Nature.com saytiga tashrif buyurganingiz uchun tashakkur. Siz foydalanayotgan brauzer versiyasi cheklangan CSS-ni qo'llab-quvvatlaydi. Eng yaxshi tajriba uchun yangilangan brauzerdan foydalanishni tavsiya qilamiz (yoki Internet Explorer-da Moslik rejimini o'chirib qo'ying). Shu bilan birga, doimiy qo'llab-quvvatlashni ta'minlash uchun biz saytni uslublarsiz va JavaScript-ni ishlatmasdan taqdim etamiz.
Angustifolius lupin (NLL, Lupinus angustifolius L.) - oziq-ovqat ishlab chiqarish va tuproqni yaxshilash uchun ishlatiladigan dukkakli o'simlik. NLL ning ekin sifatida global kengayishi ko'plab patogen zamburug'larni, shu jumladan halokatli antraknoz kasalligini keltirib chiqaradigan lupin antraknozini o'ziga jalb qildi. NLL naslchilikda yuqori qarshilik ko'rsatadigan ikkita allel, Lanr1 va AnMan ishlatilgan, ammo asosiy molekulyar mexanizmlar noma'lumligicha qolmoqda. Ushbu tadqiqotda Lanr1 va AnMan markerlari Yevropa NLL namunalarini skrining qilish uchun ishlatilgan. Vaktsinani nazorat qilinadigan muhitda sinovdan o'tkazish ikkala chidamli donorning samaradorligini tasdiqladi. Differentsial gen ekspresyon profili vakili chidamli va sezgir chiziqlarda amalga oshirildi. Antraknoz qarshilik gen ontologiyasi atamalarining haddan tashqari ifodalanishi bilan bog'liq edi "GO: 0006952 Mudofaa reaktsiyasi", "GO: 0055114 Redoks jarayoni" va "GO: 0015979 Fotosintez". Bundan tashqari, Lanr1 (83A: 476) liniyasi emlashdan so'ng tezda sezilarli transkriptomni qayta dasturlashni ko'rsatdi, boshqa chiziqlar esa bu javobning taxminan 42 soatga kechikishini ko'rsatdi. Himoya reaktsiyalari TIR-NBS, CC-NBS-LRR va NBS-LRR genlari, patogenezda ishtirok etadigan 10 ta oqsil, lipidlarni o'tkazuvchi oqsillar, endoglyukan-1,3-b-glyukozidaza, glitsinga boy hujayra devori oqsillari va kislorodning reaktiv yo'li genlari bilan bog'liq. 83A: 476 ga erta javoblar, shu jumladan fotosintez bilan bog'liq genlarni ehtiyotkorlik bilan bostirish, qo'ziqorin biologiyasining vegetativ o'sish bosqichida muvaffaqiyatli himoya bilan bir vaqtga to'g'ri keldi, bu effektor immunitetni ishga tushirishini ko'rsatadi. Mandeloop reaktsiyasi sekinlashadi, umumiy gorizontal tortishish kabi.
Tor bargli lupin (NLL, Lupinus angustifolius L.) g'arbiy O'rta er dengizi hududidan kelib chiqqan yuqori proteinli don hisoblanadi1,2. Hozirgi vaqtda u hayvonlar va odamlar uchun oziq-ovqat mahsuloti sifatida etishtiriladi. Simbiotik azot biriktiruvchi bakteriyalar tomonidan azot fiksatsiyasi va tuproq tuzilishini umumiy yaxshilash tufayli almashlab ekish tizimlarida yashil go'ng ham hisoblanadi. NLL o'tgan asrda tez xonakilashtirish jarayonini boshdan kechirdi va hali ham yuqori naslchilik bosimi ostida 3,4,5,6,7,8,9,10,11,12. NLL ning keng tarqalishi bilan patogen zamburug'larning ketma-ketligi yangi qishloq xo'jaligi bo'shliqlarini yaratdi va yangi ekinlarni yo'q qiladigan kasalliklarni keltirib chiqardi. Lyupin dehqonlari va selektsionerlari uchun eng diqqatga sazovor narsa patogen qo'ziqorin Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13 keltirib chiqaradigan antraknozning paydo bo'lishi edi. Lyupin dehqonlari va selektsionerlari uchun eng diqqatga sazovor narsa patogen qo'ziqorin Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13 keltirib chiqaradigan antraknozning paydo bo'lishi edi. Naibolee primechatelnym uchun fermerov va selektsionerlar lyupina bylo poyavlenie antraknoza, vyzvannogo patogennym gribkom Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13. Lyupin dehqonlari va selektsionerlari uchun eng diqqatga sazovor narsa patogen Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn qo'ziqorini keltirib chiqaradigan antraknozning paydo bo'lishi edi13.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,  Kolletrixum Lupini (Bondar) Nirenberg, Feyler va Xagedorn13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,  Kolletrixum Lupini (Bondar)sochli。1 Naibolee porazitelnym uchun fermerov va selektsionerlar lyupina yavlyaetsya poyavlenie antraknoza, vyzyvaemo patohennym gribkom Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13. Lyupin dehqonlari va selektsionerlari uchun eng hayratlanarli narsa patogen Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13 qo'ziqorini keltirib chiqaradigan antraknozning paydo bo'lishidir.Kasallikning dastlabki xabarlari Braziliya va Qo'shma Shtatlardan kelgan, tipik alomatlar mos ravishda 1912 va 1929 yillarda paydo bo'lgan. Biroq, taxminan 30 yil o'tgach, patogen Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz deb belgilandi. & Sacc., teleomorf Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., teleomorf Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., teleomorf Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., Glomerella cingulata teleomorfi (Tosh odam) Spauld. Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld v Tselenapravlennoy morfologii. & Sacc., Glomerella cingulata (Stoneman) Maqsadli Morfologiyada Spauld. & H. Shrenk,. & H. Shrenk, .va X. Shrenk. & H.mínąng,。 & H.mínąng,。va H. Shlenk, .20-asrning o'rtalarida o'tkazilgan kasallikning dastlabki fenotipi NLL va sariq lupin (L. luteus L.) qo'shilishlarida biroz qarshilik ko'rsatdi, ammo sinovdan o'tgan barcha oq lupin (L. albus L.) qo'shimchalari juda sezgir edi15,16. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, antraknozning rivojlanishi yog'ingarchilik (havo namligi) va haroratning (12-28 ° C oralig'ida) ortishi bilan bog'liq bo'lib, yuqori haroratlarda qarshilikning buzilishiga olib keladi17, 18. Aslida, konidiyalarning unib chiqishi va kasallikning boshlanishi uchun zarur bo'lgan vaqt , 24 ° C dan yuqori bo'lgan haroratga qaraganda to'rt baravar qisqa (°16 ° C) (° 12 soat) namlik sharoitlari19. Shunday qilib, davom etayotgan global isish antraknozning tarqalishiga olib keldi. Biroq, kasallik Frantsiyada (1982) va Ukrainada (1983) yaqinlashib kelayotgan tahdidning xabarchisi sifatida kuzatilgan, ammo o'sha paytda lyupin sanoati tomonidan e'tiborga olinmagan edi20,21. Bir necha yil o'tgach, bu dahshatli kasallik butun dunyoga tarqaldi va Avstraliya, Polsha va Germaniya kabi yirik lyupin ishlab chiqaruvchi mamlakatlarga ham ta'sir qildi22,23,24. 1990-yillarning o'rtalarida antraknoz epidemiyasidan so'ng, keng ko'lamli skrining natijasida NLL19 namunalarida bir nechta chidamli donorlar aniqlandi. Antraknozga NLL qarshiligi turli germplazma manbalarida joylashgan ikkita alohida dominant allellar tomonidan nazorat qilinadi: Tanjil va Wonga navida Lanr1 va navdagi AnMan. Mandalay 25, 26. Bu allellar naslchilik dasturlarida chidamli germplazmani tanlashni qo'llab-quvvatlovchi molekulyar belgilarni to'ldiradi25,26,27,28,29,30. Lanr1 allelini olib yuruvchi 83A:476 chidamli naslchilik chizig'i antraknozga chidamlilik uchun ajratuvchi RIL populyatsiyasini olish uchun sezgir yovvoyi chiziq P27255 bilan kesib o'tdi, bu esa Lanr1 lokusini NLL-1131, 32, 33 xromosomalariga belgilash imkonini berdi. genomik asosda NLL barcha uchta allelning bir xil xromosomada (NLL-11) joylashishini aniqladi, lekin turli pozitsiyalarda29,34,35. Biroq, kam sonli RILlar va markerlar va tegishli allellar o'rtasidagi katta genetik masofa tufayli ularning asosiy genlari haqida ishonchli xulosalar chiqarish mumkin emas. Boshqa tomondan, lupinlarda teskari genetikadan foydalanish ularning juda past regeneratsiya salohiyati tufayli qiyin, bu esa genetik manipulyatsiyani og'irlashtiradi37.
83A:476 (Lanr1) va Mandelup (AnMan) kabi homozigotli holatda kerakli allelni olib yuruvchi uylashtirilgan germplazmaning rivojlanishi yovvoyi populyatsiyalarda allellarning qarama-qarshi birikmalari mavjudligi sharoitida antraknozga chidamliligini o'rganish uchun eshikni ochdi. Molekulyar mexanizmlarning imkoniyatlari. Muayyan genotiplar tomonidan yaratilgan mudofaa reaktsiyalarini solishtiring. Ushbu tadqiqot NLL ning C. lupini emlashiga erta transkriptome javobini baholadi. Birinchidan, 215 qatorni o'z ichiga olgan Evropa NLL germplazma paneli Lanr1 va AnMan allellarini belgilaydigan molekulyar markerlar yordamida skrining qilindi. Antraknoz fenotiplash keyinchalik molekulyar markerlar uchun oldindan tanlangan 50 NLL chizig'ida nazorat ostida bo'lgan sharoitlarda amalga oshirildi. Ushbu tajribalar asosida antraknozga chidamliligi va Lanr1/AnMan allel tarkibi bilan farq qiluvchi to'rtta chiziq ikkita qo'shimcha yondashuvdan foydalangan holda differentsial mudofaa genini ifodalash uchun tanlangan: yuqori o'tkazuvchanlik RNK sekvensiyasi va real vaqtda PCR miqdorini aniqlash.
