotrophic oryzae oryzae kwa kudhibiti uzalishaji wa spishi tendaji za oksijeni na phytoaleksini. Mchakato sawa wa maambukizi ya majani uliopatikana kati ya M. oryzae na C. lupini88,89, dhidi ya msingi wa ongezeko kubwa la homologues za ACO katika mstari wa 83A:476 ulioripotiwa katika utafiti huu, unabadilisha uwezekano wa kutoa upinzani kwa anthracnose ya NLL Ethylene kama hatua kuu ya kuashiria katika njia za molekuli.
Katika utafiti huu, ukandamizaji mkubwa wa jeni nyingi zinazohusiana na usanisinuru ulionekana kwa 6 hpi katika 83A:476 na kwa 48 hpi katika Mandeloop na idadi ya watu 22660. Kiwango na maendeleo ya mabadiliko haya ni sawia na kiwango hicho. Upinzani wa anthracnose ulionekana katika jaribio hili. Hivi majuzi, ukandamizaji mkubwa na wa mapema wa nakala zinazohusiana na usanisinuru umeripotiwa katika mifano kadhaa ya mwingiliano wa mimea na vimelea, ikiwa ni pamoja na bakteria wa vimelea na kuvu. Haraka (kutoka 2 HPI katika baadhi ya mwingiliano) na ukandamizaji wa kimataifa wa jeni zinazohusiana na usanisinuru katika kukabiliana na maambukizi unaweza kusababisha kinga ya mimea kulingana na kupelekwa kwa spishi tendaji za oksijeni na mwingiliano wao na njia ya asidi ya salicylic ili kupatanisha athari za mzio 90,94.
Kwa kumalizia, mifumo ya mwitikio wa ulinzi iliyopendekezwa kwa ajili ya ukoo sugu zaidi (83A:476) ni pamoja na utambuzi wa haraka wa vimelea na jeni R (labda TIR-NBS-LRR TanjilG_05042) na asidi salicylic na ishara ya ethilini inayosababishwa na mzio, ikifuatiwa na uanzishaji wa hatua ya SAR ya masafa marefu inasaidiwa na protini ya DIR-1. Ikumbukwe kwamba kipindi cha kibiotrofiki cha maambukizi ya C. lupini ni kifupi sana (takriban siku 2), ikifuatiwa na ukuaji wa necrotic95. Mpito kati ya hatua hizi unaweza kuhusishwa na necrosis na usemi wa protini zinazoweza kutolewa na ethilini ambazo hufanya kazi kama vichocheo vya athari za hypersensitivity katika mimea mwenyeji. Kwa hivyo, dirisha la muda la kukamata C. lupini kwa mafanikio katika hatua ya kibiotrofiki ni finyu sana. Upangaji upya wa jeni zinazohusiana na redox na usanisinuru unaoonekana katika 83A:476 kwa hpi 6 unaendana na ukuaji wa hyphae ya kuvu na huashiria ukuaji wa mwitikio wa kinga uliofanikiwa katika hatua ya kibiotrofiki. Majibu ya transcriptomic ya Mandelup na idadi ya watu 22660 yanaweza kuchelewa sana kukamata kuvu kabla ya kubadili ukuaji wa necrotic, hata hivyo, Mandelup inaweza kuwa na ufanisi zaidi kuliko idadi ya watu 22660 kwa sababu udhibiti wa haraka wa protini ya PR-10 hukuza upinzani mlalo.
ETI, inayoendeshwa na jeni la R la kisheria, inaonekana kuwa utaratibu wa kawaida wa upinzani wa maharagwe dhidi ya anthracnose. Kwa hivyo, katika mfano wa kunde Medicago truncatula, upinzani dhidi ya anthracnose hutolewa na jeni la RCT1, mwanachama wa darasa la jeni la mmea wa TIR-NBS-LRR97. Jeni hili pia hutoa upinzani wa anthracnose wa wigo mpana katika alfalfa inapohamishiwa kwenye mimea inayoweza kuathiriwa. Katika maharagwe ya kawaida (P. vulgaris), jeni zaidi ya ishirini na mbili za upinzani wa anthracnose zimetambuliwa hadi sasa. Baadhi ya jeni hizi zinapatikana katika maeneo ambayo hayana jeni zozote za R za kisheria, hata hivyo zingine nyingi ziko kwenye kingo za kromosomu zinazobeba kundi la jeni la NBS-LRR, ikiwa ni pamoja na TIR-NBS-LRRs99. Utafiti wa SSR wa jenomu nzima pia ulithibitisha uhusiano wa jeni la NBS-LRR na upinzani wa anthracnose katika maharagwe ya kawaida. Jeni la R la kisheria pia lilipatikana katika eneo la jenomu lililobeba eneo kuu la upinzani wa anthracnose katika lupine nyeupe 101.
Kazi yetu inaonyesha kwamba mmenyuko wa upinzani wa papo hapo, unaoamilishwa katika hatua ya awali ya maambukizi ya mimea (ikiwezekana si zaidi ya hpi 12), hulinda kwa ufanisi lupine yenye majani membamba kutokana na anthracnose inayosababishwa na kuvu wa kusababisha magonjwa Collelotrichum lupini. Kwa kutumia mpangilio wa juu wa matokeo, tulionyesha wasifu tofauti wa usemi wa jeni za upinzani wa anthracnose katika mimea ya NLL inayosababishwa na jeni za upinzani za Lanr1 na AnMan. Ulinzi uliofanikiwa unahusisha kubuni kwa uangalifu jeni za protini zinazohusika katika redoksi, usanisinuru, na pathogenesis ndani ya saa chache baada ya mmea kugusana na pathojeni kwa mara ya kwanza. Athari zinazofanana za kinga, lakini zimechelewa kwa wakati, hazina ufanisi mkubwa katika kulinda mimea kutokana na magonjwa. Upinzani wa anthrax unaosababishwa na jeni la Lanr1 unafanana na mwitikio wa kawaida wa haraka wa jeni la R (kinga inayosababishwa na athari), huku jeni la AnMan likiwezekana kutoa mwitikio mlalo (kinga inayosababishwa na muundo wa molekuli unaohusishwa na vijidudu), kutoa kiwango cha wastani cha uendelevu.
