Ташаккур барои боздид аз Nature.com. Версияи браузере, ки шумо истифода мебаред, дастгирии маҳдуди CSS дорад. Барои беҳтарин таҷриба, мо тавсия медиҳем, ки шумо браузери навшударо истифода баред (ё режими мутобиқатро дар Internet Explorer ғайрифаъол кунед). Дар айни замон, барои таъмини дастгирии доимӣ, мо сайтро бе услубҳо ва JavaScript намоиш медиҳем.
Ангустифолиус люпин (NLL, Lupinus angustifolius L.) як растании лӯбиёгӣ аст, ки барои истеҳсоли хӯрокворӣ ва беҳтар кардани хок истифода мешавад. Паҳншавии ҷаҳонии NLL ҳамчун зироат бисёр занбӯруғҳои патогенӣ, аз ҷумла антракнози люпинро, ки боиси бемории харобиовари антракноз мегардад, ҷалб кардааст. Ду аллел, Lanr1 ва AnMan, ки муқовимати афзоянда медиҳанд, дар селексияи NLL истифода шудаанд, аммо механизмҳои молекулавии аслӣ номаълум боқӣ мемонанд. Дар ин таҳқиқот, маркерҳои Lanr1 ва AnMan барои скрининги намунаҳои NLL-и аврупоӣ истифода шуданд. Санҷиши ваксина дар муҳити назоратшаванда самаранокии ҳарду донори тобоварро тасдиқ кард. Профили экспрессияи дифференсиалии генҳо дар хатҳои намояндагии тобовар ва ҳассос анҷом дода шуд. Муқовимати антракноз бо экспрессияи аз ҳад зиёди истилоҳоти онтологияи генҳо "GO:0006952 Defense Response", "GO:0055114 Redox Process" ва "GO:0015979 Photosynthesis" алоқаманд буд. Илова бар ин, хати Lanr1(83A:476) пас аз эмгузаронӣ зуд барномарезии назарраси транскриптомро нишон дод, дар ҳоле ки хати дигар тақрибан 42 соат таъхир дар ин вокунишро нишон доданд. Вокунишҳои дифоӣ бо генҳои TIR-NBS, CC-NBS-LRR ва NBS-LRR, 10 сафедае, ки дар патогенез иштирок мекунанд, сафедаҳои интиқоли липидҳо, эндоглюкан-1,3-β-глюкозидаза, сафедаҳои девори ҳуҷайраҳои бой аз глицин ва генҳо аз роҳи реактивии оксиген алоқаманданд. Вокунишҳои барвақт ба 83A:476, аз ҷумла саркӯби бодиққати генҳои алоқаманд бо фотосинтез, бо муҳофизати муваффақ дар марҳилаи афзоиши вегетативии биологияи замбӯруғӣ рост омаданд, ки нишон медиҳад, ки эффектор иммунитетро ба вуҷуд меорад. Реаксияи Манделуп, инчунин кашиши умумии уфуқӣ суст мешавад.
Люпини борикбарг (NLL, Lupinus angustifolius L.) як ғалладони дорои протеини баланд аст, ки аз минтақаи ғарбии баҳри Миёназамин сарчашма мегирад1,2. Айни замон он ҳамчун зироати ғизоӣ барои ҳайвонот ва одамон парвариш карда мешавад. Он инчунин дар системаҳои гардиши зироатҳо поруи сабз ҳисобида мешавад, ки ин ба сабаби фиксатсияи нитроген аз ҷониби бактерияҳои симбиотикӣ фиксатсияи нитроген ва беҳтар шудани сохтори умумии хок мебошад. NLL дар асри гузашта раванди босуръати хонагӣ шуданро аз сар гузаронидааст ва то ҳол зери фишори баланди парвариш қарор дорад3,4,5,6,7,8,9,10,11,12. Бо парвариши васеъи NLL, пайдарпайии занбӯруғҳои патогенӣ ҷойҳои нави кишоварзиро инкишоф доданд ва боиси бемориҳои нави нобудкунандаи зироат гардиданд. Пайдоиши антракноз, ки аз ҷониби занбӯруғи патогенӣ, Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13 ба вуҷуд омадааст, барои деҳқонон ва селексионерони люпин аз ҳама аҷибтар буд. Пайдоиши антракноз, ки аз ҷониби занбӯруғи патогенӣ, Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13 ба вуҷуд омадааст, барои деҳқонон ва селексионерони люпин аз ҳама аҷибтар буд. Наиболее примечательным барои фермеров ва селекционеров люпина бо появление антракноза, паҳншавии патогении грибком Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13. Пайдоиши антракноз, ки аз ҷониби занбӯруғи патогении Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13 ба вуҷуд омадааст, барои деҳқонон ва селексионерони люпин бештар қобили таваҷҷӯҳ буд.对于羽扇豆农民和饲养者来说，最引人注目的是炭疽病的出现，它眯的出现，它眯由由它是由le (Бондар) Ниренберг, Фейлер & Хагедорн13 引起的。对于羽扇豆农民和饲养者来说，最引人注目的是炭疽病的出现，它眯的出现，它眯由由它是由le (Бондар)嵵Мӯйдор。1 Наиболее поразительным барои фермеров ва селекционеров люпина ивается появление антракноза, бемории патогении грибком Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13. Барои деҳқонон ва селексионерони люпин пайдоиши антракноз, ки аз ҷониби занбӯруғи патогении Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13 ба вуҷуд омадааст, бештар таъсирбахш аст.Аввалин гузоришҳо дар бораи ин беморӣ аз Бразилия ва Иёлоти Муттаҳида омадаанд ва нишонаҳои хоси онҳо мутаносибан дар солҳои 1912 ва 1929 пайдо шудаанд. Аммо, пас аз тақрибан 30 сол, патоген ҳамчун Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz муайян карда шуд. ва Sacc., телеоморф Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. ва Sacc., телеоморф Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., телеоморф Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., телеоморфи 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 дар Целенаправленной морфологии. & Sacc., Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld дар морфологияи мақсаднок. ва Х. Шренк,. ва Х. Шренк,.ва Х. Шренк. & H.施伦克，。 & H.施伦克，。ва Х. Шленк,.Фенотипи ибтидоии беморӣ, ки дар миёнаҳои асри 20 анҷом дода шуд, дар намунаҳои NLL ва люпини зард (L. luteus L.) муқовимати муайяне нишон дод, аммо ҳамаи намунаҳои люпини сафед (L. albus L.), ки санҷида шудаанд, хеле ҳассос буданд15,16. Таҳқиқотҳо нишон доданд, ки инкишофи антракноз бо афзоиши боришот (намӣ дар ҳаво) ва ҳарорат (дар диапазони 12-28°C) алоқаманд аст, ки боиси вайрон шудани муқовимат дар ҳарорати баландтар17,18 мегардад. Дар асл, вақти зарурӣ барои сабзидани конидияҳо ва оғози беморӣ дар ҳарорати 24°C (4 соат) нисбат ба ҳарорати 12°C (16 соат) дар шароити намӣ баланд чор маротиба кӯтоҳтар буд19. Ҳамин тариқ, гармшавии доимии глобалӣ боиси паҳншавии антракноз шудааст. Бо вуҷуди ин, ин беморӣ дар Фаронса (1982) ва Украина (1983) ҳамчун хабардиҳандаи таҳдиди наздикшаванда мушоҳида карда шуд, аммо зоҳиран саноати люпин дар он вақт онро нодида гирифт20,21. Чанд сол пас, ин бемории харобиовар дар саросари ҷаҳон паҳн шуд ва инчунин ба кишварҳои асосии истеҳсолкунандаи люпин, ба монанди Австралия, Полша ва Олмон, таъсир расонд22,23,24. Пас аз паҳншавии антракноз дар миёнаҳои солҳои 1990, скрининги васеъ боиси муайян кардани якчанд донорҳои тобовар дар намунаҳои NLL19 гардид. Муқовимати NLL ба антракноз аз ҷониби ду аллели алоҳидаи доминантӣ, ки дар манбаъҳои гуногуни гермоплазма мавҷуданд, назорат карда мешавад: Lanr1 дар култивари Танҷил ва Вонга ва AnMan дар култивари Мандалай 25, 26. Ин аллелҳо маркерҳои молекулавиро пурра мекунанд, ки интихоби гермоплазмаи тобоварро дар барномаҳои селексионӣ дастгирӣ мекунанд25,26,27,28,29,30. Хатти парвариши тобовар 83A:476, ки аллели Lanr1-ро дошт, бо хати ваҳшии ҳассос P27255 бурида шуд, то популятсияи RIL-ро барои муқовимат ба антракноз ҷудо кунад, ки имкон дод локуси Lanr1 ба хромосомаи NLL-1131, 32, 33 таъин карда шавад. Мутобиқ кардани нишондиҳандаҳои харитаи пайванд аз локусҳои муқовимати паҳлӯӣ ба антракноз бо чаҳорчӯбаи геномӣ, NLL ҷойгиршавии ҳар се аллелро дар як хромосома (NLL-11), аммо дар мавқеъҳои гуногун ошкор кард29,34,35. Аммо, аз сабаби шумораи ками RIL ва масофаи калони генетикӣ байни нишондиҳандаҳо ва аллелҳои мувофиқ, дар бораи генҳои аслии онҳо хулосаҳои боэътимод баровардан мумкин нест. Аз тарафи дигар, истифодаи генетикаи баръакс дар люпинҳо аз сабаби потенсиали хеле пасти барқароршавии онҳо душвор аст, ки ин коркарди генетикиро душвор мегардонад37.
Таҳияи гермеплазмаи хонагӣ, ки аллели дилхоҳро дар ҳолати гомозиготӣ, ба монанди 83A:476 (Lanr1) ва Mandelup (AnMan), дорад, дарро барои омӯзиши муқовимати антракноз дар шароити мавҷудияти комбинатсияҳои муқобили аллелҳо дар популятсияҳои ваҳшӣ боз кард. Имкониятҳои механизмҳои молекулавӣ. Вокунишҳои дифоъиро, ки аз ҷониби генотипҳои мушаххас ба вуҷуд омадаанд, муқоиса кунед. Ин таҳқиқот вокуниши транскриптомии барвақти NLL ба эмгузаронии C. lupini-ро арзёбӣ кард. Аввалан, як панели гермеплазмаи NLL-и аврупоӣ, ки дорои 215 хат буд, бо истифода аз маркерҳои молекулавӣ, ки аллелҳои Lanr1 ва AnMan-ро қайд мекунанд, скрининг карда шуд. Сипас фенотипкунии антракноз дар 50 хатти NLL, ки қаблан барои маркерҳои молекулавӣ интихоб шуда буданд, дар шароити назоратшаванда анҷом дода шуд. Дар асоси ин таҷрибаҳо, чор хате, ки аз ҷиҳати муқовимати антракноз ва таркиби аллелии Lanr1/AnMan фарқ мекарданд, барои профили ифодаи дифференсиалии гени дифференсиалӣ бо истифода аз ду равиши мукаммал интихоб карда шуданд: пайдарпайии РНК-и баландсифат ва миқдори PCR дар вақти воқеӣ.