Lanr1 (Anseq3 va Anseq4) va AnMan (Anseq4) va AnMan (AnManM1) markerlari bilan NLL germplazmasi (N = 215) to'plamining skriningi shuni ko'rsatdiki, faqat bitta chiziq (95726, Salamanca-b yaqinida) "qarshilik" allelini kuchaytiradi, shu bilan birga barcha "P" markerlari topilgan. 158 (~ 73,5%) qatordagi barcha markerlarning nisbati. O'n uchta chiziq Lanr1 markerining ikkita "chidamli" allellarini va 8 qatorda Lanr1 ning "chidamli" allellarini ishlab chiqardi. marker. AnMan markerining "qarshilik" alleli (qo'shimcha jadval S1). Ikki chiziq Anseq3 belgisi uchun heterozigot va AnManM1 belgisi uchun bitta heterozigot edi. 42 chiziq (19,5%) Anseq3 va Anseq4 allellarining qarama-qarshi fazalarini o'tkazdi, bu bu ikki lokus o'rtasidagi rekombinatsiyaning yuqori chastotasini ko'rsatadi. Nazorat qilinadigan sharoitlarda antraknoz fenotiplari (Qo'shimcha S2 jadvali) sinovdan o'tgan genotiplarning qarshiligining o'zgaruvchanligini aniqladi, bu antraknozning og'irligida aks etdi. O'rtacha ko'rsatkichlardagi farqlar 1,8 (o'rtacha chidamli) dan 6,9 (sezuvchan) va o'simlik vazni farqlari 0,62 (sezuvchan) dan 4,45 g (chidamli) gacha bo'lgan. Tajribaning ikkita takrorlanishida kuzatilgan qiymatlar o'rtasida sezilarli bog'liqlik mavjud edi (kasallik zo'ravonlik ko'rsatkichlari uchun 0,51, o'simlik og'irligi uchun P = 0,00017 va 0,61, P <0,0001), shuningdek, bu ikki parametr (- 0,59 va - 0,77, P <0,0001). Tajribaning ikkita takrorlanishida kuzatilgan qiymatlar (kasallik og'irligi ko'rsatkichlari uchun 0,51, P = 0,00017 va o'simlik og'irligi uchun 0,61, P <0,0001), shuningdek, ushbu ikki parametr (- 0,59 va - 0,77, P < 0,001) o'rtasida sezilarli bog'liqlik mavjud edi. Vyavlena  dostovernaya korrelyatsiya mejdu znacheniyami, nablyudaemymi v dux povtornostyax eksperimenta (0,51 uchun ballov tyajesti bolezni, P = 0,00017 va 0,61 uchun massy rasteniya, P < 0,0001 parametr parametrlari, P < 0,0001), a takje-9 -0,77, R < 0,0001) 0,0001). Tajribaning ikki marta takrorlanishida kuzatilgan qiymatlar o'rtasida sezilarli bog'liqlik aniqlandi (kasallik og'irligi ko'rsatkichlari uchun 0,51, P = 0,00017 va o'simlik vazni uchun 0,61, P <0,0001), shuningdek, bu ikki parametr (- 0,59 va -0,77, P <0,0001) o'rtasida.lngjngjngjngjngjngjngjngjngjngjngjngjngjngjngjngjngjngjngjngpngjngpngjngpngpngjngpngpng =51.png. 0,00017，māngīnīnī0.61，P < 0.0001）līngīngīngīngīngīnīnjīngjīngjīngjīngjīnjīngjīnjīnjīnjīng (- 0.59- 0.77＀0.0) P <1)chíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngíngín 0,51, p = 0,00017, 0,61, p <0,0001, 0,0001, p = 0,00017, p <0,0001, 0,0001, 5-0,0000 0,59-0,59-0,59-0,77, P <0,0001)。 Nablyudalas znachitelnaya korrelyatsiya mejdu znacheniyami, nablyudaemymi v dvux povtornostyax (otsenka tyajesti zabolevaniya 0,51, P = 0,00017 va massa rasteniya 0,61, P <0,0001), i medviumya9 parametrlari -0,0001) 0,77, P <0,0001. Ikki nusxada kuzatilgan qiymatlar (kasallik darajasi 0,51, P = 0,00017 va o'simlik og'irligi 0,61, P <0,0001) va bu ikki parametr (-0,59 va -0,0001) 0,77, P<0,000 o'rtasida sezilarli bog'liqlik mavjud edi. ).Sezuvchan o'simliklarda kuzatiladigan tipik alomatlar poyaning "cho'pon kamon" tuzilishiga o'xshab burishishi va burishishi, so'ngra to'q sariq/pushti sporozoitlar bilan oval lezyonlardir (1-qo'shimcha rasm). Lanr1 (83A:476 va Tanjil) va AnMan (Mandelup) genlarini o'z ichiga olgan avstraliyalik qo'shilishlar o'rtacha darajada chidamli, 0,0331 va 0,0036). Shuningdek, "chidamli" Lanr1 va / yoki AnMan allellarini olib yuradigan ba'zi chiziqlar kasallikning alomatlarini ko'rsatadi.
Qizig'i shundaki, har qanday "chidamli" marker alleliga ega bo'lmagan bir nechta NLL liniyalari Boregine (har ikkala parametr uchun P qiymati <0,0001), Bojar (bal uchun P qiymati <0,0001 va o'simlik og'irligi uchun populyatsiya) va B-59b (0,049b) kabi yuqori darajadagi antraknoz qarshiligini aniqladi (Lanr1 yoki AnMan genotiplari bilan solishtirish mumkin yoki undan yuqori). ball uchun 0,0001 va vazn uchun ahamiyatsiz). Qizig'i shundaki, har qanday "chidamli" marker alleliga ega bo'lmagan bir nechta NLL liniyalari Boregine (har ikkala parametr uchun P qiymati <0,0001), Bojar (bal uchun P qiymati <0,0001 va o'simlik og'irligi uchun populyatsiya) va B-59b (0,049b) kabi yuqori darajadagi antraknoz qarshiligini aniqladi (Lanr1 yoki AnMan genotiplari bilan solishtirish mumkin yoki undan yuqori). ball uchun 0,0001 va vazn uchun ahamiyatsiz). Interesno, chto neskolko liniy NLL, lishennyx kakogo-libo «rezistentnogo» markernogo allelya, pokazali vysokiy uroven ustachivosti k antraknozu (soposstavimyy yoki bolee vysokiy, chem uchun genotipov Lanr1 yoki AnMan kakregine), taki 0, <0, oboix parametrov), Bojar (znachenie P < 0,0001 uchun otsenki va 0,001 uchun massy rasteniya) va mashhur B-549/79b (znachenie P <0,0001 uchun otsenki va massy uchun neznachimo). Qizig'i shundaki, "chidamli" marker alleliga ega bo'lmagan bir nechta NLL liniyalari antraknozga yuqori darajada qarshilik ko'rsatdi (Lanr1 yoki AnMan genotiplari bilan solishtirish mumkin yoki undan yuqori), masalan, Boregine (har ikkala parametr uchun P qiymati < 0,0001 ), Bojar (baholash uchun P qiymati < 0,0001 o'simlik vazni va 0,001). B-549/79b (baholash uchun P qiymati <0,0001 va vazn uchun ahamiyatli emas).língíngínlínlínlínlínlínlínlínlínlínlínlínlínlíngínlínlínlínlíngínlínlíngínlínlínlínlínglínlínlínlínlínlínlínlínlínglínlínlínlínlínlínlínlínglínlínlínlínlínlínlínlínlínlínlínlínlnl AnMan chàngjàngāngāngāngīngīngī, mīngēng Boregine（shīngjīngjīmīlīpīp< 0.0001）、Bojar（P míngíngín 0.0001， mīngčičič0.001 ） lēngčičii B-549/79b（bėngčičpč< 0.0001（līngīng Qizig'i shundaki, "antigenik" belgilarga ega bo'lmagan ba'zi NLL tizimlari Boregine (ikkala parametrlari P < 0,0001), Bojar (P qiymati < 0,0001, o'simlik og'irligi 0,001) va shtamm qiymati <9/700, vazni B-704b emas, yuqori gorizontal qarshilikni (Lanr1 yoki AnMan genlariga yoki undan yuqoriroq) ko'rsatadi. muhim). Interesno, chto nekotorye linii NLL, lishennye kakix-libo markernyx allleley «rezistentnosti», pokazali vysokie urovni ustachivosti k antraknozu (sravnimye ili vyshe, chem u genotipov Lanr1 yoki AnMan), takie kakix-libo markernyx alleley (sravnimye yoki vyshe), obznachenie kak Boregov01 (obznachenie Pr. Bojar (znachenie P <0,0001, massa rasteniya 0,001) va populyatsiya B-549/79b (otsenka P-znachenie <0,0001, massa neznachitelna). Qizig'i shundaki, "qarshilik" belgisi alleliga ega bo'lmagan ba'zi NLL liniyalari Boregine (har ikkala parametr uchun P qiymati <0,0001), Bojar (P-qiymati <0,0001, o'simlik og'irligi va B 0,019b) kabi yuqori darajadagi antraknozga chidamliligini ko'rsatdi (Lanr1 yoki AnMan genotiplari bilan solishtirish mumkin yoki undan yuqori). (P-qiymati <0,0001, vazni ahamiyatli emas).Ushbu hodisa marker genotiplari va kasallik fenotiplari o'rtasidagi korrelyatsiyaning kuzatilgan etishmasligini tushuntirib, qarshilikning yangi genetik manbasini yaratish imkoniyatini ko'rsatadi (P qiymatlari ~ 0,42 dan ~ 0,98 gacha). Shunday qilib, Kolmogorov-Smirnov testi shuni ko'rsatdiki, antraknozga chidamlilik to'g'risidagi ma'lumotlar ballar (P-qiymatlari 0,25 va 0,11) va o'simlik massasi (P-qiymatlari 0,47 va 0,55) bo'yicha taxminan normal taqsimlangan, bu men Lanr1 va AnManga qaraganda ko'proq allellar ishtirok etganligini taxmin qilmoqdaman.
Antraknoz qarshilik skrining natijalariga ko'ra, transkriptom tahlili uchun 4 ta chiziq tanlandi: 83A: 476, Boregine, Mandelup va Population 22660. Bu chiziqlar oldingi sinovdagi kabi bo'lishi sharti bilan, RNK ketma-ketligi bo'yicha inokulyatsiya tajribalarida kuydirgiga chidamlilik uchun qayta sinovdan o'tkazildi. Ballar qiymatlari quyidagicha edi: Boregin (1,71 ± 1,39), 83A: 476 (2,09 ± 1,38), Mandelup (3,82 ± 1,42) va aholi soni 22660 (6,11 ± 1,29).