Mistari 215 ya NLL iliyotumika kuchunguza alama za anthracnose ilijumuisha aina 74 za mimea, mistari 60 iliyopatikana kwa kuvuka au kuzaliana, mutants 5, na vijidudu 76 vya porini au vya asili. Mistari hiyo ilitoka nchi 17, hasa kutoka Poland (58), Hispania (47), Ujerumani (27), Australia (26), Urusi (19), Belarus (7), Italia (5) na mistari mingine kutoka nchi 10. Seti hiyo pia inajumuisha mistari sugu ya marejeleo: 83A:476, Tanjil, Wonga iliyobeba aleli ya Lanr1, na Mandelup iliyobeba aleli ya AnMan. Mistari hiyo ilipatikana kutoka Hifadhidata ya Rasilimali za Jeni za Lupine za Ulaya inayodumishwa na Poznań Plant Breeding Ltd., Wiatrowo, Poland (Jedwali la Nyongeza S1).
Mimea ilipandwa chini ya hali iliyodhibitiwa (kipindi cha picha saa 16, halijoto 25°C wakati wa mchana na 18°C ​​​​usiku). Nakala mbili za kibiolojia zilichambuliwa. DNA ilitengwa kutoka kwa majani ya wiki tatu kwa kutumia Kitengo Kidogo cha Mimea cha DNeasy (Qiagen, Hilden, Ujerumani) kulingana na itifaki. Ubora na mkusanyiko wa DNA iliyotengwa ulipimwa kwa mbinu za spectrophotometric (NanoDrop 2000; Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, Marekani). Alama ya AnManM1 inayoashiria jeni la upinzani wa anthracnose AnMan (inayotokana na cv. Mandelup) na alama za Anseq3 na Anseq4 zilizo kando ya jeni la Lanr1 (inayotokana na cv. Tanjil) zilichambuliwa 11,26,28. Homozygotes kwa aleli sugu zilipimwa kama "1″, zinazoweza kuathiriwa - kama "0″, na heterozygotes - kama 0.5.
Kulingana na matokeo ya uchunguzi wa alama AnManM1, AnSeq3 na AnSeq4 na upatikanaji wa mbegu kwa ajili ya majaribio ya mwisho ya ufuatiliaji, mistari 50 ya NLL ilichaguliwa kwa ajili ya uundaji wa phenotype ya upinzani wa anthracnose. Uchambuzi ulifanywa mara mbili katika chafu inayodhibitiwa na kompyuta yenye kipindi cha upigaji picha cha saa 14 chenye kiwango cha joto cha 22°C wakati wa mchana na 19°C usiku. Mbegu hukwaruzwa (kukatwa kwa ganda la mbegu upande wa pili wa kiinitete kwa blade kali) kabla ya kupanda ili kuzuia mbegu kusimama kutokana na ganda la mbegu kuwa gumu sana na kuhakikisha kuota kwa usawa. Mimea ilipandwa kwenye vyungu (11 × 11 × 21 cm) vyenye udongo tasa (TS-1 REC 085 Medium Basic, Klasmann-Deilmann Polska, Warsaw, Poland). Chanjo ilifanywa kwa kutumia aina ya Colletotrichum lupini Col-08, iliyokuzwa mwaka wa 1999 kutoka kwa mashina ya mimea ya lupine yenye majani membamba iliyokuzwa shambani huko Verzhenitsa, Greater Poland (52° 27′ 42″ N 17° 04′ 05″ E). Pata eneo. Vipandikizi vilipandwa katika halijoto ya SNA kwa 20° C. chini ya mwanga mweusi kwa siku 21 ili kusababisha mchemraba. Wiki nne baada ya kupanda, mimea ilipofikia hatua ya majani 4-6, chanjo ilifanywa kwa kunyunyizia dawa ya conidia kwa kiwango cha 0.5 x 106 conidia kwa ml. Baada ya chanjo, mimea iliwekwa gizani kwa saa 24 kwenye unyevunyevu wa takriban 98% na halijoto ya 25°C ili kurahisisha kuota kwa conidia na mchakato wa maambukizi. Kisha mimea ilipandwa chini ya kipindi cha saa 14 cha mwanga kwenye joto la 22°C siku/19°C usiku na unyevunyevu wa 70%. Alama ya ugonjwa ilipatikana siku 22 baada ya chanjo na ilianzia 0 (kinga) hadi 9 (inayoweza kuathiriwa sana) kulingana na uwepo au kutokuwepo kwa vidonda vya necrotic kwenye mashina na majani. Zaidi ya hayo, baada ya kupata alama, uzito wa mimea ulipimwa. Uhusiano kati ya jenotipu za alama na fenotipu za magonjwa ulihesabiwa kama uhusiano wa nukta mbili (kutokuwepo kwa alama za heterozygous katika seti ya mistari kwa ajili ya uchambuzi wa fenotipu ya upinzani wa anthracnose).