Скрининги маҷмӯи гермеплазмаи NLL (N = 215) бо маркерҳои Lanr1 (Anseq3 ва Anseq4) ва AnMan (Anseq4) ва AnMan (AnManM1) нишон дод, ки танҳо як хат (95726, дар наздикии Саламанка-b) аллели "муқовимат"-ро барои ҳамаи маркерҳо тақвият медиҳад, дар ҳоле ки "Мавҷудияти аллелҳои "ҳассос"" таносуби ҳамаи маркерҳоро дар 158 хат (~73.5%) муайян кард. Сездаҳ хат ду аллели "муқовимат"-и маркери Lanr1 ва 8 хат аллели "муқовимат"-и маркери Lanr1-ро ба вуҷуд оварданд. Аллели "муқовимат"-и маркери AnMan (Ҷадвали иловагии S1). Ду хат барои маркери Anseq3 гетерозиготӣ ва як хат барои маркери AnManM1 гетерозиготӣ буданд. 42 хат (19.5%) марҳилаҳои муқобили аллелҳои Anseq3 ва Anseq4-ро доштанд, ки басомади баланди рекомбинатсияро байни ин ду локус нишон медиҳад. Фенотипҳои антракноз дар шароити назоратшаванда (Ҷадвали иловагии S2) тағйирпазирии муқовимати генотипҳои санҷидашударо нишон доданд, ки дар вазнинии антракноз инъикос ёфтааст. Тафовутҳо дар холҳои миёна аз 1.8 (мӯътадил тобовар) то 6.9 (ҳассос) ва фарқиятҳои вазни растанӣ аз 0.62 (ҳассос) то 4.45 г (тобовар) буданд. Байни арзишҳое, ки дар ду такрори таҷриба мушоҳида шудаанд (0.51 барои холҳои вазнинии беморӣ, P = 0.00017 ва 0.61 барои вазни растанӣ, P < 0.0001), инчунин байни ин ду параметр (− 0.59 ва − 0.77, P < 0.0001), ҳамбастагии назаррас мушоҳида шуд. Байни арзишҳое, ки дар ду такрори таҷриба мушоҳида шудаанд (0.51 барои холҳои вазнинии беморӣ, P = 0.00017 ва 0.61 барои вазни растанӣ, P < 0.0001), инчунин байни ин ду параметр (− 0.59 ва − 0.77, P < 0.0001), ҳамбастагии назаррас мушоҳида шуд. Вявлена ​​достоверная корреляция байни значениями, наблюдаемими дар дух повторностях таҷриба (0,51 барои баллов тяжести болезни, P = 0,00017 ва 0,61 барои масси растения, P < 0,0001), а такжеи-9, а такжеи-0, -0,77, Р < 0,0001) 0,0001). Ҳамбастагии назаррас байни арзишҳое, ки дар ду такрори таҷриба мушоҳида шудаанд (0.51 барои холҳои вазнинии беморӣ, P = 0.00017 ва 0.61 барои вазни растанӣ, P < 0.0001), инчунин байни ин ду параметр (- 0.59 ва -0.77, P < 0.0001) 0.0001), пайдо шуд.在两次重复实验中观察到的值之间存在显着相关性（疾病严重程度评分1，0. 0,00017，植物重量为0,61，P <0,0001）以及这两个参数之间（- 0,59 和- 0,77＂0, P <1)在 两 次 重复 实验 中 观察 的 值 之间 存在 相关性 （疾病 严重 程度 严重 程度 为庈分为 0,51 ， p = 0,00017 ， 植物 为 为 0,61 ， p <0,0001） 以及 两 个 参数 之闈-0.（（（（9. 0,59 和– 0,59 和– 0,59 和- 0,77, P <0,0001)。 Наблюдалась значительная корреляция байни значениями, наблюдаемыми в дух повторностях (оценка тяжести заболевания 0,51, P = 0,00017 ва масса растения 0,61, P <0,0001), и миёнамӯҳя 5 -0,0001) 0,77, Р <0,0001. Байни арзишҳои мушоҳидашуда (холҳои вазнинии беморӣ 0.51, P = 0.00017 ва вазни растанӣ 0.61, P < 0.0001) ва байни ин ду параметр (-0.59 ва -0.0001) 0.77, P<0.0001 ҳамбастагии назаррас ба назар расид. ).Аломатҳои маъмулии дар растаниҳои ҳассос мушоҳидашаванда иборатанд аз каҷшавӣ ва печидани поя ба сохтори "камони чӯпон" монанд, ки пас аз он захмҳои байзашакл бо спорозоитҳои норанҷӣ/гулобӣ пайдо мешаванд (Расми иловагии 1). Намунаҳои австралиягӣ, ки генҳои Lanr1 (83A:476 ва Tanjil) ва AnMan (Mandelup) доранд, ба таври мӯътадил тобовар мебошанд, 0.0331 ва 0.0036). Баъзе хатҳое, ки инчунин аллелҳои "тобовар"-и Lanr1 ва/ё AnMan доранд, нишонаҳои бемориро нишон медиҳанд.
Ҷолиб он аст, ки якчанд хатҳои NLL, ки ягон аллели нишони "тобовар"-ро надоштанд, сатҳи баланди муқовимати антракнозро нишон доданд (қиёспазир ё баландтар аз генотипҳои Lanr1 ё AnMan), ба монанди Boregine (арзиши P < 0.0001 барои ҳарду параметр), Bojar (арзиши P < 0.0001 барои хол ва 0.001 барои вазни растанӣ) ва Population B-549/79b (арзиши P < 0.0001 барои хол ва барои вазн ғайримуҳим). Ҷолиб он аст, ки якчанд хатҳои NLL, ки ягон аллели нишони "тобовар"-ро надоштанд, сатҳи баланди муқовимати антракнозро нишон доданд (қиёспазир ё баландтар аз генотипҳои Lanr1 ё AnMan), ба монанди Boregine (арзиши P < 0.0001 барои ҳарду параметр), Bojar (арзиши P < 0.0001 барои хол ва 0.001 барои вазни растанӣ) ва Population B-549/79b (арзиши P < 0.0001 барои хол ва барои вазн ғайримуҳим). Интересно, что несколько линий NLL, лишенных какого-либо «резистентного» маркерного аллеля, показали высокий уровень устойчивости к антракнозу (сопоставимый ё более высокий, чем барои генотипов Lanr1 ё AnMan какрегине), инчунин <10, для00, обоих параметров), Bojar (значение P < 0,0001 барои оценки ва 0,001 барои масси растения) ва маъруфияти B-549/79b (значение P <0,0001 барои оценки ва незначимо барои массы). Ҷолиб он аст, ки якчанд хатҳои NLL, ки ягон аллели нишони "тобовар" надоштанд, сатҳи баланди муқовимат ба антракнозро нишон доданд (қиёспазир ё баландтар аз он барои генотипҳои Lanr1 ё AnMan), ба монанди Boregine (арзиши P < 0.0001 барои ҳарду параметр), Bojar (арзиши P < 0.0001 барои арзёбӣ ва 0.001 барои вазни растанӣ) ва популятсияи B-549/79b (арзиши P < 0.0001 барои арзёбӣ ва барои вазн аҳамият надорад).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些平的炭众L或AnMan 基因型相当或更高），例如Boregine（两个参数的P 值< 0.0001）、Божар（P值<得分为0,0001，植物重量为0,001）和种群B-549/79b（得分P 值< 0.0001，重量不显着）。 Ҷолиб аст, ки баъзе системаҳои NLL, ки ягон нишондиҳандаи "антигенӣ" надоранд, муқовимати баланди уфуқӣ (баробар ба генҳои Lanr1 ё AnMan ё баландтар) нишон медиҳанд, ба монанди Boregine (ҳарду параметр P < 0.0001), Bojar (арзиши P < 0.0001, вазни растанӣ 0.001) ва штамми B-549/79b (арзиши P < 0.0001, вазн назаррас нест). Интересно, что некоторые линии NLL, лишенные каких-либо маркерных аллелей «резистентности», показали высокие уровни устойчивости к антракнозу (сравнимые е выше, чем у генотипов Lanr1 ё AnMan), обзначение как Boregine01, обзначение как Boregine01, Божар (значение P <0,0001, масса растения 0,001) ва популяция B-549/79b (оценка P-значение <0,0001, масса нест). Ҷолиб он аст, ки баъзе хатҳои NLL, ки ягон аллели нишонгузори "муқовимат"-ро надоштанд, сатҳи баланди муқовимати антракнозро нишон доданд (қиёсшаванда бо генотипҳои Lanr1 ё AnMan ё баландтар аз он), ба монанди Boregine (арзиши P барои ҳарду параметр <0.0001), Bojar (арзиши P <0.0001, вазни растанӣ 0.001) ва популятсияи B-549/79b (арзиши P <0.0001, вазн назаррас нест).Ин падида имконияти пайдоиши манбаи нави генетикии муқовиматро нишон медиҳад, ки набудани ҳамбастагии мушоҳидашударо байни генотипҳои маркерӣ ва фенотипҳои беморӣ (арзишҳои P аз ~0.42 то ~0.98) шарҳ медиҳад. Ҳамин тариқ, санҷиши Колмогоров-Смирнов нишон дод, ки маълумот дар бораи муқовимат ба антракноз тақрибан барои холҳо (арзишҳои P 0.25 ва 0.11) ва массаи растанӣ (арзишҳои P 0.47 ва 0.55) муқаррарӣ тақсим шудааст, ки ин нишон медиҳад, ки ман фарзия мекунам, ки аллелҳои бештар нисбат ба Lanr1 ва AnMan иштирок доранд.
Бар асоси натиҷаҳои скрининги муқовимати антракноз, 4 хат барои таҳлили транскриптом интихоб карда шуданд: 83A:476, Boregine, Mandelup ва Population 22660. Ин хатҳо дар таҷрибаҳои эмгузаронӣ аз ҷиҳати муқовимати сӯзанзанӣ бо роҳи пайдарпайии РНК дубора санҷида шуданд, ба шарте ки онҳо бо озмоиши қаблӣ якхела бошанд. Арзишҳои хол чунин буданд: Boregin (1.71 ± 1.39), 83A: 476 (2.09 ± 1.38), Mandelup (3.82 ± 1.42) ва популятсия 22660 (6.11 ± 1.29).
Протоколи Illumina NovaSeq 6000 ба ҳисоби миёна 40,5 ҷуфти Mread барои як намуна (аз 29,7 то 54,4 Mread) ба даст овард (Ҷадвали иловагии S3). Холҳои ҳамоҳангсозӣ дар силсилаи истинод аз 75,5% то 88,6% буданд. Ҳамбастагии миёнаи маълумоти шумораи хондашуда байни вариантҳои таҷрибавӣ байни такрорҳои биологӣ аз 0,812 то 0,997 буд (ба ҳисоби миёна 0,959). Аз 35,170 гени таҳлилшуда, 2917 ген экспрессияро нишон надоданд ва 4785 гени дигар дар сатҳи ночиз ифода ёфтанд (миёнаи асосӣ <5). Аз 35,170 гени таҳлилшуда, 2917 ген экспрессияро нишон надоданд ва 4785 гени дигар дар сатҳи ночиз ифода ёфтанд (миёнаи асосӣ <5). Из 35 170 проанализированных генов 2917 не проявляли экспрессии, а остальные 4785 генов экспрессировались дар незначительном уровне (базовое среднее <5). Аз 35,170 гени таҳлилшуда, 2917-тои онҳо экспрессия нишон надоданд ва 4785 гени боқимонда дар сатҳи ночиз ифода ёфтанд (миёнаи асосӣ <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< 5）。35,170 Из 35 170 проанализированных генов 2917 не экспрессировать, а остальные 4785 генов имели незначительную экспрессию (базовое среднее значение <5). Аз 35,170 гени таҳлилшуда, 2917 ген ифода нашуданд ва 4785 гени боқимонда ифодаи ночиз доштанд (миёнаи асосӣ <5).Ҳамин тариқ, шумораи генҳое, ки дар давоми таҷриба ифода ёфтаанд (миёнаи асосӣ ≥ 5) 27,468 (78.1%) -ро ташкил дод (Ҷадвали иловагии S4).