Illumina NovaSeq 6000 protokoli har bir namuna uchun o'rtacha 40,5 Mread juftligiga (29,7 dan 54,4 Mreadgacha) erishdi (Qo'shimcha jadval S3). Malumot ketma-ketligidagi tekislash ballari 75,5% dan 88,6% gacha. Biologik replikatsiyalar orasidagi eksperimental variantlar o'rtasida o'qishlar soni ma'lumotlarining o'rtacha korrelyatsiyasi 0,812 dan 0,997 gacha (o'rtacha 0,959) ni tashkil etdi. Tahlil qilingan 35 170 gendan 2917 tasi hech qanday ifodani aniqlamadi, qolgan 4785 tasi esa ahamiyatsiz darajada ifodalangan (asosiy o'rtacha <5). Tahlil qilingan 35 170 gendan 2917 tasi hech qanday ifodani aniqlamadi, qolgan 4785 tasi esa ahamiyatsiz darajada ifodalangan (asosiy o'rtacha <5). Iz 35 170 proanalizirovannyh genov 2917 ne proyavlyali ekspressii, a ostalnye 4785 genov ekspressirovalis na neznachitelnom urovne (bazovoe srednee <5). Tahlil qilingan 35 170 gendan 2917 tasi hech qanday ifodani ko'rsatmadi, qolgan 4785 tasi esa ahamiyatsiz darajada ifodalangan (asosiy o'rtacha <5).35 170 yàngíngín, 2917 yàngíngínín, 4785 shngjngjngjngjnjnzhnjngjnjngjngjngjngjngjngjngjngjngdng< 5）。35 170 Iz 35 170 proanalizirovannyh genov 2917 ekspressiv emas, a ostalnye 4785 genov imeli neznachitelnuyu ekspressyu (bazovoe srednee znachenie <5). Tahlil qilingan 35 170 gendan 2917 tasi ifoda etilmagan, qolgan 4785 tasi esa ahamiyatsiz ifodaga ega (asosiy oʻrtacha <5).Shunday qilib, eksperiment davomida ifodalangan (asosiy o'rtacha ≥ 5) genlar soni 27 468 (78,1%) edi (qo'shimcha jadval S4).
Birinchi vaqtdan boshlab, barcha NLL liniyalari transkriptomani qayta dasturlash orqali C. lupini (shtammi Col-08) ning emlanishiga javob berdi (1-jadval), biroq, chiziqlar o'rtasida sezilarli farqlar kuzatildi. Shunday qilib, qarshilik chizig'i 83A: 476 (Lanr1 genini ko'taruvchi) birinchi vaqt nuqtasida (6 hpi) sezilarli transkriptomani qayta dasturlashni ko'rsatdi, bu vaqtda boshqa vaqt nuqtalariga nisbatan izolyatsiya qilingan yuqoriga va pastga genlar soni 31-69 baravar ko'paydi. Bundan tashqari, bu cho'qqi qisqa umr ko'rdi, chunki faqat bir nechta genlarning ifodasi ikkinchi vaqt nuqtasida (12 hpi) sezilarli darajada o'zgargan. Qizig'i shundaki, greft testida ham yuqori qarshilik ko'rsatgan Boregine tajriba davomida bunday ommaviy transkripsiyani qayta dasturlashdan o'tmagan. Biroq, differensial ravishda ifodalangan genlar soni (DEG) Boregine uchun bir xil va 12 HPIda 83A: 476 edi. Mandelup ham, 22660 aholisi ham oxirgi vaqt nuqtasida (48 l/s) DEG cho'qqilarini ko'rsatdi, bu mudofaa reaktsiyalarining nisbiy kechikishini ko'rsatadi.
83A: 476 boshqa barcha chiziqlar bilan solishtirganda 6 HPI darajasida C. lupini ga javoban katta transkriptomani qayta dasturlashdan o'tganligi sababli, bu vaqtda kuzatilgan DEGlarning ~ 91% naslga xos bo'lgan (1-rasm). Shu bilan birga, tadqiqot yo'nalishlari o'rtasidagi dastlabki javoblarda bir oz o'xshashlik bor edi, chunki Boregine, Mandelup va 22660 populyatsiyasida mos ravishda 68,5%, 50,9% va 52,6% DEG ma'lum vaqtlarda 83A:476da topilganlar bilan bir-biriga mos tushdi. Biroq, bu DEGlar hozirda 83A:476 yordamida aniqlangan barcha DEGlarning faqat kichik qismini (0,97-1,70%) tashkil etdi. Bundan tashqari, bu vaqtda barcha qatorlardan 11 DEG kogerent edi (qo'shimcha jadvallar S4-S6), shu jumladan o'simliklarning himoya reaktsiyalarining umumiy komponentlari: lipid o'tkazuvchi oqsil (TanjilG_32225), endoglyukan-1,3-b-glyukozid fermenti (TanjilG_23384), ikkita stress kabi SAM2 proteini. (TanjilG_31528 va TanjilG_31531), asosiy lateks oqsili (TanjilG_32352) va ikkita glitsinga boy strukturaviy hujayra devori oqsillari (TanjilG_19701 va TanjilG_19702). 24 HPI (jami 16-38% DEG) da 83A: 476 va Boregine va 48 HPI (jami 14-20% DEG) da Mandelup va Populyatsiya 22660 o'rtasida transkriptoma javoblarida nisbatan yuqori o'xshashlik mavjud edi.
Colletotrichum lupini bilan emlangan tor bargli lupin (NLL) liniyalarida differentsial ifodalangan genlar (DEG) sonini ko'rsatadigan Venn diagrammasi (Verjenitsadagi lupin dalalaridan olingan Col-08 shtammi, Polsha, 1999). Tahlil qilingan NLL liniyalari: 83A: 476 (chidamli, Lanr1 allelini tashuvchi), Boregine (chidamli, genetik fon noma'lum), Mandelup (o'rtacha chidamli, AnMan allelini tashuvchi) va populyatsiya 22660 (juda sezgir). Hpi qisqartmasi emlashdan keyin soatlab turadi. Grafikni soddalashtirish uchun nol qiymatlari olib tashlandi.
6 hpi da haddan tashqari ifodalangan genlar to'plami kanonik R gen domenlari mavjudligi uchun tahlil qilindi (qo'shimcha jadval S7). Ushbu tadqiqot faqat 83A: 476 da NBS-LRR domenlari bilan klassik kasalliklarga chidamlilik genlarining transkriptom induksiyasini aniqladi. Bu to'plam bitta TIR-NBS-LRR geni (tanjilg_05042), beshta CC-NBS-LRR genlari (tanjilg_06165, tanjilg_06162, tanjilg_22773, tanjilg_22640 va tanjilg_16162) va to'rtta Tanjilg, NBSL16 va FR16-dan iborat edi. NBS-LRRE (tanjilg_16162), shuningdek, to'rt NBS-Lrr (tanjilg_16162) va to'rt NBS-LRR (TANJILG_16162). Bu genlarning barchasi saqlanib qolgan ketma-ketlikda joylashgan kanonik domenlarga ega. NBS-LRR domen genlariga qo'shimcha ravishda, bir nechta RLL kinazlari 6 hpi da faollashtirilgan, ya'ni bittasi Boreginda (TanjilG_19877), ikkitasi Mandelupda (TanjilG_07141 va TanjilG_19877) va 22660 populyatsiyada (TanjilG_06 va ikkitasi TanjilG_09) 83A 27:476.
C. lupini (Col-08 shtammi) bilan inokulyatsiyaga javoban ifodasi sezilarli darajada o'zgargan genlar Gen Ontologiyasi (GO) boyitish tahlilidan o'tkazildi (Qo'shimcha jadval S8). Eng tez-tez haddan tashqari ko'rsatilgan biologik jarayon atamasi "GO: 0006952 mudofaa reaktsiyasi" bo'lib, u 16 ta (vaqt × chiziq) kombinatsiyasidan 6 tasida yuqori ahamiyatga ega (P qiymati <0,001) paydo bo'ldi (2-rasm). Eng tez-tez haddan tashqari ko'rsatilgan biologik jarayon atamasi "GO: 0006952 mudofaa reaktsiyasi" bo'lib, u 16 ta (vaqt × chiziq) kombinatsiyasidan 6 tasida yuqori ahamiyatga ega (P qiymati <0,001) paydo bo'ldi (2-rasm). Naibolee chasto chrezmerno predstavlennym terminom biologicheskogo protsess byl «GO: 0006952 zashchitnyy otvet», kotoryy poyavlyalsya v 6 iz 16 (vremyya × liniya) kombinatsiy s vysokoy znachimostyu (znachenie P <0,001). Eng tez-tez haddan tashqari ko'rsatilgan biologik jarayon atamasi "GO:0006952 mudofaa reaktsiyasi" bo'lib, u yuqori ahamiyatga ega (P qiymati <0,001) 16 kombinatsiyadan 6 tasida (vaqt × nasl) paydo bo'ldi (2-rasm).língīngīngīngīngīngīngīngīngīngīngyīngīngīngīngīnjīngi “GO: 0006952 līngīngīng”， 16 dīngīngīng míngjíngjínjínín6 yíngínín, díngíngíngíníní (P díng< 0.001）（2）。 Biologik jarayonning eng ifodali atamasi bu “GO:0006952 mudofaa javobi” boʻlib, u 16 ta (kìnhàng×yín) kombinatsiyadan 6 tasida uchraydi va yuqori ahamiyatga ega (P qiymati < 0.001) (kí2). Naibolee chasto chrezmerno predstavlennym terminom biologik protsessual byl «GO: 0006952 Defense Response», kotoryy poyavlyalsya v 6 iz 16 kombinatsi (vremya × liniya) s vysokoy znachimostyu (znachenie P <0.001) (). Eng tez-tez haddan tashqari ko'rsatilgan biologik jarayon atamasi "GO:0006952 Mudofaa reaktsiyasi" bo'lib, u 16 kombinatsiyadan 6 tasida (vaqt × chiziq) yuqori ahamiyatga ega (P qiymati <0,001) paydo bo'ldi (2-rasm).Bu atama 83A da ikkita vaqt nuqtasida ortiqcha ifodalangan: 476 va Boregine (6 va 24 hpi) va bir vaqtning o'zida Mandelup va Population 22660 (mos ravishda 12 va 6 hpi). Bu chidamli chiziqlarning antifungal reaktsiyasini ta'kidlab, kutilgan natijadir. Bundan tashqari, 83A:476 "GO:0055114 oksidlanish-qaytarilish jarayoni" atamasi bilan ifodalangan oksidlovchi portlash bilan bog'liq genlarni tez induktsiya qilish orqali C. lupiniga javob berdi, bu o'ziga xos mudofaa reaktsiyasini ko'rsatadi, Boregine esa "GO" atamasi bilan bog'liq bo'lgan o'ziga xos himoya javoblarini aniqladi. :0006950 Stress reaktsiyasi”. 22660-sonli aholi ikkilamchi metabolitlar ishtirokidagi gorizontal qarshilik reaksiyasini faollashtirib, “GO:0016104 Process of triterpene biosinthesis” va “GO:0006722 Triterpenning process of the process of triterpene biosynthesis” atamalarining haddan tashqari ko‘pligini ta’kidlab, genlar almashinuvi shartlari to‘plamiga tegishli (xuddi shu natijalarga tegishli), GO terminini boyitish tahlili, Mandelup reaktsiyasining barqarorligi Boregine va Populyatsiya 22660 o'rtasida edi. Bundan tashqari, erta reaktsiya 83A:476 (6 hpi) va kechiktirilgan reaktsiya Mandelup va Populyatsiya 22660 GO:0015979 "fotosintez" atamasini va boshqa tegishli biologik jarayonlarni o'z ichiga oladi.