Аз нуқтаи аввал, ҳамаи хатҳои NLL ба эмгузаронии C. lupini (штамми Col-08) бо аз нав барномарезӣ кардани транскриптом посух доданд (Ҷадвали 1), аммо фарқиятҳои назаррас байни хатҳо мушоҳида шуданд. Ҳамин тариқ, хати муқовимати 83A:476 (ки гени Lanr1-ро дар бар мегирифт) дар нуқтаи аввал (6 hpi) аз нав барномарезӣ кардани транскриптомро бо афзоиши 31-69 маротиба шумораи генҳои ҷудошудаи боло ва поён дар муқоиса бо дигар нуқтаҳои вақт дар ин нуқтаи вақт нишон дод. Илова бар ин, ин авҷ кӯтоҳмуддат буд, зеро ифодаи танҳо чанд ген дар нуқтаи дуюми вақт (12 hpi) ба таври назаррас тағйир ёфт. Ҷолиб он аст, ки Boregine, ки дар озмоиши трансплантатсия низ сатҳи баланди муқовиматро нишон дод, дар давоми таҷриба аз чунин аз нав барномарезӣ кардани транскрипсияи бузург нагузашт. Аммо, шумораи генҳои ифодаёфтаи гуногун (DEG) барои Boregine ва 83A:476 дар 12 HPI якхела буд. Ҳам Манделуп ва ҳам аҳолии 22660 қуллаҳои DEG-ро дар нуқтаи охирини вақт (48 л/с) нишон доданд, ки ин нишонаи таъхири нисбии вокунишҳои дифоӣ мебошад.
Азбаски 83A:476 дар посух ба C. lupini дар 6 HPI дар муқоиса бо ҳамаи хатҳои дигар аз нав барномарезии бузурги транскриптомро аз сар гузаронидааст, ~91% DEG-ҳои дар ин лаҳза мушоҳидашуда ба насл хос буданд (Расми 1). Бо вуҷуди ин, дар посухҳои аввалия байни хатҳои тадқиқотӣ баъзе такрориҳо ба назар мерасиданд, зеро мутаносибан 68.5%, 50.9% ва 52.6% DEG дар Борегин, Манделап ва аҳолии 22660 бо онҳое, ки дар 83A:476 ёфт шудаанд, дар баъзе лаҳзаҳои вақт такрор мешуданд. Бо вуҷуди ин, ин DEG-ҳо танҳо як қисми хурди (0.97–1.70%) ҳамаи DEG-ҳоеро, ки айни замон бо истифода аз 83A:476 ошкор карда шудаанд, ташкил медоданд. Илова бар ин, 11 DEG аз ҳамаи хатҳо дар ин вақт мувофиқ буданд (Ҷадвалҳои иловагӣ S4-S6), аз ҷумла ҷузъҳои маъмулии вокунишҳои дифоъии растанӣ: сафедаи интиқоли липидҳо (TanjilG_32225), ферменти эндоглюкан-1,3-β-глюкозид (TanjilG_23384), ду сафедаи аз стресс индуксияшаванда ба монанди SAM22 (TanjilG_31528 ва TanjilG_31531), сафедаи латексии асосӣ (TanjilG_32352) ва ду сафедаи сохтории девори ҳуҷайраҳои бой аз глицин (TanjilG_19701 ва TanjilG_19702). Инчунин дар вокунишҳои транскриптом байни 83A:476 ва Борегин дар 24 HPI (ҷамъ 16-38% DEG) ва байни Манделап ва популятсия 22660 дар 48 HPI (ҷамъ 14-20% DEG) ҳампӯшии нисбатан баланд ба назар расид.
Диаграммаи Венн шумораи генҳои ифодаёфтаи гуногун (DEG)-ро дар хатҳои люпини борикбарг (NLL), ки бо Colletotrichum lupini (штамми Col-08, ки аз майдонҳои люпин дар Верженице, Лаҳистон, соли 1999 гирифта шудааст) эм карда шудаанд, нишон медиҳад. Хатҳои NLL-и таҳлилшуда инҳоянд: 83A:476 (тобовар, дорои аллели Lanr1), Boregine (тобовар, заминаи генетикӣ номаълум), Mandelup (тобоварии миёна, дорои аллели AnMan) ва популятсияи 22660 (хеле ҳассос). Ихтисораи hpi соатҳои пас аз эмгузарониро ифода мекунад. Барои содда кардани график, арзишҳои сифрӣ хориҷ карда шудаанд.
Маҷмӯи генҳои аз ҳад зиёд ифодашуда дар 6 hpi аз нигоҳи мавҷудияти доменҳои гени R-и канонӣ таҳлил карда шуд (Ҷадвали иловагии S7). Ин таҳқиқот индуксияи транскриптомии генҳои классикии муқовимат ба бемориро бо доменҳои NBS-LRR танҳо дар 83A:476 нишон дод. Ин маҷмӯъ аз як гени TIR-NBS-LRR (tanjilg_05042), панҷ гени CC-NBS-LRR (tanjilg_06165, tanjilg_06162, tanjilg_22773, tanjilg_22640 ва tanjilg_16162) ва чор NBS-LRR, Tanjilg_16162) ва чор NBS-LRRE (tanjilg_16162), инчунин чор NBS-Lrr (tanjilg_16162) ва чор NBS-LRR (TANJILG_16162) иборат буд. Ҳамаи ин генҳо доменҳои канонӣ доранд, ки дар пайдарпайиҳои ҳифзшуда ҷойгир шудаанд. Илова бар генҳои домени NBS-LRR, якчанд киназаҳои RLL дар 6 hpi фаъол шуданд, яъне яке дар Борегин (TanjilG_19877), ду нафар дар Манделап (TanjilG_07141 ва TanjilG_19877) ва дар аҳолии 22660 (TanjilG_09014 ва TanjilG_10361) ва ду нафар дар 83A 27:476.
Генҳое, ки ифодаи онҳо дар посух ба эмгузаронӣ бо C. lupini (штамми Col-08) ба таври назаррас тағйир ёфт, ба таҳлили ғанӣ гардонидани генҳои онтологӣ (GO) дучор карда шуданд (Ҷадвали иловагии S8). Истилоҳи раванди биологӣ, ки аз ҳама бештар аз ҳад зиёд муаррифӣ шудааст, "GO:0006952 вокуниши дифоӣ" буд, ки дар 6 аз 16 комбинатсия (вақт × хатти) бо аҳамияти баланд (арзиши P < 0.001) пайдо шуд (Расми 2). Истилоҳи раванди биологӣ, ки аз ҳама бештар аз ҳад зиёд муаррифӣ шудааст, "GO:0006952 вокуниши дифоӣ" буд, ки дар 6 аз 16 комбинатсия (вақт × хатти) бо аҳамияти баланд (арзиши P < 0.001) пайдо шуд (Расми 2). Наиболее часто чрезмерно представленным истилоҳоти биологӣ процесси «GO: 0006952 защитный ответ», ки дар 6 из 16 (время × линия) комбинатсияи бо значимостью (значение P <0,001) гузошта шудааст. Истилоҳи раванди биологӣ, ки аз ҳама бештар аз ҳад зиёд муаррифӣ шудааст, «GO:0006952 мудофиавии вокуниш» буд, ки дар 6 аз 16 комбинатсия (вақт × насл) бо аҳамияти баланд (арзиши P < 0.001) пайдо шуд (Расми 2).最常被过度代表的生物过程术语是“GO:0006952 防御反应”，它出现在16个（时间×线）组合中的6 个中，具有高显着性（P 值< 0.001）（图2）。 Истилоҳи маъмултарини раванди биологӣ «GO:0006952 мудофиавии вокуниш» мебошад, ки дар 6 аз 16 комбинатсия (时间×线) бо аҳамияти баланд (арзиши P <0.001) (图2) пайдо мешавад. Наиболее часто чрезмерно представленным истилоҳоти биологӣ процесси "GO: 0006952 Defence Response", ки дар 6 из 16 комбинацӣ (время × линия) бо значимостью (значение P <0,001) асос ёфтааст. Истилоҳи раванди биологӣ, ки аз ҳама бештар аз ҳад зиёд муаррифӣ шудааст, «GO:0006952 Defense Response» буд, ки дар 6 аз 16 комбинатсия (вақт × хат) бо аҳамияти баланд (арзиши P < 0.001) пайдо шуд (Расми 2).Ин истилоҳ дар ду нуқтаи замонӣ дар 83A: 476 ва Boregine (6 ва 24 hpi) ва дар як нуқтаи замонӣ дар Mandelup ва Population 22660 (мутаносибан 12 ва 6 hpi) аз ҳад зиёд муаррифӣ шудааст. Ин натиҷаи интизоршаванда аст, ки вокуниши зидди замбӯруғҳои хатҳои тобоварро нишон медиҳад. Илова бар ин, 83A:476 ба C. lupini бо роҳи фаъол кардани босуръати генҳои марбут ба таркиши оксидӣ, ки бо истилоҳи "раванди оксиду барқароршавӣ GO:0055114" ифода мешавад, вокуниш нишон дод, ки вокуниши мушаххаси дифоъиро нишон медиҳад, дар ҳоле ки Boregine вокунишҳои мушаххаси дифоъиро, ки ба истилоҳи "GO" алоқаманданд, ошкор кард. :0006950 Вокуниши стресс”. Популятсияи 22660 вокуниши муқовимати уфуқиро, ки метаболитҳои дуюмдараҷаро дар бар мегирад, фаъол кард ва шумораи аз ҳад зиёди истилоҳоти "GO:0016104 Раванди биосинтези тритерпен" ва "GO:0006722 Раванди мубодилаи моддаҳои тритерпен"-ро қайд кард (ҳарду истилоҳ ба як маҷмӯи генҳо тааллуқ доранд), бо назардошти натиҷаҳои таҳлили ғанӣ гардонидани истилоҳи GO, устувории реаксияи Манделап байни Борегин ва Популятсияи 22660 буд. Илова бар ин, реаксияи барвақти 83A:476 (6 hpi) ва реаксияи таъхирёфтаи Манделап ва Популятсияи 22660 истилоҳи GO:0015979 "фотосинтез" ва дигар равандҳои биологии марбут ба онро дар бар мегиранд.
Истилоҳоти онтологияи генҳои биопроцесс, ки дар шарҳи генҳои ифодаёфтаи гуногун ҳангоми посухҳои транскриптомии люпини борикбарг (NLL), ки бо люпини сибирӣ (штамми Col-08, ки аз майдонҳои люпин дар Верженице, Лаҳистон, дар соли 1999 гирифта шудааст) эм карда шудаанд, интихоб шудаанд, хеле муболиғаомезанд. Хатҳои NLL-и таҳлилшуда инҳоянд: 83A:476 (тобовар, дорои аллели гомозиготавии Lanr1), Борегин (тобовар, заминаи генетикии номаълум), Манделуп (тобоварии миёна, дорои аллели гомозиготавии AnMan) ва популятсияи 22660 (ҳассос).
Азбаски ин таҳқиқот барои муайян кардани генҳое, ки ба муқовимати антракноз мусоидат мекунанд, равона шуда буд, генҳое, ки ба истилоҳҳои GO "GO: 0006952 вокунишҳои дифференсиалӣ" ва "GO: 0055114 равандҳои оксиду барқароршавӣ" мансуб дониста шуданд, бо нуқтаҳои буриш таҳлил карда шуданд, зеро арзиши ибтидоӣ маънои ≥ 30 бо ҳадди аққал як хатро дорад. × нуқтаи вақт, ки арзишҳои аз ҷиҳати омории назарраси log2-ро (тағйири қат) муттаҳид мекунад. Шумораи генҳое, ки ба ин меъёрҳо ҷавобгӯ буданд, барои GO:0006952 65 ва барои GO:0055114 524 буд.
83A:476 ду қуллаи DEG-ро ошкор кард, ки бо истилоҳи GO:0006952 шарҳ дода шудаанд, аввалинаш бо 6 ген дар як дюйм (64 ген, танзими боло ва поён) ва дуюмаш бо 24 ген дар як дюйм (15 ген, танҳо танзими боло). Борегин инчунин нишон дод, ки GO:0006952 дар ҳамон нуқтаи вақт ба авҷ расидааст, аммо бо DEG камтар (11 ва 8) ва фаъолсозии афзалиятнок. Манделуп ду қуллаи GO:0006952-ро дар 12 ва 48 HPI нишон дод, ки ҳарду 12 ген доштанд (аввалин бо генҳои фаъолкунанда ва дуюм танҳо бо генҳои саркӯбкунанда), дар ҳоле ки аҳолии 22660 бо 6 HPI (13 ген) бартарии бештари танзими авҷро доштанд. Бояд қайд кард, ки 96.4% GO:0006952 DEG дар ин қуллаҳо як навъи вокунишро (боло ё поён) доштанд, ки ин нишон медиҳад, ки дар вокунишҳои дифоӣ ҳампӯшии назаррас вуҷуд дорад, сарфи назар аз фарқиятҳо дар шумораи генҳои дахлдор. Бузургтарин гурӯҳи пайдарпайиҳо, ки ба истилоҳи GO:0006952 алоқаманданд, сафедаи паёми марбут ба стресси гуруснагӣ 22 (монанди SAM22)-ро рамзгузорӣ мекунад, ки ба клади сафедаи синфи 10, ки бо сафедаи алоқаманд бо патогенез (PR-10) ва сафедаи аслии латекс тааллуқ дорад (сафедаи монанд (монанди MLP) (Расми 3). Ин ду гурӯҳ аз ҷиҳати хусусияти ифода ва самти вокуниш фарқ мекарданд. Генҳое, ки сафедаҳои монанд ба SAM22-ро рамзгузорӣ мекарданд, дар нуқтаҳои аввали вақт (6 ё 12 hpi) индуксияи мунтазам ва назаррасро нишон доданд ва дар охири таҷриба умуман беҷавоб буданд (48 hpi), дар ҳоле ки сафедаҳои монанд ба MLP дар 6 hpi ҳамоҳангӣ нишон доданд. hpi. 83A:476 ва Манделуп бо суръати 48 қувваи асп/дюйм, қариб ҳамаи нуқтаҳои дигари маълумот ҷавоб надоданд. Илова бар ин, фарқиятҳо дар профилҳои ифодаи генҳои сафедаи монанд ба SAM22 пас аз тағйирёбии мушоҳидашуда дар муқовимати антракноз ба вуҷуд омаданд, зеро хатҳои муқовиматкунандатар нуқтаҳои вақти бештар доштанд, ки ин генҳоро ба таври назаррас ба вуҷуд меоварданд, назар ба генҳои ҳассостар. Як гени дигари PR-10 монанд ба LlR18A/B намунаи ифодаи хеле монанд ба гени сафедаи монанд ба SAM22-ро нишон дод.
Ҷузъҳои асосии истилоҳи раванди биологӣ "GO:0006952 Defense Response" ва намунаҳои ифодаи генҳои номзади аллелҳои Lanr1 ва AnMan муайян карда шуданд. Миқёси Log2 арзишҳои log2 (тағйири қат)-ро байни растаниҳои эмгузаронидашуда (Colletotrichum lupini, штамми Col-08, ки аз майдонҳои люпин гирифта шудаанд, Виженица, Полша, 1999) ва растаниҳои назоратӣ (бо эмгузаронии қалбакӣ) дар як нуқтаи вақт нишон медиҳад. Хатҳои зерини люпинҳои борикбарг таҳлил карда шуданд: 83A:476 (тобовар, дорои аллели гомозиготавии Lanr1), Борегин (тобовар, заминаи генетикӣ номаълум), Манделуп (тобоварии миёна, дорои аллели гомозиготавии AnMan) ва Популятсия 22660 (ҳассос).
Илова бар ин, профилҳои ифодаи генҳои номзади RNA-seq Lanr1 (TanjilG_05042) ва AnMan (TanjilG_12861) арзёбӣ карда шуданд (Расми 3). Гени TanjilG_05042 танҳо дар нуқтаи вақти аввал (6 hpi) дар 83A:476 вокуниши назаррас (фаъолсозӣ) нишон дод, дар ҳоле ки TanjilG_12861 дар Mandeloop танҳо дар ду нуқтаи вақт назаррас буд: 6 hpi (танзими поён) ва 24 hpi (6 hpi). Бо.). танзимшаванда) ).
Генҳои аз ҳад зиёд ифодашуда дар истилоҳи "раванди оксиду барқароршавӣ" GO:0055114 генҳое буданд, ки сафедаҳои цитохроми P450 ва пероксидазаро рамзгузорӣ мекунанд (Расми 4). Барои намунаҳое, ки аз 83A:476 дар 6 HPI ҷудо карда шудаанд, арзишҳои ҳадди аксар ё ҳадди ақали log2 (тағйири қат) (барои 86,6% генҳо) умуман байни растаниҳои эмгузаронидашуда ва назоратӣ мушоҳида карда шуданд, ки вокуниши баланди ин генотипро ба ҷинси эмгузаронидашуда нишон медиҳад. 83A:476 GO: 0055114 DEG-и муҳимтаринро дар 6 hpi (503 ген) нишон дод, дар ҳоле ки боқимондаи хатҳо дар 48 hpi (Boregine, 31 ген; Mandelup, 85 ген; ва Population 22660, 78 ген)). Дар аксари генҳои оилаи GO:0055114, ду намуди вокуниш ба эмгузаронӣ (фаъолсозӣ ва боздоштан) мушоҳида карда шуданд. Ҷолиб он аст, ки то 97,6% DEG-ҳо барои истилоҳи GO: 0055114 дар Манделупе бо қувваи 48 қувваи асп муайян карда шудаанд. Ин мушоҳидаҳо нишон медиҳанд, ки сарфи назар аз миқёси хеле хурдтар (яъне шумораи генҳои оксиду барқароршавии мутатсияшуда, 85 дар муқобили 503), намунаи вокунишҳои транскриптомии таъхирёфтаи манделуп ба антракноз ба вокуниши аввали 83A:476 монанд аст. Дар Борегин ва аҳолии 22660, ин ҳамгироӣ мутаносибан 51,6% ва 75,6% пасттар аст.
Тарзҳои ифодаи ҷузъҳои асосии истилоҳи раванди биологӣ "GO:0055114 раванди оксиду барқароршавӣ" ошкор карда шуданд. Миқёси Log2 арзишҳои log2 (тағйири қат)-ро байни растаниҳои эмгузаронидашуда (Colletotrichum lupini, штамми Col-08, ки аз майдонҳои люпин гирифта шудааст, Виженица, Полша, 1999) ва растаниҳои назоратӣ (бо эмгузаронии қалбакӣ) дар як нуқтаи вақт нишон медиҳад. Хатҳои зерини люпинҳои борикбарг таҳлил карда шуданд: 83A:476 (тобовар, дорои аллели гомозиготавии Lanr1), Борегин (тобовар, заминаи генетикӣ номаълум), Манделуп (тобоварии миёна, дорои аллели гомозиготавии AnMan) ва Популятсия 22660 (ҳассос).
83A:476 Вокунишҳои транскриптомӣ ба эмгузаронӣ бо C. lupini (штамми Col-08) инчунин хомӯш кардани ҳамоҳангшудаи генҳоеро дар бар мегирифтанд, ки ба истилоҳи "фотосинтез"-и GO:0015979 ва дигар равандҳои биологии марбута мансубанд (Расми 5). Ин маҷмӯи GO:0015979 DEG дорои 105 ген буд, ки дар 6 hpi дар 83A:476 ба таври назаррас саркӯб карда шуданд. Дар ин зермаҷмӯа, 37 ген дар Манделуп дар 48 HPI ва 35 дар як вақт дар аҳолии 22660 низ паст карда шуданд, аз ҷумла 19 DEG, ки барои ҳарду генотип маъмуланд. Ҳеҷ DEG-ҳои марбут ба истилоҳи GO: 0015979 дар ҳама гуна комбинатсия (хатт х вақт) ба таври назаррас фаъол нашуданд.
Тарзҳои ифодаи ҷузъҳои асосии истилоҳи раванди биологии "GO:0015979 Фотосинтез" ошкор карда шуданд. Ҷадвали Log2 арзишҳои log2 (тағйири қат)-ро байни растаниҳои пайвандшуда (Colletotrichum lupini, штамми Col-08, ки аз майдонҳои люпин гирифта шудааст, Виженица, Полша, 1999) ва растаниҳои назоратӣ (бо пайвандҳои қалбакӣ пайвандшуда) дар як нуқтаи вақт нишон медиҳад. Хатҳои зерини люпинҳои борикбарг таҳлил карда шуданд: 83A:476 (тобовар, дорои аллели гомозиготавии Lanr1), Борегин (тобовар, заминаи генетикӣ номаълум), Манделуп (тобоварии миёна, дорои аллели гомозиготавии AnMan) ва Популятсия 22660 (ҳассос).
Бар асоси натиҷаҳои таҳлили ифодаи дифференсиалӣ ва эҳтимолан дар вокунишҳои дифференсиалӣ бар зидди занбӯруғҳои патогенӣ иштирокдошта, ин маҷмӯи ҳафт ген барои муайян кардани профилҳои ифода тавассути PCR дар вақти воқеӣ интихоб карда шуд (Ҷадвали иловагии S9).