Kuydirgi lyupini bilan emlangan tor bargli lupin (NLL) ning transkriptome javoblari paytida differensial ravishda ifodalangan genlar annotatsiyasida tanlangan bioproses geni ontologiyasi atamalari (1999 yilda Polshaning Wierjenitse shahridagi lyupin dalalaridan olingan Col-08 shtammi) juda mubolag'a qilingan. Tahlil qilingan NLL liniyalari: 83A: 476 (chidamli, homozigot Lanr1 allelini tashuvchi), Boregin (chidamli, noma'lum genetik fon), Mandelup (o'rtacha chidamli, homozigot AnMan allelini tashuvchi) va populyatsiya 22660 (sezuvchan).
Ushbu tadqiqot antraknozga chidamliligiga hissa qo'shadigan genlarni aniqlashga qaratilganligi sababli, GO "GO: 0006952 Himoya reaktsiyalari" va "GO: 0055114 Redoks jarayonlari" atamalariga tayinlangan genlar kesishmalar bilan tahlil qilindi, chunki boshlang'ich o'rtacha ≥ 30 kamida bitta chiziq bilan. × log2 ning statistik ahamiyatga ega qiymatlarini birlashtirgan vaqt nuqtasi (qatlam o'zgarishi). Ushbu mezonlarga javob beradigan genlar soni GO: 0006952 uchun 65 ta va GO: 0055114 uchun 524 ta edi.
83A: 476 GO: 0006952 atamasi bilan izohlangan ikkita DEG cho'qqisini aniqladi, birinchisi dyuymga 6 gen (64 gen, yuqoriga va pastga regulyatsiya) va ikkinchisi dyuymga 24 gen (15 gen, faqat yuqori tartibga solish). Boregine shuningdek, GO: 0006952 bir vaqtning o'zida cho'qqiga chiqqanini ko'rsatdi, lekin kamroq DEG (11 va 8) va imtiyozli faollashtirish bilan. Mandeloop GO:0006952 ning 12 va 48 HPIda ikkita cho'qqisini ko'rsatdi, ularning ikkalasi ham 12 genni (birinchisi faollashtiruvchi genlarga ega, ikkinchisi esa faqat supressiv genlarga ega), shu bilan birga 6 HPI (13 gen)dagi 22660 populyatsiyada o'sish cho'qqisining ustunligi ko'proq edi. tartibga solish. Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu cho'qqilardagi GO:0006952 DEG ning 96,4% bir xil turdagi javobga ega (yuqoriga yoki pastga), bu ishtirok etgan genlar sonidagi farqlarga qaramay, mudofaa reaktsiyalarining sezilarli darajada mos kelishini ko'rsatadi. GO: 0006952 atamasi bilan bog'liq bo'lgan eng katta ketma-ketliklar guruhi 10-sinf patogenezi bilan bog'liq protein (PR-10) oqsil guruhiga va asosiy protein lateksiga tegishli bo'lgan ochlik stressi bilan bog'liq xabar oqsili 22 (SAM22-ga o'xshash) kodini oladi. shunga o'xshash (MLPga o'xshash) oqsil) oqsil (3-rasm). Ikkala guruh ifodalash tabiati va javob yo'nalishi bo'yicha farqlanadi. SAM22-ga o'xshash oqsillarni kodlaydigan genlar dastlabki vaqt nuqtalarida (6 yoki 12 hpi) izchil va sezilarli indüksiyani ko'rsatdi va odatda tajriba oxirida javob bermadi (48 hpi), MLP-ga o'xshash oqsillar esa 6 hpi da muvofiqlashtirishni ko'rsatdi. hpi. 83A: 476 va Mandelup 48 ot kuchi / dyuym, deyarli barcha boshqa ma'lumotlar nuqtalari javob bermadi. Bundan tashqari, SAM22-ga o'xshash protein genlarining ekspresyon profilidagi farqlar antraknozga chidamliligida kuzatilgan o'zgaruvchanlikni kuzatdi, chunki ko'proq chidamli chiziqlar sezgir genlarga qaraganda bu genlarni sezilarli darajada qo'zg'atadigan ko'proq vaqt nuqtalariga ega edi. Yana bir LlR18A/B-ga o'xshash PR-10 geni SAM22-ga o'xshash protein geniga juda o'xshash ekspressiya naqshini ko'rsatdi.
"GO: 0006952 Mudofaa reaktsiyasi" biologik jarayon atamasining asosiy komponentlari va Lanr1 va AnMan allellarining nomzod genlarining ekspression naqshlari aniqlandi. Log2 shkalasi bir vaqtning o'zida emlangan (Colletotrichum lupini, lyupin dalalaridan olingan Col-08 shtammi, Wizhenica, Polsha, 1999) va nazorat (soxta emlangan) o'simliklar o'rtasidagi log2 qiymatlarini (qatlam o'zgarishi) ifodalaydi. Quyidagi tor bargli lupin liniyalari tahlil qilindi: 83A: 476 (chidamli, homozigot Lanr1 allelini tashuvchi), Boregin (chidamli, genetik fon noma'lum), Mandelup (o'rtacha chidamli, homozigot AnMan allelini tashuvchi) va Populyatsiya 22660 (sezuvchan).
Bundan tashqari, RNK-seq nomzod genlari Lanr1 (TanjilG_05042) va AnMan (TanjilG_12861) ekspression profillari baholandi (3-rasm). TanjilG_05042 geni 83A: 476 da faqat birinchi vaqt nuqtasida (6 hpi) muhim javob (faollashuv) ko'rsatdi, TanjilG_12861 esa Mandeloopda faqat ikki vaqt nuqtasida muhim edi: 6 hpi (pastga regulyatsiya) va 24 hpi (6 hpi). Bilan.). sozlanishi)).
GO: 0055114 "redoks jarayoni" atamasida eng ko'p ifodalangan genlar P450 sitoxrom oqsillari va peroksidazani kodlovchi genlar edi (4-rasm). 6 HPIda 83A:476 dan ajratilgan namunalar uchun maksimal yoki minimal log2 (qatlam o'zgarishi) qiymatlari (genlarning 86,6% uchun) odatda emlangan va nazorat o'simliklari o'rtasida kuzatildi, bu genotipning emlash jinsiga yuqori javobini ta'kidlaydi. 83A: 476 eng muhim GO ko'rsatdi: 0055114 DEG 6 ot kuchida (503 gen), qolgan chiziqlar esa 48 ot kuchida (Boregine, 31 gen; Mandelup, 85 gen; va Populyatsiya 22660, 78 gen)). GO: 0055114 oilasining ko'pgina genlarida emlashga ikki turdagi javoblar (faollashtirish va inhibisyon) kuzatildi. Qizig'i shundaki, Mandelupeda 48 ot kuchida GO: 0055114 atamasi uchun aniqlangan DEGlarning 97,6% gacha Bu kuzatuvlar shuni ko'rsatadiki, sezilarli darajada kichikroq miqyosga qaramay (ya'ni, mutatsiyaga uchragan redoks genlari soni 85 ga nisbatan 503 ga), kechikkan transkriptoma reaktsiyasi mandenozaning erta reaktsiyasiga o'xshashdir. 83A:476. Boregine va Population 22660 da bu konvergentsiya mos ravishda 51,6% va 75,6% da pastroq.
“GO:0055114 Redoks jarayoni” biologik jarayon atamasining asosiy komponentlarini ifodalash qonuniyatlari aniqlandi. Log2 shkalasi bir vaqtning o'zida emlangan (Colletotrichum lupini, lyupin dalalaridan olingan Col-08 shtammi, Wizhenica, Polsha, 1999) va nazorat (soxta emlangan) o'simliklar o'rtasidagi log2 qiymatlarini (qatlam o'zgarishi) ifodalaydi. Quyidagi tor bargli lupin liniyalari tahlil qilindi: 83A: 476 (chidamli, homozigot Lanr1 allelini tashuvchi), Boregin (chidamli, genetik fon noma'lum), Mandelup (o'rtacha chidamli, homozigot AnMan allelini tashuvchi) va Populyatsiya 22660 (sezuvchan).
83A:476 C. lupini (Col-08 shtammi) bilan emlash uchun transkriptomik javoblar, shuningdek, GO:0015979 "fotosintez" atamasi bilan bog'liq bo'lgan genlarning muvofiqlashtirilgan o'chirilishini va boshqa tegishli biologik jarayonlarni o'z ichiga oladi (5-rasm). Ushbu GO: 0015979 DEG to'plami 83A: 476 da 6 hpi da sezilarli darajada repressiya qilingan 105 genni o'z ichiga oladi. Ushbu kichik to'plamda Mandelupda 48 HPIda 37 ta gen va bir vaqtning o'zida 22660 populyatsiyada 35 ta, shu jumladan ikkala genotip uchun umumiy bo'lgan 19 DEG ham pastga tushirilgan. GO: 0015979 atamasi bilan bog'liq hech qanday DEG hech qanday kombinatsiyada sezilarli darajada faollashtirilmagan (chiziq x vaqti).
“GO:0015979 Fotosintez” biologik jarayon atamasining asosiy komponentlarini ifodalash qonuniyatlari aniqlandi. Log2 shkalasi bir vaqtning o'zida emlangan (Colletotrichum lupini, lyupin dalalaridan olingan Col-08 shtammi, Wizhenica, Polsha, 1999) va nazorat (soxta emlangan) o'simliklar o'rtasidagi log2 qiymatlarini (qatlam o'zgarishi) ifodalaydi. Quyidagi tor bargli lupin liniyalari tahlil qilindi: 83A: 476 (chidamli, homozigot Lanr1 allelini tashuvchi), Boregin (chidamli, genetik fon noma'lum), Mandelup (o'rtacha chidamli, homozigot AnMan allelini tashuvchi) va Populyatsiya 22660 (sezuvchan).
Differensial ekspressiv tahlil natijalariga ko'ra va ehtimol patogen zamburug'larga qarshi mudofaa reaktsiyalarida ishtirok etgan holda, ushbu etti gen to'plami real vaqtda PCR orqali ekspressiya profillarini aniqlash uchun tanlangan (Qo'shimcha jadval S9).