Гени сафедаи эҳтимолии TanjilG_10657 дар ҳамаи хатҳо ва нуқтаҳои вақти омӯхташуда дар муқоиса бо растаниҳои назоратӣ (тақлидӣ) ба таври назаррас индуксия карда шуд (Ҷадвалҳои иловагӣ S10, S11). Илова бар ин, профили ифодаи TanjilG_10657 дар тӯли таҷриба барои ҳамаи хатҳо тамоюли афзоянда нишон дод. Популятсияи 22660 баландтарин ҳассосияти TanjilG_10657-ро ба эмгузаронӣ бо фаъолшавии 114-карата ва баландтарин сатҳи ифодаи нисбӣ (4.4 ± 0.4) дар 24 HPI нишон дод (Расми 6a). Гени сафедаи PR10 LlR18A TanjilG_27015 низ фаъолшавиро дар ҳама хатҳо ва нуқтаҳои вақт бо аҳамияти оморӣ дар аксари нуқтаҳои додаҳо нишон дод (Расми 6b). Монанди TanjilG_10657, баландтарин сатҳи ифодаи нисбии TanjilG_27015 дар аҳолии 22660-нафараи эмгузаронидашуда дар 24 HPI (19.5 ± 2.4) мушоҳида шуд. Гени эндохитиназаи кислота TanjilG_04706 дар ҳама хатҳо ва дар ҳама нуқтаҳои вақт ба истиснои Boregine 6 hpi ба таври назаррас афзоиш ёфт (Расми 6c). Он дар нуқтаи вақти аввал (6 HPI) дар 83A:476 (10.5 маротиба) ба таври қавӣ индуксия карда шуд ва дар дигар хатҳо мӯътадил афзоиш ёфт (6.6-7.5 маротиба). Дар давоми таҷриба, ифодаи TanjilG_04706 дар 83A:476 ва Boregine дар сатҳҳои монанд боқӣ монд, дар ҳоле ки дар Манделуп ва аҳолии 22660 он ба таври назаррас афзоиш ёфт ва ба арзишҳои нисбатан баланд расид (мутаносибан 5.9 ± 1.5 ва 6.2 ± 1.5). Гени монанд ба эндоглюкан-1,3-β-глюкозидаза TanjilG_23384 дар ду нуқтаи вақти аввал (6 ва 12 hpi) дар ҳама хатҳо ба истиснои популятсияи 22660 фаъолшавии баланд нишон дод (Расми 6d). Баландтарин сатҳҳои ифодаи нисбии TanjilG_23384 дар нуқтаи вақти дуюм (12 hpi) дар Манделап (2.7 ± 0.3) ва 83A:476 (1.5 ± 0.1) мушоҳида шуданд. Дар 24 HPI, ифодаи TanjilG_23384 дар ҳамаи хатҳои таҳқиқшуда нисбатан паст буд (аз 0.04 ± 0.009 то 0.44 ± 0.12).
Профилҳои ифодаи генҳои интихобшуда (ag), ки тавассути PCR миқдорӣ ошкор карда шудаанд. Рақамҳои 6, 12 ва 24 соатҳои пас аз эмгузарониро нишон медиҳанд. Генҳои LanDExH7 ва LanTUB6 барои нормализатсия ва LanTUB6 барои калибрченкунии байни силсилавӣ истифода шуданд. Хатогиҳо инҳирофи стандартиро нишон медиҳанд, ки ба се такрори биологӣ асос ёфтааст, ки ҳар яки онҳо миёнаи се такрори техникӣ мебошанд. Аҳамияти омории фарқиятҳо дар сатҳҳои ифода байни растаниҳои эмгузаронидашуда (Colletotrichum lupini, штамми Col-08, ки соли 1999 аз майдони люпин дар Верзеница, Полша гирифта шудааст) ва растаниҳои назоратӣ (бо эмгузаронии қалбакӣ) дар боло дар нуқтаҳои додаҳо қайд карда шудаанд (*арзиши P < 0.05, **арзиши P ≤ 0.01, ***арзиши P ≤ 0.001). Аҳамияти омории фарқиятҳо дар сатҳҳои ифода байни растаниҳои эмгузаронидашуда (Colletotrichum lupini, штамми Col-08, ки соли 1999 аз майдони люпин дар Верзеница, Полша гирифта шудааст) ва растаниҳои назоратӣ (бо эмгузаронии қалбакӣ) дар боло дар нуқтаҳои додаҳо қайд карда шудаанд (*арзиши P < 0.05, **арзиши P ≤ 0.01, ***арзиши P ≤ 0.001). Статистическая значимость различий в уровнях экспрессии между инокулирование (Colletotrichum lupini, штамм Col-08, получен дар 1999 г. с поля люпина дар Верженице, Польша) ва назорати назоратӣ (*значение P < 0,05, **значение P ≤ 0,01, ***значение P ≤ 0,001). Тафовутҳои аз ҷиҳати оморӣ назаррас дар сатҳи ифода байни растаниҳои эмгузаронидашуда (Colletotrichum lupini, штамми Col-08, ки соли 1999 аз майдони люпин дар Верженице, Лаҳистон гирифта шудааст) ва растаниҳои назоратӣ (бо эмгузаронии қалбакӣ) дар болои нуқтаҳои додаҳо қайд карда шудаанд (*арзиши P < 0.05, **арзиши P ≤ 0.01, ***арзиши P ≤ 0.001).接种 (Коллетотрихум lupini，Col-08株，1999年从波兰Wierzenica的羽扇豆田获得）和对照（模拟接种）植物之间表达水平差异的统计学显着性标记木显着性标记在湀殸P* 0,05, **P 值≤ 0,01, ***P 值≤ 0,001)。接种 （colletotrichum lupini ， color-08 株 ， 1999 年 波兰 波兰 wierzenica 的 羽扇 获得） 和 对种之间 水平 差异 的 统计学 显着性 标记 数据点 上方*p 值 <0,05, **P ≤ 0,01, ***P ≤ 0,01) 0,0₤. Статистики значимй дар байни экспресси-цияхои уровнявй (Colletotrichum lupini, штамм Col-08, полученный с полей люпина дар Верженице, Польша, дар соли 1999) ва назорат кардан (точагии истифода бурдан*) значение P < 0,05, ** P-значение ≤ 0,01, ***P-значение ≤ 0,001). Тафовутҳои аз ҷиҳати оморӣ назаррас дар сатҳи ифода байни растаниҳои эмгузаронидашуда (Colletotrichum lupini, штамми Col-08, ки аз майдонҳои люпин дар Верженице, Лаҳистон, дар соли 1999 гирифта шудааст) ва растаниҳои назоратӣ (бо эмгузаронии қалбакӣ) дар болои нуқтаҳои додаҳо қайд карда шудаанд (*арзиши P < 0.05, **арзиши P ≤ 0.01, ***арзиши P ≤ 0.001).Хатҳои NLL, ки таҳлил карда шуданд, инҳоянд: 83A:476 (тобовар, дорои аллели гомозиготавии Lanr1), Манделуп (тобоварии мӯътадил, дорои аллели гомозиготавии AnMan), Борегин (тобовар, заминаи генетикии номаълум) ва популятсияи 22660 (ҳассос).
Гени номзади TanjilG_05042 дар локуси Lanr1 намунаи ифодаи назаррасро аз профилҳое, ки аз таҳқиқоти RNA-seq ба даст оварда шудаанд, нишон дод (Расми 6e). Фаъолшавии назарраси ин ген дар Манделуп ва аҳолии 22660 (мутаносибан то 39,7 ва 11,7 маротиба) мушоҳида шуд, ки дар натиҷа сатҳи нисбатан баланди ифода (мутаносибан то 1,4 ± 0,14 ва 7,2 ± 1,3) ба вуҷуд омад. 83A:476 инчунин баъзе аз болоравии гени TanjilG_05042-ро (то 3,8 маротиба) ошкор кард, аммо сатҳҳои нисбии ифодаи ба даст овардашуда (0,044 ± 0,002) нисбат ба онҳое, ки дар Манделуп ва аҳолии 22660 мушоҳида шудаанд, беш аз 30 маротиба камтар буданд. Таҳлилшуда бо истифода аз qPCR фарқиятҳои назаррасро дар сатҳи ифода байни генотипҳо дар вариантҳои ваксинашудаи сохта (назоратӣ) нишон дод, ки ба фарқияти 58-карата байни популятсияҳои 22660 ва 83A:476, инчунин байни популятсияҳои 22660 ва 22660 расидааст. Байни Борегин ва Мандалап фарқияти дукарата ба даст оварда шуд.
Гени номзад дар локуси AnMan, TanjilG_12861, дар посух ба эмгузаронӣ дар 83A:476 ва Манделап фаъол шуд, дар аҳолии 22660 бетараф буд ва дар Борегин пасттар буд (Расми 6f). Ифодаи нисбии гени TanjilG_12861 дар 83A: 476 эмгузаронидашуда баландтарин буд (0.14±0.01). Гени сафедаи зарбаи гармии синфи I TanjilG_05080 HSP17.4 17.4 кДа сатҳи пасти ифодаи нисбиро дар ҳамаи штаммҳо ва нуқтаҳои вақти таҳқиқшуда нишон дод (Расми 6g). Арзиши баландтарин дар 24 HPI дар аҳолии 22660 мушоҳида шуд (0.14 ± 0.02, ки ҳашт маротиба афзоиш дар посух ба эмгузаронӣ аст).
Муқоисаи профилҳои ифодаи генҳо (Расми 7) коррелятсияи баландро байни TanjilG_10657 ва чор гени дигар нишон дод: TanjilG_27015 (r = 0.89), TanjilG_05080 (r = 0.85), TanjilG_05042 (r = 0.80) ва TanjilG_04706 (r = 0.79). Чунин натиҷаҳо метавонанд танзими муштараки ин генҳоро ҳангоми вокунишҳои дифоӣ нишон диҳанд. Генҳои TanjilG_12861 ва TanjilG_23384 дар муқоиса бо дигар генҳо профилҳои гуногуни ифодаро бо арзишҳои пасттари коэффитсиенти коррелятсияи Пирсон (мутаносибан аз 0.08 то 0.43 ва -0.19 то 0.28) нишон доданд.
Ҳамбастагии байни профилҳои ифодаи генҳо бо истифода аз PCR миқдорӣ муайян карда шуд. Хатҳои зерини люпинҳои борикбарг таҳлил карда шуданд: 83A:476 (тобовар, дорои аллели гомозиготавии Lanr1), Mandelup (тобоварии миёна, дорои аллели гомозиготавии AnMan), Boregine (тобовар, заминаи генетикӣ номаълум) ва Population 22660 (ҳассос). Се нуқтаи вақт ҳисоб карда шуданд (6, 12 ва 24 соат пас аз эмгузаронӣ), аз ҷумла растаниҳои эмгузаронидашуда (Colletotrichum lupini, штамми Col-08, ки аз майдонҳои люпин дар Верженице, Лаҳистон, дар соли 1999 гирифта шудааст) ва растаниҳои назоратӣ (бо эмгузаронии қалбакӣ). Миқёс арзиши коэффитсиенти коррелятсияи Пирсонро нишон медиҳад.