TanjilG_10657 taxminiy protein geni nazorat (mimik) o'simliklar bilan solishtirganda barcha o'rganilgan chiziqlar va vaqt nuqtalarida sezilarli darajada induktsiya qilingan (Qo'shimcha jadvallar S10, S11). Bundan tashqari, TanjilG_10657 ifoda profili barcha chiziqlar uchun tajriba davomida ortib borayotgan tendentsiyani ko'rsatdi. Aholi 22660 TanjilG_10657 ning 114 marta faollashuvi va 24 HPI da eng yuqori nisbiy ifoda darajasi (4,4 ± 0,4) bilan emlash uchun eng yuqori sezuvchanligini ko'rsatdi (6a-rasm). PR10 LlR18A protein geni TanjilG_27015 ham barcha chiziqlar va vaqt nuqtalarida faollashuvni ko'rsatdi, bu ko'pchilik ma'lumotlar nuqtalarida statistik ahamiyatga ega (6b-rasm). TanjilG_10657 singari, TanjilG_27015 ning eng yuqori nisbiy ifoda darajasi 24 HPI (19,5 ± 2,4) da 22660 ta emlangan populyatsiyada kuzatilgan. TanjilG_04706 kislotali endoxitinaza geni Boregine 6 hpi dan tashqari barcha yo'nalishlarda va barcha vaqt nuqtalarida sezilarli darajada yuqori tartibga solingan (6c-rasm). U birinchi vaqt nuqtasida (6 HPI) 83A: 476 (10,5 marta) da kuchli qo'zg'atildi va boshqa liniyalarda o'rtacha (6,6-7,5 marta) oshdi. Tajriba davomida TanjilG_04706 ifodasi 83A:476 va Boreginda bir xil darajada saqlanib qoldi, Mandelup va Population 22660 da u sezilarli darajada oshdi va nisbatan yuqori qiymatlarga yetdi (mos ravishda 5,9 ± 1,5 va 6,2 ± 1,5). Endoglyukan-1,3-b-glyukosidazaga o'xshash geni TanjilG_23384 22660 populyatsiyadan tashqari barcha qatorlarda dastlabki ikki vaqt nuqtasida (6 va 12 hpi) yuqori faollashuvni ko'rsatdi (6d-rasm). TanjilG_23384 ning eng yuqori nisbiy ifoda darajalari ikkinchi vaqt nuqtasida (12 hpi) Mandelup (2,7 ± 0,3) va 83A: 476 (1,5 ± 0,1) da kuzatilgan. 24 HPI da TanjilG_23384 ifodasi barcha o'rganilgan chiziqlarda nisbatan past edi (0,04 ± 0,009 dan 0,44 ± 0,12 gacha).
Tanlangan genlarning ekspression profillari (ag) miqdoriy PCR orqali aniqlangan. 6, 12 va 24 raqamlari emlashdan keyingi soatlarni bildiradi. LanDExH7 va LanTUB6 genlari normallashtirish uchun, LanTUB6 esa seriyalararo kalibrlash uchun ishlatilgan. Xato satrlari uchta biologik replikatsiyaga asoslangan standart og'ishni ifodalaydi, ularning har biri uchta texnik takrorlashning o'rtacha. Emlangan (Colletotrichum lupini, 1999-yilda Polshaning Wierzenica shahridagi lyupin dalasidan olingan Col-08 shtammi) va nazorat (soxta emlangan) oʻsimliklar oʻrtasidagi ifoda darajalaridagi farqlarning statistik ahamiyati maʼlumotlar nuqtalaridan yuqorida belgilangan (*P qiymati <0.05, ***≤**P qiymati). 0,001). Emlangan (Colletotrichum lupini, 1999-yilda Polshaning Wierzenica shahridagi lyupin dalasidan olingan Col-08 shtammi) va nazorat (soxta emlangan) oʻsimliklar oʻrtasidagi ifoda darajalaridagi farqlarning statistik ahamiyati maʼlumotlar nuqtalaridan yuqorida belgilangan (*P qiymati <0.05, ***≤**P qiymati). 0,001). Statistika znachimost razlichiy v urovnyax ekspressii mejdu inokulirovannymi (Colletotrichum lupini, shtmm Col-08, poluchen v 1999 g. s polya lyupina v Verjenitse, Polsha) va nazorat qilish (lojno inochenichme nadixme nadichnich inokulirovannymi) (*znachenie P <0,05, **znachenie P ≤ 0,01, ***znachenie P ≤ 0,001). Emlangan (Colletotrichum lupini, Col-08 shtammi, 1999-yilda Polshaning Wierjenitsa shahridagi lyupin dalasidan olingan) va nazorat (soxta emlangan) oʻsimliklar oʻrtasidagi ekspressiya darajasidagi statistik jihatdan ahamiyatli farqlar maʼlumotlar nuqtalari ustida qayd etilgan (*P qiymati < 0,05, **P-qiymati ≤ ≤ ≤ 0, P-qiymati). 0,001).míyí (Colletotrichum lupini，Col-08mīn，1999jīngwēngwiwiwierzenicačičičičičng ) 和对照 (↓) 植物之间表达水平差异的统计学显着性标记在数据点上方 (* p 值 < 0,05, **P h≤ 0,01, ***P h≤ 0,001)。colletotrichum lupini (colletotrichum lupini ， color-08 mī), 1999 yil língíngííííí líníííííííííííííínííníníníngyíní*p yíngyí*p <0.05, **P ≤ 0.01, ***P ≤ 0.01, ***P ≤ 0.01 Statistika razlichiya v urovnyax ekspressii mejdu inokulirovannymi (Colletotrichum lupini, Stamm Col-08, poluchennyy s poley lyupina v Verjenitse, Polsha, v 1999 g.) znachenie P < 0,05, ** P-znachenie ≤ 0,01, ***P-znachenie ≤ 0,001). Emlangan (1999 yilda Polshaning Verjenitsa shahridagi lyupin dalalaridan olingan Colletotrichum lupini, Col-08 shtammi) va nazorat (shamma bilan emlangan) o'simliklar o'rtasidagi ekspressiya darajasidagi statistik jihatdan muhim farqlar ma'lumotlar nuqtalari ustida qayd etilgan (*P qiymati < 0,05, ** P-qiymati ***≤ ≤ 0-0). 0,001).Tahlil qilingan NLL liniyalari: 83A: 476 (chidamli, homozigot Lanr1 allelini tashuvchi), Mandelup (o'rtacha chidamli, homozigotli AnMan allelini tashuvchi), Boregine (chidamli, noma'lum genetik fon) va populyatsiya 22660 (sezgir).
Lanr1 lokusudagi TanjilG_05042 nomzod geni RNK-seq tadqiqotlari natijasida olingan profillardan sezilarli darajada farq qiluvchi ifoda namunasini ko'rsatdi (6e-rasm). Ushbu genning sezilarli faollashuvi Mandelup va 22660 populyatsiyada (mos ravishda 39,7 va 11,7 martagacha) kuzatildi, buning natijasida nisbatan yuqori ifoda darajalari (mos ravishda 1,4 ± 0,14 va 7,2 ± 1,3) bo'ldi. 83A:476 shuningdek, TanjilG_05042 genining ba'zi yuqori regulyatsiyasini (3,8 martagacha) aniqladi, ammo erishilgan nisbiy ifoda darajalari (0,044 ± 0,002) Mandelup va 22660 populyatsiyada kuzatilganidan 30 baravar pastroq edi. qPCR tomonidan tahlil qilingan soxta emlangan (nazorat) variantlarda genotiplar oʻrtasida ifoda darajalarida sezilarli farqlar koʻrsatildi, bu 22660 va 83A:476 populyatsiyalari oʻrtasida, shuningdek, 22660 va 22660 populyatsiyalar oʻrtasida 58 baravar farqga yetdi. Boregine va Mandalup oʻrtasida ikki baravar farqga erishildi.
AnMan lokusidagi nomzod geni, TanjilG_12861, 83A: 476 va Mandelupda emlashga javoban faollashtirilgan, 22660 populyatsiyada neytral edi va Boreginda pastga qarab tartibga solingan (6f-rasm). TanjilG_12861 genining nisbiy ifodasi emlangan 83A: 476 da (0,14±0,01) eng yuqori bo'ldi. 17,4 kDa sinf I issiqlik zarbasi oqsili geni TanjilG_05080 HSP17.4 barcha o'rganilgan shtammlar va vaqt nuqtalarida nisbiy ifoda darajasini pastroq ko'rsatdi (6g-rasm). Eng yuqori qiymat 22660 aholida 24 HPIda kuzatildi (0,14 ± 0,02, emlashga javoban sakkiz baravar ko'p).
Gen ekspresyon profillarini solishtirish (7-rasm) TanjilG_10657 va boshqa to'rtta gen o'rtasida yuqori korrelyatsiya mavjudligini aniqladi: TanjilG_27015 (r = 0,89), TanjilG_05080 (r = 0,85), TanjilG_05042 (r = 0,80) va TanjilG_0700 (r = 0,80) va. Bunday natijalar mudofaa reaktsiyalari paytida ushbu genlarning birgalikda regulyatsiyasini ko'rsatishi mumkin. TanjilG_12861 va TanjilG_23384 genlari boshqa genlarga nisbatan pastroq Pearson korrelyatsiya koeffitsienti qiymatlari (mos ravishda 0,08 dan 0,43 gacha va -0,19 dan 0,28 gacha) turli xil ifoda profillarini ko'rsatdi.
Gen ifodasi profillari o'rtasidagi korrelyatsiya miqdoriy PCR yordamida aniqlandi. Quyidagi tor bargli lupin liniyalari tahlil qilindi: 83A: 476 (chidamli, homozigot Lanr1 allelini tashuvchi), Mandelup (o'rtacha chidamli, homozigot AnMan allelini tashuvchi), Boregine (chidamli, genetik fon noma'lum) va Populyatsiya 22660 (sezuvchan). Uch vaqt punkti hisoblab chiqilgan (emlashdan keyin 6, 12 va 24 soat), jumladan, emlangan (Colletotrichum lupini, 1999 yilda Polshaning Wierjenitsa shahridagi lupin dalalaridan olingan Col-08 shtammi) va nazorat (sham bilan emlangan) o'simliklar. Shkala Pearson korrelyatsiya koeffitsientining qiymatini ko'rsatadi.