Бар асоси маълумоте, ки бо қувваи 6 қувваи асп дар як дюйм ба даст оварда шудааст, WGCNA дар 9981 DEG, ки бо муқоисаи растаниҳои эмгузаронидашуда ва назоратӣ муайян карда шудаанд, барои тамаркуз ба вокунишҳои барвақти дифоӣ анҷом дода шуд (Ҷадвали иловагии S12). Бисту ду модули ген (кластер) бо профилҳои ифодаи (мусбат ё манфӣ) байни генотипҳо ва вариантҳои таҷрибавӣ пайдо шуданд. Ба ҳисоби миёна, сатҳи ифодаи генҳо ба тартиби 83A:476 > Манделуп > Борегин > Популятсия 22660 коҳиш меёфт (аммо, дар ҳарду вариант, ин тамоюл дар растаниҳои назоратӣ қавитар буд). Ба ҳисоби миёна, сатҳи ифодаи генҳо ба тартиби 83A:476 > Манделуп > Борегин > Популятсия 22660 коҳиш меёфт (аммо, дар ҳарду вариант, ин тамоюл дар растаниҳои назоратӣ қавитар буд). В среднем уровни экспрессии генов снижались в порядке 83A:476 > Mandelup > Boregine > Аҳолӣ 22660 (бо обоих вариантах, однако, эта тенденция была сильнее у контроль растений). Ба ҳисоби миёна, сатҳи ифодаи генҳо дар тартиби 83A:476 > Манделуп > Борегин > Популятсия 22660 коҳиш ёфт (аммо дар ҳарду вариант, ин тамоюл дар растаниҳои назоратӣ қавитар буд).平均而言，基因表达水平按83A:476 > Mandelup > Boregine > Аҳолӣ 22660的顺序下降（然而，在两种变体中，这种趋势在对照植物中更强）。平均 而 言 ， 基因 水平 按 按 83a: 476> mandelup> boregine> аҳолии 22660在 在 植物 中 更）。。。。。。。。。。. В среднем уровни экспрессии генов снижались в ряду 83A:476 > Mandelup > Boregine > Аҳолӣ 22660 (однако в обоих вариантах эта тенденция была сильнее у контроль растений). Ба ҳисоби миёна, сатҳи ифодаи генҳо дар силсилаи 83A:476 > Mandelup > Boregine > Population 22660 коҳиш ёфт (аммо, дар ҳарду вариант, ин тамоюл дар растаниҳои назоратӣ қавитар буд).Эмкунӣ боиси болоравии ифодаи генҳо гардид, махсусан дар модулҳои 18, 19, 14, 6 ва 1 (бо тартиби камшавии таъсир), танзими манфӣ (масалан, модулҳои 9 ва 20) ё бо таъсири бетараф (масалан, модулҳои 11, 22, 8 ва 13). Таҳлили ғанӣ гардонидани истилоҳи GO (Ҷадвали иловагии S13) "GO: 0006952 вокунишҳои муҳофизатӣ"-ро барои модули эмгузаронидашуда (18) бо фаъолшавии ҳадди аксар, аз ҷумла генҳое, ки тавассути qPCR таҳлил шудаанд (TanjilG_04706, TanjilG_23384, TanjilG_10657 ва TanjilG_27015), инчунин бисёр модулҳои фотосинтези аз ҳама бештар саркӯбшуда (9), ошкор кард. Консентратори модули 18 (Расми 8) ҳамчун гени TanjilG_26536, ки сафедаи LlR18B-и монанд ба PR-10-ро рамзгузорӣ мекунад, муайян карда шуд ва консентратори модули 9 ҳамчун гени TanjilG_28955, ки сафедаи фотосистемаи II PsbQ-ро рамзгузорӣ мекунад, муайян карда шуд. Гени номзади муқовимати антракноз Lanr1, TanjilG_05042, дар модули 22 (Расми 9) пайдо шуд ва бо истилоҳоти "GO:0044260 равандҳои мубодилаи моддаҳои макромолекулавии ҳуҷайра" ва "GO:0006355 танзими транскрипсия, шаблонгузории ДНК", ки маркази TanjilG_01212-ро дорад, алоқаманд аст. Ин ген омили транскрипсияи стресси гармиро A-4a (HSFA4a) рамзгузорӣ мекунад.
Таҳлили вазншудаи шабакавии ифодаи муштараки генҳои модулҳо бо истилоҳоти раванди биологии аз ҳад зиёд муаррифишуда "GO: 0006952 вокунишҳои дифоӣ". Лигасия барои таъкид кардани чор гени таҳлилшуда бо истифода аз qPCR (TanjilG_04706, TanjilG_23384, TanjilG_10657 ва TanjilG_27015) содда карда шуд.
Таҳлили вазншудаи шабакавии муштараки ифодаи генҳои модул бо истилоҳи раванди биологии аз ҳад зиёд намояндагӣшуда "GO: 0006355: Танзими транскрипсия, шаблонсозии ДНК" ва дорои гени номзади муқовимати антракноз Lanr1 TanjilG_05042. Лигасия барои ҷудо кардани гени TanjilG_05042 ва гени марказии TanjilG_01212 содда карда шуд.
Таҳлили муқовимати антракноз, ки дар Австралия ҷамъоварӣ шудааст, нишон дод, ки аксари навъҳои аввали баровардашуда ба он ҳассос буданд; Каля, Коромуп ва Манделуп ҳамчун тобоварии мӯътадил тавсиф шудаанд, дар ҳоле ки Вонга, Танҷил ва 83A:476 ҳамчун тобоварии баланд тавсиф шудаанд26,27,31. дорои ҳамон аллели муқовимат буданд, ки Lanr1 номида мешуд ва Коромуп ва Манделуп аллели дигар доштанд, ки AnMan10, 26, 39 номида мешуданд, дар ҳоле ки Каля аллели дигарро гузашт., Lanr2. Таҳлили муқовимати антракноз дар Олмон боиси муайян кардани як хати тобовар Bo7212 бо аллели номзад ғайр аз Lanr1, ки LanrBo36 номида мешуд.
Таҳқиқоти мо дар гермоплазмаи санҷидашуда басомади хеле пасти аллели Lanr1-ро (тақрибан 6%) нишон дод. Ин мушоҳида бо натиҷаҳои скрининги гермоплазмаи Аврупои Шарқӣ бо истифода аз маркерҳои Anseq3 ва Anseq4 мувофиқ аст, ки нишон дод, ки аллели Lanr1 танҳо дар ду хатти Беларус мавҷуд аст. Ин нишон медиҳад, ки аллели Lanr1 ҳанӯз аз ҷониби барномаҳои маҳаллии селексионӣ васеъ истифода намешавад, бар хилофи Австралия, ки дар он ҷо яке аз аллелҳои калидӣ барои селексияи бо маркер ёрирасон мебошад. Ин метавонад аз сабаби сатҳи пасти муқовимате, ки аллели Lanr1 дар шароити саҳроии Аврупо таъмин мекунад, дар муқоиса бо гузориши Австралия бошад. Илова бар ин, таҳқиқоти антракноз дар минтақаҳои боришоти зиёд дар Австралия нишон доданд, ки вокунишҳои муқовимат, ки аз ҷониби аллели Lanr1 ба миён меоянд, метавонанд дар шароити обу ҳавое, ки ба афзоиш ва рушди босуръати патоген мусоидат мекунанд, самаранок набошанд19,42. Дар асл, дар таҳқиқоти ҳозира, баъзе нишонаҳои антракноз инчунин дар генотипҳое, ки аллели Lanr1-ро доранд, мушоҳида карда шуданд, ки нишон медиҳад, ки муқовимат метавонад дар шароити беҳтарин барои рушди C. lupini нопадид шавад. Илова бар ин, тафсирҳои бардурӯғи мусбати мавҷудияти маркерҳои Anseq3 ва Anseq4, ки тақрибан 1 см аз локуси Lanr1 ҷойгиранд, имконпазиранд 28,30,43.
Таҳқиқоти мо нишон дод, ки 83A:476, ки аллели Lanr1-ро дорад, ба C. lupini бо барномарезии васеъмиқёси транскриптом дар нуқтаи аввали таҳлилшуда (6 hpi) вокуниш нишон дод, дар ҳоле ки дар Манделуп, ки аллели AnMan-ро дорад, вокунишҳои транскриптомӣ хеле дертар (аз 24 то 48 hp) мушоҳида шуданд. Ин тағйироти муваққатӣ дар вокунишҳои дифоӣ бо фарқиятҳо дар нишонаҳои беморӣ алоқаманданд, ки аҳамияти шинохти барвақти патогенро барои вокуниши муваффақ ба муқовимат нишон медиҳанд. Барои сироят кардани бофтаи растанӣ, спораҳои сӯзанбарг бояд дар сатҳи мизбон аз якчанд марҳилаҳои рушд, аз ҷумла сабзиш, тақсимоти ҳуҷайра ва ташаккули аппрессориум гузаранд. Замима сохтори сирояткунанда аст, ки ба сатҳи мизбон часпида, воридшавиро ба бофтаҳои мизбон осон мекунад. Ҳамин тариқ, спораҳои C. gloeosporioides дар экстракти нахӯд тақсимшавии аввалини ядроро пас аз 75-90 дақиқаи инкубатсия, ташаккули найчаи ҷанин пас аз 90-120 дақиқа ва пахшшавӣ пас аз 4 соат нишон доданд 45. Манго C. gloeosporioides пас аз 3 соати инкубатсия беш аз 40% сабзиши конидиалӣ ва пас аз 4 соат тақрибан 20% ташаккули афсоркунандаҳоро нишон дод. Гени CAP20-и C. gloeosporioides, ки бо вирулентӣ алоқаманд аст, пас аз 3,5 соат инкубатсия дар муми рӯизаминии авокадо бо консентратсияи баланди сафедаи CAP20 пас аз 4 соат 46 дақиқа фаъолияти транскрипсиониро дар конидияҳои эпифитсоз нишон дод. Ба ҳамин монанд, фаъолияти генҳои биосинтези меланин дар C. trifolii ҳангоми инкубатсияи 2-соата ва баъдан ташаккули афсоркунанда пас аз 1 соат ба вуҷуд омад. Таҳқиқоти бофтаҳои барг нишон доданд, ки Клубникаҳое, ки бо C. acutatum сироят ёфтаанд, дар 8 hpi фишори аввал доранд, дар ҳоле ки помидорҳое, ки бо C. coccodes сироят ёфтаанд, фишори аввалро дар 48,49 hpi доранд. ки асосан бо миқёси вақтии раванди сироятии Colletotrichum spp. мувофиқ аст. Вокунишҳои фаврии дифоӣ ба 83A:476 нишон медиҳанд, ки дар ин хат генҳои муқовимати растанӣ ва масунияти аз эффектор ангехташуда (ETI) иштирок мекунанд, дар ҳоле ки вокунишҳои таъхирёфтаи Манделап фарзияи масунияти аз намунаи молекулавии ангехташуда (MTI)-и микроассотсиатсияшударо дастгирӣ мекунанд 50. Вокунишҳои барвақт ба 83A: 476 ва Манделап. Ҳампӯшии қисман байни генҳои боло ё поён танзимшуда дар вокуниши таъхиршуда низ ин консепсияро дастгирӣ мекунад, зеро ETI аксар вақт вокуниши суръатбахш ва такмилёфтаи MTI ҳисобида мешавад, ки бо марги барномарезишудаи ҳуҷайраҳо дар макони сироят, ки бо номи шоки анафилактикӣ маълум аст, ба анҷом мерасад 51,52.
Аксари генҳое, ки ба истилоҳи аз ҳад зиёд намояндагӣшудаи Gene Ontology GO:0006952 "Ҷавоби дифоӣ" нисбат дода мешаванд, 11 гомологи сафедаи паёми рӯзадории аз стресс ба вуҷуд омада 22 (монанд ба SAM22) ва ҳафт сафедаи асосии латексмонанд (MLPs) мебошанд. Сафедаҳои монанд 31, 34, 43 ва 423 монандӣ ба пайдарпайиро нишон доданд. Генҳои монанд ба SAM22 фаъолшавии назаррасеро нишон доданд, ки тӯлонитар давом кард ва сатҳи афзояндаи муқовимат ба антракнозро нишон доданд (83A:476 ва Boregine). Аммо, генҳои монанд ба MLP танҳо дар хатҳое, ки аллели муқовимати номзадро доранд (83A:476/Lanr1 дар 6 hpi ва Mandelup/AnMan дар 24 hpi), паст карда шуданд. Бояд қайд кард, ки ҳамаи гомологҳои монанд ба SAM22 муайяншуда аз кластери генҳо, ки тақрибан 105 кб-ро фаро мегиранд, сарчашма мегиранд, дар ҳоле ки генҳои монанд ба MLP аз минтақаҳои алоҳидаи геном сарчашма мегиранд. Фаъолсозии ҳамоҳангшудаи чунин генҳои монанд ба SAM22 низ дар таҳқиқоти қаблии мо оид ба муқовимати NLL ба эмгузаронии Diaporthetoxica мушоҳида шуд, ки нишон медиҳад, ки онҳо дар ҷузъҳои уфуқии вокуниши дифоӣ иштирок мекунанд. Ин хулоса инчунин бо гузоришҳо дар бораи вокуниши мусбати генҳои монанд ба SAM22 ба осеб ё табобат бо кислотаи салицилӣ, индукторҳои замбӯруғӣ ё пероксиди гидроген тасдиқ карда мешавад.
Нишон дода шудааст, ки генҳои монанд ба MLP ба стрессҳои гуногуни абиотикӣ ва биотикӣ, аз ҷумла сироятҳои бактериявӣ, вирусӣ ва патогении замбӯруғӣ дар бисёр намудҳои растанӣ посух медиҳанд55. Самтҳои посух ба таъсири мутақобилаи муайян байни растаниҳо ва патогенҳо аз афзоиши шадид (яъне, ҳангоми сироятёбии пахта бо Verticillium dahliae) то коҳиши назаррас (яъне, пас аз сироятёбии дарахти себ бо Alternaria spp.)56,57 фарқ мекарданд. Пастшавии назарраси гени монанд ба MLP 423 ҳангоми муҳофизати авокадо то сироятёбии F. niger ва ҳангоми сироятёбии дарахти себ Botryosphaeria berengeriana f. cn. piricola ва Alternaria alternata патотипҳои себ мушоҳида шудааст58,59. Илова бар ин, каллиҳои себе, ки аз ҳад зиёд ифода мекунанд, гени монанд ба MLP 423 ифодаи камтари генҳои марбут ба муқовимат доштанд ва ба сироятёбии замбӯруғӣ бештар осебпазир буданд59. Пас аз Fusarium oxysporum f, гени монанд ба MLP 423 низ дар герметикии умумии лӯбиёи тобовар пахш карда шуд. cn. Сирояти лӯбиё 60.
Аъзоёни дигари оилаи PR-10, ки дар таҳқиқоти RNA-seq-и мо муайян карда шуданд, генҳои LlR18A ва LlR18B дар посух ба болоравии регулятсия, инчунин гени болоравии (1 ген) ё поёнравии (3 ген) барои сафедаи интиқоли липидҳо DIR1 буданд. Илова бар ин, WGCNA гени LlR18B-ро ҳамчун марказ дар ин модул таъкид мекунад, ки ба эмгузаронӣ хеле осебпазир аст ва якчанд генҳои вокуниши муҳофизатӣ дорад. Генҳои LlR18A ва LlR18B дар баргҳои зарди люпин дар посух ба бактерияҳои патогенӣ, инчунин дар пояҳои NLL пас аз эмгузаронии D. toxica ба вуҷуд омадаанд, дар ҳоле ки гомологи биринҷи ин генҳо, RSOsPR10, зуд аз ҷониби сирояти замбӯруғӣ, ки эҳтимолан дар роҳи сигнализатсияи кислотаи жасмонӣ иштирок мекунад, ба вуҷуд омадааст53,61,62. Гени DIR1 сафедаҳои интиқоли липидҳои ғайримушаххасро рамзгузорӣ мекунад, ки барои пайдоиши муқовимати системавии бадастомада (SAR) заруранд. Бо инкишофи аксуламалҳои муҳофизатӣ, сафедаи DIR1 аз маркази сироят тавассути флоэм интиқол дода мешавад, то SAR-ро дар узвҳои дур ба вуҷуд орад. Ҷолиб он аст, ки гени TanjilG_02313 DIR1 дар нуқтаи аввал дар сатрҳои 84A:476 ва популятсияи 22660 ба таври назаррас ба вуҷуд омадааст, аммо муқовимати антракноз танҳо дар сатри 84A:476 бомуваффақият инкишоф ёфтааст. Ин метавонад нишон диҳад, ки баъзе зерфунксионализатсияи гени DIR1 дар NLL вуҷуд дорад, зеро се гомологи боқимонда танҳо дар хати 83A:476 дар 6 hpi ба эмгузаронӣ посух доданд ва ин посух ба поён равона карда шуд.
Дар таҳқиқоти мо, ҷузъҳои маъмултарине, ки ба раванди биологӣ бо номи "GO:0055114 раванди оксиду барқароршавӣ" мувофиқат мекунанд, протеини цитохроми P450, пероксидаза, кислотаи линолеинӣ 9S-/13S-липоксигеназа ва оксидазаи кислотаи 1-аминоциклопропан-1-карбоксилӣ буданд. Илова бар ин, WGCNA-и мо гомологи HSFA4a-ро ҳамчун маркази интиқоли модулҳо, ба монанди номзади гени муқовимати Lanr1 TanjilG_05042, муайян мекунад. HSFA4a як ҷузъи танзими вобаста ба оксиду барқароршавии транскрипсияи ҳастаӣ дар растаниҳо мебошад.
Сафедаҳои цитохроми P450 оксидоредуктазаҳое мебошанд, ки реаксияҳои гидроксилшавии вобаста ба NADPH ва/ё O2-ро дар мубодилаи моддаҳои аввалия ва дуюмдараҷа, аз ҷумла мубодилаи ксенобиотикҳо, инчунин гормонҳо, кислотаҳои равғанӣ, стеролҳо, ҷузъҳои девори ҳуҷайра, биополимерҳо ва биосинтези пайвастагиҳои муҳофизатӣ катализ мекунанд 69. Дар як таҳқиқоти мо, тағирёбии функсияи цитохроми P450 растанӣ аз -10.6 log2 (тағйири қат) то 5.7 коҳиш ёфт, ки ин аз сабаби шумораи зиёди гомологҳои тағйирёфта (37) ва фарқиятҳо дар намунаҳои вокуниш байни генҳои мушаххас инъикос ёфтааст, ки ин таҷдиди назари болоравӣ мебошад. . Истифодаи танҳо маълумоти RNA-seq барои равшан кардани вазифаи биологии эҳтимолии генҳои NLL дар чунин як супероилаи калони сафеда хеле тахминӣ хоҳад буд. Аммо, бояд қайд кард, ки баъзе генҳои цитохроми P450 бо муқовимати афзоянда ба занбӯруғҳо ё бактерияҳои патогенӣ, аз ҷумла саҳм дар аксуламалҳои аллергӣ алоқаманданд69,70,71.
Пероксидазаҳои синфи III ферментҳои бисёрфунксионалии растанӣ мебошанд, ки дар доираи васеи равандҳои мубодилаи моддаҳо дар давраи афзоиш ва инкишофи растанӣ, инчунин дар посух ба стрессҳои экологӣ, ба монанди шӯршавӣ, хушксолӣ, шиддати баланди рӯшноӣ ва ҳамлаи патогенҳо иштирок мекунанд72. Пероксидазаҳо дар таъсири мутақобилаи якчанд намудҳои растанӣ бо Anthracis, аз ҷумла Stylosanthes humilis ва C. gloeosporioides, Lens culinaris ва C. truncatum, Phaseolus vulgaris ва C. lindemuthianum, Cucumis sativus ва C. lagenarium73,74,75,76, иштирок мекунанд. Вокуниш хеле зуд аст, баъзан ҳатто дар 4 HPI, пеш аз он ки занбӯруғ ба бофтаи растанӣ ворид шавад73. Гени пероксидаза инчунин ба пайдоиши D. toxica NLL посух дод. Илова бар вазифаҳои маъмулии онҳо барои танзими таркиши оксидӣ ё бартараф кардани стресси оксидӣ, пероксидазаҳо метавонанд бо роҳи эҷоди монеаҳои ҷисмонӣ дар асоси тақвияти девори ҳуҷайра ҳангоми лигнификатсия, зерқисмат ё пайванди салибии пайвастагиҳои мушаххас, ба афзоиши патогенҳо халал расонанд. Ин функсияро метавон дар silico ба гени TanjilG_03329, ки анионпероксидазаи эҳтимолии лигнин-ташаккулдиҳандаро рамзгузорӣ мекунад, нисбат дод, ки дар таҳқиқоти мо дар хати тобовар ба 83A:476 дар 6 HPI ба таври назаррас афзоиш ёфт, аммо дар дигар штаммҳо ва нуқтаҳои вақт, ки посух надоданд, не.
9S-/13S-липоксигеназаи кислотаи линолеинӣ қадами аввал дар роҳи оксидшавии биосинтези липидҳо мебошад78. Маҳсулоти ин роҳ дар муҳофизати растанӣ вазифаҳои сершумор доранд, аз ҷумла мустаҳкам кардани девори ҳуҷайра тавассути ташаккули конҳои каллоз ва пектин ва танзими стресси оксидшавӣ тавассути истеҳсоли намудҳои реактивии оксиген79,80,81,82,83. Дар таҳқиқоти ҳозира, ифодаи кислотаи линолеинӣ 9S-/13S-липоксигеназа дар ҳама штаммҳо тағйир ёфтааст, аммо дар популятсияи ҳассос 22660, болоравии танзим дар нуқтаҳои гуногуни вақт бартарӣ дошт, дар ҳоле ки дар штаммҳое, ки аллели Lanr1 ва AnMan-и тобовар доранд, он гуногунрангии қабати оксилипинро дар аксуламалҳои муҳофизатии сӯзанзанӣ байни ин генотипҳо таъкид мекунад.
Ҳангоми эмгузаронӣ бо люпин, гомологи 1-аминоциклопропан-1-карбоксилат оксидаза (ACO) ба таври назаррас баланд (9 ген) ё паст (2 ген) буд. Ба истиснои ду истисно, ҳамаи ин посухҳо дар 6 қувваи асп дар 83A:476 рух доданд. Реаксияи ферментативӣ, ки тавассути сафедаҳои ACO ба амал меояд, марҳилаи маҳдудкунандаи суръат дар истеҳсоли этилен мебошад ва аз ин рӯ, хеле танзимшаванда аст84. Этилен як гормони растанӣ аст, ки дар танзими рушди растанӣ ва вокуниш ба шароити стресси абиотикӣ ва биотикӣ нақшҳои гуногун мебозад. Индуксияи транскрипсияи ACO ва фаъолсозии роҳи сигнализатсияи этилен дар афзоиши муқовимати биринҷ ба занбӯруғи гемибиотрофии oryzae oryzae тавассути танзими истеҳсоли намудҳои реактивии оксиген ва фитоалексинҳо иштирок мекунанд. Раванди хеле монанд ба сироятёбии баргҳо, ки байни M. oryzae ва C. lupini88,89 пайдо шудааст, дар пасманзари афзоиши назарраси гомологҳои ACO дар хати 83A:476, ки дар ин таҳқиқот гузориш шудааст, имконияти додани муқовимат ба антракнози NLL этиленро ҳамчун як қадами марказии сигнализатсия дар роҳҳои молекулавӣ тағйир медиҳад.