Bir dyuym uchun 6 ot kuchida olingan ma'lumotlarga asoslanib, WGCNA erta mudofaa reaktsiyalariga e'tibor qaratish uchun emlangan va nazorat o'simliklarini solishtirish orqali aniqlangan 9981 DEGda amalga oshirildi (qo'shimcha jadval S12). Yigirma ikkita gen modullari (klasterlar) genotiplar va eksperimental variantlar o'rtasida o'zaro bog'liq (ijobiy yoki salbiy) ifoda profillari bilan topildi. O'rtacha, gen ekspresyon darajalari 83A: 476 > Mandelup > Boregine > Populyatsiya 22660 (har ikkala variantda ham bu tendentsiya nazorat o'simliklarida kuchliroq edi) tartibida kamayib ketdi. O'rtacha, gen ekspresyon darajalari 83A: 476 > Mandelup > Boregine > Populyatsiya 22660 (har ikkala variantda ham bu tendentsiya nazorat o'simliklarida kuchliroq edi) tartibida kamayib ketdi. V srednem urovni ekspressi genov snijalis v poryadke 83A:476 > Mandelup > Boregine > Aholisi 22660 (oboix variant, odnako, eta tendentsiya byla silnee u nazorat qilish rasteniy). O'rtacha 83A:476 > Mandelup > Boregine > Populyatsiya 22660 tartibida gen ekspresyonu darajasi pasaydi (har ikkala variantda ham bu tendentsiya nazorat o'simliklarida kuchliroq edi).míngīngīngīngīngīnīgī83A:476 > Mandelup > Boregine > Aholi 22660 língíngíngínč（yīngīngī, dīngīngīnīdī, dīngīīngīngīng, dīngīngīngīngīngjīngīngīngīngīnglíngín yín ， chàn lín yì 83a: 476> mandelup> boregine> aholi soni 22660 língíngíngínínín l l y y y y y y y y y i）。. V srednem urovni ekspressii genov snijalis v ryadu 83A:476 > Mandelup > Boregine > Aholisi 22660 (odnako va oboix variantax eta tendentsiya byla silnee u nazorat qilish rasteniy). O'rtacha 83A: 476 > Mandelup > Boregine > Populyatsiya 22660 seriyasida gen ekspressiyasi darajasi pasaydi (ammo ikkala variantda ham bu tendentsiya nazorat o'simliklarida kuchliroq edi).Emlash gen ekspressiyasining ko'tarilishiga olib keldi, ayniqsa 18, 19, 14, 6 va 1 modullarida (ta'sirning kamayishi tartibida), salbiy regulyatsiya (masalan, 9 va 20 modullar) yoki neytral ta'sirlar bilan (masalan, 11, 22, 8 va 13 modullar). GO terminini boyitish tahlili (Qo‘shimcha S13-jadval) maksimal faollashuvga ega emlangan modul (18) uchun “GO: 0006952 Himoya javoblari”ni, shu jumladan qPCR tomonidan tahlil qilingan genlarni (TanjilG_04706, TanjilG_23384, TanjilG_1062 va TanjilG_1062) aniqladi. Eng bostirilgan fotosintez modullarini emlash (9). 18-modul kontsentratori (8-rasm) PR-10-ga o'xshash LlR18B oqsilini kodlovchi TanjilG_26536 geni, 9-modul konsentratori esa fototizim II PsbQ oqsilini kodlovchi TanjilG_28955 geni sifatida aniqlandi. Antraknozga chidamlilik nomzodi Lanr1 geni TanjilG_05042 22-modulda topilgan (9-rasm) va "GO: 0044260 Hujayradagi makromolekulyar metabolik jarayonlar" va "GO: 0006355 Transkripsiyani tartibga solish, DNK shablonlari" atamalari bilan bog'liq. gen issiqlik stressi transkripsiya faktor A-4a (HSFA4a) kodlaydi.
"GO: 0006952 Mudofaa javoblari" haddan tashqari ko'rsatilgan biologik jarayon atamalari bilan modullarning genlarini birgalikda ifodalashning vaznli tarmoq tahlili. qPCR (TanjilG_04706, TanjilG_23384, TanjilG_10657 va TanjilG_27015) tomonidan tahlil qilingan to'rtta genni ajratib ko'rsatish uchun ligatsiya soddalashtirildi.
“GO: 0006355: Transkripsiyani tartibga solish, DNK shablonlari” haddan tashqari ko'rsatilgan biologik jarayon atamasi bo'lgan va antraknozga chidamlilik nomzodi Lanr1 TanjilG_05042 geni olib boruvchi modulning genlarning birgalikda ifodalanishining vaznli tarmoq tahlili. TanjilG_05042 genini va markaziy TanjilG_01212 genini ajratish uchun ligatsiya soddalashtirildi.
Avstraliyada to'plangan antraknozga chidamlilik skriningi erta chiqarilgan navlarning ko'pchiligi sezgir ekanligini ko'rsatdi; Kalya, Coromup va Mandelup o'rtacha chidamli, Wonga, Tanjil va 83A:476 esa yuqori darajada chidamli deb ta'riflangan26,27,31. Lanr1 deb nomlangan bir xil qarshilik alleliga ega edi va Coromup va Mandelup AnMan10, 26, 39 deb nomlangan boshqa allelga ega edi, Kalya esa boshqa allelga o'tdi. , Lanr2. Germaniyada antraknozga chidamlilik skriningi LanrBo36 deb nomlangan Lanr1 dan boshqa nomzod allelga ega bo'lgan Bo7212 chidamli chizig'ini aniqlashga olib keldi.
Bizning tadqiqotimiz sinovdan o'tgan germplazmada Lanr1 allelining juda past chastotasini (taxminan 6%) aniqladi. Ushbu kuzatish Anseq3 va Anseq4 belgilaridan foydalangan holda Sharqiy Evropa germplazmasini skrining natijalariga mos keladi, bu Lanr1 allelining faqat ikkita Belarus chizig'ida mavjudligini ko'rsatdi. Bu shuni ko'rsatadiki, Lanr1 alleli mahalliy naslchilik dasturlari tomonidan hali keng qo'llanilmaydi, Avstraliyadan farqli o'laroq, u marker yordamida naslchilik uchun asosiy allellardan biri hisoblanadi. Bu Avstraliya hisobotiga nisbatan Evropa dala sharoitida Lanr1 alleli tomonidan taqdim etilgan qarshilikning past darajasi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, Avstraliyadagi yog'ingarchilik ko'p bo'lgan hududlarda antraknozni o'rganish shuni ko'rsatdiki, Lanr1 alleli vositachiligidagi qarshilik reaktsiyalari patogenning o'sishi va tez rivojlanishiga yordam beradigan ob-havo sharoitida samarali bo'lmasligi mumkin19,42. Darhaqiqat, ushbu tadqiqotda Lanr1 allelini tashuvchi genotiplarda ham antraknozning ba'zi belgilari kuzatildi, bu qarshilik C. lupini rivojlanishi uchun maqbul sharoitlarda yo'qolishi mumkinligini ko'rsatadi. Bundan tashqari, Lanr1 lokusudan taxminan 1 sm masofada joylashgan Anseq3 va Anseq4 belgilarining mavjudligini noto'g'ri ijobiy talqin qilish mumkin 28,30,43.
Tadqiqotimiz shuni ko'rsatdiki, Lanr1 allelini tashuvchi 83A: 476 birinchi tahlil qilingan vaqt nuqtasida (6 hpi) keng ko'lamli transkriptomni qayta dasturlash bilan C. lupini inokulyatsiyasiga javob berdi, AnMan allelini olib yuruvchi Mandelupda esa transkriptomik javoblar ancha keyinroq kuzatildi. (24 dan 48 ot kuchigacha). Mudofaa reaktsiyalaridagi bu vaqtinchalik o'zgarishlar kasallik belgilaridagi farqlar bilan bog'liq bo'lib, qarshilikka muvaffaqiyatli javob berish uchun patogenni erta aniqlash muhimligini ta'kidlaydi. O‘simlik to‘qimasini yuqtirish uchun kuydirgi sporalari xost yuzasida bir necha rivojlanish bosqichlarini, jumladan unib chiqishi, hujayra bo‘linishi va appressorium hosil bo‘lishidan o‘tishi kerak. Qo'shimchalar - bu xost yuzasiga yopishib oladigan va xost to'qimalariga kirib borishini osonlashtiradigan yuqumli tuzilma. Shunday qilib, no'xat ekstraktidagi C. gloeosporioides sporalari 75-90 daqiqa inkubatsiyadan so'ng yadroning birinchi bo'linishini, 90-120 daqiqadan so'ng mikrob naychasining shakllanishini va 4 soatdan keyin bostirilishini ko'rsatdi 45 . Mango C. gloeosporioides 3 soatlik inkubatsiyadan keyin 40% dan ortiq konidial unib chiqishni va 4 soatdan keyin taxminan 20% appressor hosil bo'lishini ko'rsatdi. C. gloeosporioidesning virulentlik bilan bog'liq CAP20 geni 4 soat 46 daqiqadan so'ng CAP20 oqsilining yuqori konsentratsiyasi bilan avakado sirt mumida 3,5 soat inkubatsiyadan so'ng epifit hosil qiluvchi konidiyalarda transkripsiya faolligini ko'rsatdi. Xuddi shunday, C. trifolii da melanin biosintezi genlarining faolligi 2 soatlik inkubatsiya vaqtida, so'ngra 1 soatdan keyin appressorium hosil bo'lgan. Barg toʻqimalarini oʻrganish shuni koʻrsatdiki, C. acutatum bilan emlangan qulupnay birinchi marta 8 hpi, C. kokkod bilan emlangan pomidor esa 4 hpi48,49 da birinchi bostirishga ega. asosan Colletotrichum spp vaqt shkalasiga mos keladi. yuqumli jarayon. 83A: 476 ga tezkor mudofaa javoblari bu yo‘nalishda o‘simlik qarshiligi va effektor-tetiklangan immunitet (ETI) genlarining ishtirokini ko‘rsatadi, Mandelupning kechikkan javoblari esa mikro-bog‘langan molekulyar naqshli immunitet (MTI) gipotezasini qo‘llab-quvvatlaydi 50. 83A ga erta javoblar: 476 va Mandelup. Kechiktirilgan javobdagi yuqoriga yoki pastga tartibga solinadigan genlar o'rtasidagi qisman bir-biriga mos kelishi ham ushbu kontseptsiyani qo'llab-quvvatlaydi, chunki ETI ko'pincha anafilaktik shok deb nomlanuvchi infektsiya joyida dasturlashtirilgan hujayra o'limi bilan yakunlanadigan tezlashtirilgan va kuchaytirilgan MTI javobi hisoblanadi 51,52 .