Дар таҳқиқоти ҳозира, пахши миқёси васеъи бисёр генҳои марбут ба фотосинтез дар 6 hpi дар 83A:476 ва дар 48 hpi дар Mandeloop ва 22660 популятсия мушоҳида карда шуд. Ҳаҷм ва пешрафти ин тағйирот ба сатҳ мутаносиб аст. Дар ин таҷриба муқовимат ба антракноз мушоҳида карда шуд. Ба наздикӣ, пахши қавӣ ва барвақти транскриптҳои марбут ба фотосинтез дар якчанд моделҳои таъсири мутақобилаи растанӣ бо патоген, аз ҷумла бактерияҳо ва занбӯруғҳои патогенӣ, гузориш дода шудааст. Шитоб (аз 2 HPI дар баъзе таъсири мутақобилаҳо) ва пахши глобалии генҳои марбут ба фотосинтез дар посух ба сироят метавонад масунияти растаниро дар асоси ҷойгиркунии намудҳои реактивии оксиген ва таъсири мутақобилаи онҳо бо роҳи кислотаи салисилӣ барои миёнаравии аксуламалҳои аллергӣ ба вуҷуд орад 90,94.
Хулоса, механизмҳои вокуниши дифоӣ, ки барои силсилаи аз ҳама тобовартар (83A:476) пешниҳод шудаанд, шинохти босуръати патогенро аз ҷониби гени R (эҳтимолан TIR-NBS-LRR TanjilG_05042) ва сигнализатсияи кислотаи салисилӣ ва этиленро дар бар мегиранд, ки пас аз он амали SAR-и дарозмуддат аз ҷониби сафедаи DIR-1 дастгирӣ карда мешавад. Бояд қайд кард, ки давраи биотрофикии сироятёбии C. lupini хеле кӯтоҳ аст (тақрибан 2 рӯз) ва баъдан афзоиши некрозӣ95. Гузариш байни ин марҳилаҳо метавонад бо некроз ва ифодаи сафедаҳои этиленӣ алоқаманд бошад, ки ҳамчун ангезандаҳои аксуламалҳои ҳассосият дар растаниҳои мизбон амал мекунанд. Аз ин рӯ, мӯҳлати вақт барои забти бомуваффақияти C. lupini дар марҳилаи биотрофикӣ хеле танг аст. Аз нав барномарезӣ кардани генҳои алоқаманд бо оксиду барқароршавӣ ва фотосинтез, ки дар 83A:476 дар 6 hpi мушоҳида шудааст, бо пешрафти гифаҳои замбӯруғӣ мувофиқ аст ва аз рушди вокуниши муваффақонаи муҳофизатӣ дар марҳилаи биотрофикӣ шаҳодат медиҳад. Вокунишҳои транскриптомии популятсияи Манделап ва 22660 метавонанд хеле дер бошанд, то пеш аз гузаштан ба афзоиши некрозӣ занбӯруғро дастгир накунанд, аммо Манделап метавонад нисбат ба популятсияи 22660 самараноктар бошад, зеро танзими нисбатан босуръати сафедаи PR-10 муқовимати уфуқиро афзоиш медиҳад.
ETI, ки аз ҷониби гени каноникии R ба вуҷуд оварда мешавад, механизми маъмулии муқовимати лӯбиё ба антракноз ба назар мерасад. Ҳамин тариқ, дар лӯбиёи намунавии Medicago truncatula, муқовимат ба антракноз аз ҷониби гени RCT1, ки узви синфи гени R-и растании TIR-NBS-LRR97 мебошад, ба вуҷуд оварда мешавад. Ин ген инчунин ҳангоми интиқол ба растаниҳои ҳассос дар юнучқа муқовимати васеъспектрро ба антракноз медиҳад. Дар лӯбиёи оддӣ (P. vulgaris), то имрӯз зиёда аз дувоздаҳ генҳои муқовимати антракноз муайян карда шудаанд. Баъзе аз ин генҳо дар минтақаҳое мавҷуданд, ки ягон гени каноникии R надоранд, аммо бисёре аз дигарон дар канори хромосомаҳое ҷойгиранд, ки кластери генҳои NBS-LRR-ро доранд, аз ҷумла TIR-NBS-LRRs99. Тадқиқоти SSR дар саросари геном инчунин робитаи гени NBS-LRR-ро бо муқовимати антракноз дар лӯбиёи оддӣ тасдиқ кард. Гени каноникии R низ дар минтақаи геномӣ ёфт шуд, ки локуси асосии муқовимат ба антракнозро дар люпини сафед 101 дар бар мегирад.
Кори мо нишон медиҳад, ки аксуламали фаврии муқовимат, ки дар марҳилаи аввали сироятёбии растанӣ (беҳтараш на дертар аз 12 hpi) фаъол мешавад, люпини борикбаргро аз антракноз, ки аз ҷониби занбӯруғи патогении Collelotrichum lupini ба вуҷуд омадааст, самаранок муҳофизат мекунад. Бо истифода аз пайдарпайии баланди иқтидор, мо профилҳои ифодаи дифференсиалии генҳои муқовимати антракнозро дар растаниҳои NLL, ки тавассути генҳои муқовимати Lanr1 ва AnMan ба вуҷуд омадаанд, нишон додем. Муҳофизати муваффақ тарҳрезии бодиққати генҳоро барои сафедаҳое, ки дар оксиду барқароршавӣ, фотосинтез ва патогенез иштирок мекунанд, дар давоми чанд соат пас аз тамоси аввалини растанӣ бо патоген дар бар мегирад. Аксуламалҳои шабеҳи муҳофизатӣ, аммо бо таъхири вақт, дар ҳифзи растаниҳо аз бемориҳо хеле камтар самаранок мебошанд. Муқовимат ба сӯзанзанӣ, ки тавассути гени Lanr1 ба вуҷуд меояд, ба аксуламали зуди маъмулии гени R (масунияти эффекторӣ) монанд аст, дар ҳоле ки гени AnMan эҳтимолан аксуламали уфуқӣ (масунияти аз ҷониби намунаи молекулавии марбут ба микробҳо ба вуҷуд омада) медиҳад ва сатҳи мӯътадили устувориро таъмин мекунад.
215 хатти NLL, ки барои муайян кардани нишонаҳои антракноз истифода мешуданд, аз 74 навъ, 60 хатти бо роҳи дурагакунӣ ё селексия ба даст овардашуда, 5 мутант ва 76 гермоплазмаҳои ваҳшӣ ё аслӣ иборат буданд. Хатҳо аз 17 кишвар, асосан аз Полша (58), Испания (47), Олмон (27), Австралия (26), Русия (19), Беларус (7), Италия (5) ва дигар хатҳо аз 10 кишвар гирифта шудаанд. Маҷмӯа инчунин хатҳои тобовар ба истинодро дар бар мегирад: 83A:476, Tanjil, Wonga, ки аллели Lanr1 дорад ва Mandelup, ки аллели AnMan дорад. Хатҳо аз Пойгоҳи додаҳои захираҳои генетикии люпини аврупоӣ, ки аз ҷониби Poznań Plant Breeding Ltd., Wiatrowo, Полша нигоҳдорӣ мешавад, гирифта шудаанд (Ҷадвали иловагии S1).
Растаниҳо дар шароити назоратшаванда парвариш карда шуданд (фотопериод 16 соат, ҳарорат рӯзона 25°C ва шабона 18°C). Ду такрори биологӣ таҳлил карда шуданд. ДНК аз баргҳои сеҳафтаина бо истифода аз DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Hilden, Олмон) мувофиқи протокол ҷудо карда шуд. Сифат ва консентратсияи ДНК-и ҷудошуда бо усулҳои спектрофотометрӣ (NanoDrop 2000; Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, ИМА) арзёбӣ карда шуд. Нишондиҳандаи AnManM1, ки гени муқовимати антракноз AnMan-ро (аз cv. Mandelup гирифта шудааст) қайд мекунад ва нишондиҳандаҳои Anseq3 ва Anseq4, ки дар паҳлӯи гени Lanr1 (аз cv. Tanjil гирифта шудааст) ҷойгиранд, 11,26,28 таҳлил карда шуданд. Гомозиготҳо барои аллели муқовимат ҳамчун "1", ҳассос - "0" ва гетерозиготҳо - 0,5 баҳогузорӣ карда шуданд.
Бар асоси натиҷаҳои скрининг барои маркерҳои AnManM1, AnSeq3 ва AnSeq4 ва мавҷудияти тухмиҳо барои таҷрибаҳои ниҳоии пайгирӣ, 50 хати NLL барои фенотипкунии муқовимат ба антракноз интихоб карда шуданд. Таҳлил дар гармхонаи бо компютер идорашаванда бо фотопериоди 14-соата бо диапазони ҳарорати рӯзона 22°C ва шабона 19°C анҷом дода шуд. Тухмҳо пеш аз кишт харошида мешаванд (пӯсти тухмӣ дар тарафи муқобили ҷанин бо теғи тез бурида мешавад), то аз хоби тухмӣ аз сабаби хеле сахт будани пӯсти тухмӣ пешгирӣ карда шавад ва сабзиши якхела таъмин карда шавад. Растаниҳо дар дегҳо (11 × 11 × 21 см) бо хоки стерилизатсияшуда (TS-1 REC 085 Medium Basic, Klasmann-Deilmann Polska, Варшава, Полша) парвариш карда шуданд. Пайванд бо штамми Colletotrichum lupini Col-08, ки соли 1999 аз пояҳои растаниҳои люпини борикбарг, ки дар саҳрои Верженитса, Лаҳистони Бузург (52° 27′ 42″ N 17° 04′ 05″ E) парвариш карда шуда буд, гузаронида шуд. Як майдон гиред. Изолятсияҳо дар муҳити SNA дар ҳарорати 20°C дар зери нури сиёҳ барои 21 рӯз парвариш карда шуданд, то спорашавӣ ба вуҷуд ояд. Чор ҳафта пас аз кишт, вақте ки растаниҳо ба марҳилаи 4-6 барг расиданд, пайвандкунӣ бо пошидани суспензияи конидия бо консентратсияи 0,5 x 106 конидия дар як мл анҷом дода шуд. Пас аз пайвандкунӣ, растаниҳо барои 24 соат дар торикӣ дар намӣ тақрибан 98% ва ҳарорати 25°C нигоҳ дошта шуданд, то сабзиши конидияҳо ва раванди сироятёбӣ осон карда шавад. Сипас растаниҳо дар фотопериоди 14-соата дар ҳарорати рӯзона 22°C/шабона 19°C ва намӣ 70% парвариш карда шуданд. Холи беморӣ 22 рӯз пас аз эмгузаронӣ муайян карда шуд ва аз 0 (иммунӣ) то 9 (хеле ҳассос) вобаста ба мавҷуд будан ё набудани захмҳои некротикӣ дар поя ва баргҳо фарқ мекард. Илова бар ин, пас аз баҳогузорӣ, вазни растаниҳо чен карда шуд. Робитаҳои байни генотипҳои маркерӣ ва фенотипҳои беморӣ ҳамчун коррелятсияҳои ду пайдарпайи нуқтаӣ (набудани маркерҳои гетерозиготӣ дар маҷмӯи хатҳо барои таҳлили фенотипи муқовимати антракноз) ҳисоб карда шуданд.