Gene Ontology GO: 0006952 "Mudofaa reaktsiyasi" haddan tashqari ko'rsatilgan atama bilan bog'liq bo'lgan genlarning aksariyati stressdan kelib chiqqan ochlik xabari 22 oqsilining (SAM22 ga o'xshash) 11 homologi va ettita asosiy lateks oqsiliga o'xshash (MLP) dir. -31, 34, 43 va 423-sonli oqsillar ketma-ketlik o'xshashligini ko'rsatdi. SAM22-ga o'xshash genlar uzoq davom etadigan sezilarli faollashuvni ko'rsatdi, bu antraknozga chidamlilik darajasini ko'rsatdi (83A: 476 va Boregine). Biroq, MLP-ga o'xshash genlar faqat nomzod qarshilik allelini (83A: 476/Lanr1 6 ot kuchida va Mandelup/AnMan 24 ot kuchida) olib boruvchi chiziqlarda pastga tushirildi. Shuni ta'kidlash kerakki, barcha aniqlangan SAM22-ga o'xshash gomologlar taxminan 105 kb bo'lgan genlar klasteridan kelib chiqadi, MLP-ga o'xshash genlar esa genomning alohida mintaqalaridan kelib chiqadi. Bunday SAM22-ga o'xshash genlarning muvofiqlashtirilgan faollashuvi, shuningdek, diaportetoksika inokulyatsiyasiga NLL qarshiligi bo'yicha oldingi tadqiqotimizda topilgan, bu ularning mudofaa reaktsiyasining gorizontal tarkibiy qismlarida ishtirok etishini ko'rsatadi. Ushbu xulosa, shuningdek, SAM22-ga o'xshash genlarning salitsil kislotasi, qo'ziqorin qo'zg'atuvchilari yoki vodorod periks bilan shikastlanish yoki davolashga ijobiy javob berganligi haqidagi xabarlar bilan tasdiqlangan.
MLP-ga o'xshash genlar turli xil abiotik va biotik stresslarga, shu jumladan ko'plab o'simlik turlarining bakterial, virusli va patogen zamburug'li infektsiyalariga javob berishi ko'rsatilgan55. O'simliklar va patogenlar o'rtasidagi ma'lum o'zaro ta'sirlarga javob berish yo'nalishlari kuchli ortib borishdan (ya'ni, paxta Verticillium dahliae bilan zararlanganda) sezilarli darajada pasayishgacha (ya'ni, olma daraxti Alternaria spp. bilan zararlangandan keyin)56,57. MLP-ga o'xshash 423 genining sezilarli darajada pasayishi F. niger infektsiyasiga avokado himoyasi paytida va olma daraxti Botryosphaeria berengeriana f infektsiyasi paytida kuzatilgan. cn. piricola va Alternaria alternata olma patotiplaridir58,59. Bundan tashqari, MLP-ga o'xshash 423 genini haddan tashqari ifodalovchi olma kallasi qarshilik bilan bog'liq genlarning kamroq ifodasiga ega va qo'ziqorin infektsiyasiga ko'proq moyil bo'lgan59. Fusarium oxysporum f dan keyin MLP-ga o'xshash 423 geni chidamli oddiy loviya germplazmasida ham bostirildi. cn. Fasol infektsiyasi 60.
RNK-seq tadqiqotimizda aniqlangan PR-10 oilasining boshqa a'zolari yuqori regulyatsiyaga javoban LlR18A va LlR18B genlari, shuningdek DIR1 lipid o'tkazuvchi protein uchun yuqori regulyatsiya qilingan (1 gen) yoki pastga regulyatsiya qilingan (3 gen) gen edi. . Bundan tashqari, WGCNA LlR18B genini ushbu modulda markaz sifatida ta'kidlaydi, bu emlash uchun juda sezgir va bir nechta himoya javob genlarini olib yuradi. LlR18A va LlR18B genlari patogen bakteriyalarga javoban sariq lupin barglarida, shuningdek, D. toksika inokulyatsiyasidan so'ng NLL poyalarida induktsiya qilingan, bu genlarning guruch gomologi RSOsPR10 esa, taxminiy ravishda, yasmonik kislota, D16 gen signalizatsiya yo'lida ishtirok etgan zamburug'li infektsiya tomonidan tez induktsiya qilingan. tizimli orttirilgan qarshilik (SAR) boshlanishi uchun zarur bo'lgan nonspesifik lipid transport oqsillarini kodlaydi. Himoya reaktsiyalarining rivojlanishi bilan DIR1 oqsili infektsiya o'chog'idan floema orqali uzoq organlarda SARni qo'zg'atish uchun tashiladi. Qizig'i shundaki, TanjilG_02313 DIR1 geni birinchi marta 84A:476 va Populyatsiya 22660 qatorlarida sezilarli darajada induktsiya qilingan, ammo antraknozga chidamlilik faqat 84A:476 qatorida muvaffaqiyatli rivojlangan. Bu NLLda DIR1 genining ba'zi subfunksionalizatsiyasini ko'rsatishi mumkin, chunki qolgan uchta homolog faqat 83A: 476 liniyasida 6 hpi chastotasida emlashga javob berdi va bu javob pastga yo'naltirildi.
Bizning tadqiqotimizda "GO: 0055114 Redoks jarayoni" deb nomlangan biologik jarayonga mos keladigan eng keng tarqalgan komponentlar sitoxrom P450 oqsili, peroksidaza, linoleik kislota 9S-/13S-lipoksigenaza va 1-aminosiklopropan-1-karboksilik kislota oksidazasi edi. Bundan tashqari, bizning WGCNA HSFA4a gomologini Lanr1 qarshilik geni nomzodi TanjilG_05042 kabi modullarni tashuvchi markaz sifatida belgilaydi. HSFA4a o'simliklardagi yadro transkripsiyasining redoksga bog'liq regulyatsiyasining tarkibiy qismidir.
P450 sitoxrom oqsillari birlamchi va ikkilamchi metabolizmda NADPH va/yoki O2 ga bog'liq gidroksillanish reaktsiyalarini, shu jumladan ksenobiotiklar, shuningdek gormonlar, yog 'kislotalari, sterollar, hujayra devori komponentlari, biopolimerlar va o'simlikning biosintezini himoya qiluvchi moddalar almashinuvini katalizlovchi oksidoreduktazalardir. sitoxrom P450 funktsiyasi ko'p sonli o'zgartirilgan homologlar (37) va yuqoriga qarab qayta ko'rib chiqishni aks ettiruvchi maxsus genlar orasidagi javob naqshlaridagi farqlar tufayli -10,6 log2 dan (katlama o'zgarishi) 5,7 ga kamaydi. . Bunday katta protein superoilasidagi NLL genlarining taxminiy biologik funktsiyasini aniqlash uchun faqat RNK-seq ma'lumotlaridan foydalanish juda spekulyativ bo'lar edi. Ammo shuni ta'kidlash joizki, ba'zi sitoxrom P450 genlari patogen zamburug'lar yoki bakteriyalarga qarshilik kuchayishi, shu jumladan allergik reaktsiyalarga hissa qo'shishi bilan bog'liq69,70,71.
III sinf peroksidazalari oʻsimliklarning oʻsishi va rivojlanishi davridagi keng koʻlamli metabolik jarayonlarda, shuningdek, shoʻrlanish, qurgʻoqchilik, yorugʻlikning yuqori intensivligi va patogenlar hujumi kabi ekologik taʼsirlarga javob beradigan koʻp funksiyali oʻsimlik fermentlaridir72. Peroksidazalar Anthracis bilan bir necha o'simlik turlarining o'zaro ta'sirida ishtirok etadi, jumladan Stylosanthes humilis va C. gloeosporioides, Lens culinaris va C. truncatum, Phaseolus vulgaris va C. lindemuthianum, Cucumis sativus va C. lagenarium753,76,. Qo'ziqorin o'simlik to'qimalariga kirishidan oldin, javob juda tez, ba'zan 4 HPIda ham sodir bo'ladi73. Peroksidaza geni D. toxica NLL inokulyatsiyasiga ham javob berdi. Oksidlanish portlashini tartibga solish yoki oksidlovchi stressni bartaraf etish uchun odatiy funktsiyalariga qo'shimcha ravishda, peroksidazlar o'ziga xos birikmalarning lignifikatsiyasi, bo'linishi yoki o'zaro bog'lanishi paytida hujayra devorini mustahkamlashga asoslangan jismoniy to'siqlarni yaratish orqali patogen o'sishiga xalaqit berishi mumkin. Bu funktsiyani silikada, taxminiy lignin hosil qiluvchi anion peroksidazani kodlovchi TanjilG_03329 geniga bog'lash mumkin, bu bizning tadqiqotimizda 6 HPIda 83A: 476 chidamli chiziqda sezilarli darajada yuqori tartibga solingan, ammo javob bermagan boshqa shtammlarda va vaqt nuqtalarida emas.
Linoleik kislotaning 9S-/13S-lipoksigenazasi lipidlar biosintezining oksidlanish yo'lidagi birinchi qadamdir78. Ushbu yo'lning mahsulotlari o'simliklarni himoya qilishda ko'plab funktsiyalarga ega, jumladan kalloza va pektin konlarini shakllantirish orqali hujayra devorini mustahkamlash va reaktiv kislorod turlarini ishlab chiqarish orqali oksidlovchi stressni tartibga solish 79,80,81,82,83. Ushbu tadqiqotda linoleik kislota 9S-/13S-lipoksigenaza ekspressiyasi barcha shtammlarda o'zgargan, ammo sezgir populyatsiyada 22660, yuqori regulyatsiya turli vaqt nuqtalarida ustunlik qilgan, Lanr1 va AnMan alleliga chidamli shtammlarda esa, bu oksilipotinlar o'rtasidagi reaktsiya qatlamining diversifikatsiyasini ta'kidlaydi.
1-aminosiklopropan-1-karboksilat oksidaz (ACO) gomologi lyupin bilan emlanganda sezilarli darajada yuqori (9 gen) yoki pastga regulyatsiya qilingan (2 gen) edi. Ikki istisnosiz, bu javoblarning barchasi 6 ot kuchida sodir bo'ldi. 83A: 476 da. ACO oqsillari vositachiligidagi fermentativ reaksiya etilen ishlab chiqarishda tezlikni cheklovchi bosqichdir va shuning uchun yuqori darajada tartibga solinadi84. Etilen o'simlik gormoni bo'lib, o'simlik rivojlanishini tartibga solish va abiotik va biotik stress sharoitlariga javob berishda turli rol o'ynaydi. ACO transkripsiyasining induktsiyasi va etilen signalizatsiya yo'lining faollashishi reaktiv kislorod turlari va fitoaleksinlarni ishlab chiqarishni tartibga solish orqali guruchning hemibiotrofik qo'ziqorin oryzae oryzae qarshiligini oshirishda ishtirok etadi. M. oryzae va C. lupini88,89 o'rtasida aniqlangan juda o'xshash barg infektsiyasi jarayoni, ushbu tadqiqotda xabar qilingan 83A: 476 liniyasida ACO gomologlarining sezilarli darajada ko'tarilishi fonida, NLL antraknozi Etilenga qarshilik ko'rsatish imkoniyatini molekulyar yo'llarda signal beruvchi markaziy bosqichga o'zgartiradi.
Ushbu tadqiqotda fotosintez bilan bog'liq bo'lgan ko'plab genlarning keng miqyosli bostirilishi 83A: 476 da 6 hpi va Mandeloop va 22660 populyatsiyada 48 hpi da kuzatildi. Ushbu o'zgarishlarning darajasi va rivojlanishi darajaga mutanosibdir. Ushbu tajribada antraknozga chidamlilik kuzatildi. Yaqinda fotosintez bilan bog'liq transkriptlarning kuchli va erta repressiyasi o'simlik-patogen o'zaro ta'sirining bir nechta modellarida, shu jumladan patogen bakteriyalar va zamburug'lar haqida xabar berilgan. Shoshilinch (ba'zi o'zaro ta'sirlarda 2 HPI dan) va infektsiyaga javoban fotosintez bilan bog'liq genlarning global bostirilishi reaktiv kislorod turlarini joylashtirish va ularning salitsil kislotasi yo'li bilan o'zaro ta'siri asosida allergik reaktsiyalarni vositachilik qilish uchun o'simlik immunitetini qo'zg'atishi mumkin 90,94.
Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, eng chidamli nasl (83A: 476) uchun tavsiya etilgan mudofaa reaktsiyasi mexanizmlari R geni (ehtimol, TIR-NBS-LRR TanjilG_05042) va allergik reaktsiya vositasida salitsil kislotasi va etilen signalini, keyin esa uzoq masofali SARni o'rnatish orqali patogenni tez aniqlashni o'z ichiga oladi. harakat DIR-1 oqsili tomonidan quvvatlanadi. Shuni ta'kidlash kerakki, C. lupini infektsiyasining biotrofik davri juda qisqa (taxminan 2 kun), keyin nekrotik o'sish kuzatiladi95. Ushbu bosqichlar orasidagi o'tish nekroz va mezbon o'simliklarda yuqori sezuvchanlik reaktsiyalari uchun trigger rolini o'ynaydigan etilen-induktsiyali oqsillarning ekspressiyasi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Shuning uchun biotrofik bosqichda C. lupini muvaffaqiyatli qo'lga olish uchun vaqt oralig'i juda tor. 83A:476 da 6 ot kuchida kuzatilgan oksidlanish-qaytarilish va fotosintez bilan bog‘liq genlarni qayta dasturlash zamburug‘li gifalarning rivojlanishiga to‘g‘ri keladi va biotrofik bosqichda muvaffaqiyatli himoya reaksiyasining rivojlanishidan darak beradi. Mandelup va 22660 populyatsiyasining transkriptomik javoblari nekrotik o'sishga o'tishdan oldin qo'ziqorinni tutish uchun juda kechikishi mumkin, ammo Mandelup 22660 populyatsiyasiga qaraganda samaraliroq bo'lishi mumkin, chunki PR-10 oqsilining nisbatan tez tartibga solinishi gorizontal qarshilikni kuchaytiradi.
Kanonik R geni tomonidan boshqariladigan ETI antraknozga loviya qarshiligining umumiy mexanizmi bo'lib ko'rinadi. Shunday qilib, Medicago truncatula dukkakli o'simlik modelida antraknozga qarshilik TIR-NBS-LRR97 o'simlik R gen sinfining a'zosi bo'lgan RCT1 geni tomonidan berilgan. Bu gen, shuningdek, sezgir o'simliklarga o'tkazilganda, bedada keng spektrli antraknozga qarshilik ko'rsatadi. Oddiy fasolda (P. vulgaris) hozirgi kunga qadar yigirmadan ortiq antraknozga chidamli genlar aniqlangan. Ushbu genlarning ba'zilari kanonik R genlari mavjud bo'lmagan hududlarda joylashgan bo'lsa-da, boshqalari NBS-LRR gen klasterini, shu jumladan TIR-NBS-LRRs99 ni o'z ichiga olgan xromosomalarning chetida joylashgan. Genom bo'yicha SSR tadqiqoti, shuningdek, NBS-LRR genining oddiy loviyadagi antraknozga chidamliligi bilan bog'liqligini tasdiqladi. Kanonik R geni oq lyupin 101 da asosiy antraknoz qarshilik lokusuni olib yuruvchi genomik mintaqada ham topilgan.
Bizning ishimiz shuni ko'rsatadiki, o'simlik infektsiyasining dastlabki bosqichida faollashtirilgan zudlik bilan qarshilik reaktsiyasi (afzalroq 12 hpi dan kechiktirmasdan) tor bargli lupinni Collelotrichum lupini patogen qo'ziqorini keltirib chiqaradigan antraknozdan samarali himoya qiladi. Yuqori o'tkazuvchanlik ketma-ketligidan foydalanib, biz Lanr1 va AnMan qarshilik genlari vositachiligida NLL o'simliklarida antraknoz qarshilik genlarining differentsial ekspressiv profillarini namoyish etdik. Muvaffaqiyatli mudofaa o'simlik patogen bilan birinchi aloqada bo'lganidan keyin bir necha soat ichida oksidlanish-qaytarilish, fotosintez va patogenezda ishtirok etadigan oqsillar uchun genlarni diqqat bilan loyihalashni o'z ichiga oladi. Shunga o'xshash himoya reaktsiyalari, lekin o'z vaqtida kechiktirilgan, o'simliklarni kasalliklardan himoya qilishda juda kam samarali. Lanr1 geni vositachiligidagi kuydirgiga chidamlilik R genining odatiy tezkor reaktsiyasiga o'xshaydi (effektor tomonidan qo'zg'atilgan immunitet), AnMan geni esa gorizontal javobni (mikrob bilan bog'liq molekulyar naqsh tomonidan qo'zg'atilgan immunitet) ta'minlaydi va o'rtacha barqarorlikni ta'minlaydi.
Antraknoz belgilarini tekshirish uchun ishlatiladigan 215 ta NLL liniyalari 74 navdan, kesishish yoki ko'paytirish orqali olingan 60 ta chiziqdan, 5 ta mutantdan va 76 ta yovvoyi yoki asl germplazmalardan iborat. Chiziqlar 17 mamlakatdan, asosan Polsha (58), Ispaniya (47), Germaniya (27), Avstraliya (26), Rossiya (19), Belarus (7), Italiya (5) va boshqa yo'nalishlardan kelgan. 10 ta davlatdan. To'plam shuningdek mos yozuvlarga chidamli chiziqlarni o'z ichiga oladi: 83A: 476, Tanjil, Lanr1 allelini olib yuruvchi Wonga va AnMan allelini olib yuruvchi Mandelup. Chiziqlar Poznań Plant Breeding Ltd., Wiatrowo, Polsha tomonidan yuritiladigan Evropa Lyupine genetik resurslari ma'lumotlar bazasidan olingan (qo'shimcha jadval S1).
O'simliklar nazorat ostida o'stirildi (fotoperiyod 16 soat, harorat kunduzi 25 ° C va kechasi 18 ° C). Ikki biologik replikatsiya tahlil qilindi. DNK protokolga muvofiq DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Hilden, Germaniya) yordamida uch haftalik barglardan ajratilgan. Izolyatsiya qilingan DNKning sifati va kontsentratsiyasi spektrofotometrik usullar bilan baholandi (NanoDrop 2000; Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, AQSh). Antraknozga chidamlilik genini belgilovchi AnManM1 markeri AnMan (cv. Mandelup dan olingan) va Lanr1 (Tanjil cv. dan olingan) genini yonboshlovchi Anseq3 va Anseq4 markerlari 11,26,28 tahlil qilindi. Chidamli allel uchun homozigotlar "1" ball, sezgir - "0" va heterozigotlar - 0,5 ball bilan baholandi.
AnManM1, AnSeq3 va AnSeq4 markerlari uchun skrining natijalari va yakuniy kuzatuv tajribalari uchun urug'larning mavjudligi asosida antraknozga chidamlilik fenotiplash uchun 50 NLL liniyalari tanlangan. Tahlil ikki nusxada kunduzi 22 ° C va kechasi 19 ° C harorat oralig'ida 14 soatlik fotoperiyotli kompyuter tomonidan boshqariladigan issiqxonada o'tkazildi. Urug‘ po‘stlog‘i qattiq bo‘lganligi sababli urug‘larning uyqu holatini oldini olish va bir tekis unib chiqishini ta’minlash uchun ekishdan oldin urug‘lar tirnaladi (embrionning qarama-qarshi tomonidagi chigit qobig‘i o‘tkir pichoq bilan kesiladi). O'simliklar steril tuproqli (TS-1 REC 085 Medium Basic, Klasmann-Deilmann Polska, Varshava, Polsha) qozonlarda (11 × 11 × 21 sm) o'stirildi. Emlash 1999 yilda Katta Polshaning Verjenitsa shahrida (52° 27′ 42″ N 17° 04′ 05″ E) dalada oʻstirilgan tor bargli lyupin oʻsimliklarining poyasidan yetishtirilgan Colletotrichum lupini Col-08 shtammi bilan amalga oshirildi. Hududni oling. Izolyatsiyalar sporulyatsiyani qo'zg'atish uchun 21 kun davomida qora yorug'lik ostida 20 ° C da SNA muhitida o'stirildi. Ekishdan to'rt hafta o'tgach, o'simliklar 4-6 barg bosqichiga yetganida, emlash har ml ga 0,5 x 106 konidiya konsentratsiyasida konidiya suspenziyasi bilan püskürtülür. Emlashdan so'ng, konidiyalarning unib chiqishi va infektsiya jarayonini osonlashtirish uchun o'simliklar taxminan 98% namlikda va 25 ° C haroratda 24 soat davomida qorong'i joyda saqlanadi. Keyin o'simliklar kunduzi 22 ° C / kechasi 19 ° C va 70% namlikda 14 soatlik fotoperiod ostida o'stirildi. Kasallik reytingi emlashdan 22 kun o'tgach amalga oshirildi va poya va barglarda nekrotik lezyonlar mavjudligi yoki yo'qligiga qarab 0 (immun) dan 9 (juda sezgir) gacha bo'lgan. Bundan tashqari, balldan so'ng o'simliklarning vazni o'lchandi. Marker genotiplari va kasallik fenotiplari o'rtasidagi munosabatlar nuqta ikki ketma-ketlik korrelyatsiyasi sifatida hisoblangan (antraknoz qarshilik fenotipini tahlil qilish uchun chiziqlar to'plamida heterozigot belgilarning yo'qligi).