Շնորհակալություն Nature.com այցելելու համար:Ձեր օգտագործած բրաուզերի տարբերակը ունի սահմանափակ CSS աջակցություն:Լավագույն փորձի համար խորհուրդ ենք տալիս օգտագործել թարմացված դիտարկիչ (կամ անջատել Համատեղելիության ռեժիմը Internet Explorer-ում):Միևնույն ժամանակ, շարունակական աջակցությունն ապահովելու համար մենք կայքը կներկայացնենք առանց ոճերի և JavaScript-ի:
Angustifolius lupine (NLL, Lupinus angustifolius L.) հատիկաընդեղենային բույս ​​է, որն օգտագործվում է սննդի արտադրության և հողի բարելավման համար։NLL-ի գլոբալ ընդլայնումը որպես մշակաբույս ​​գրավել է բազմաթիվ պաթոգեն սնկերի, այդ թվում՝ լյուպինի անտրակնոզը, որն առաջացնում է ավերիչ սիբիրախտ հիվանդությունը:Երկու ալելներ՝ Lanr1-ը և AnMan-ը, որոնք մեծացնում են դիմադրությունը, օգտագործվել են NLL բուծման մեջ, սակայն հիմքում ընկած մոլեկուլային մեխանիզմները մնում են անհայտ:Այս ուսումնասիրության մեջ Lanr1 և AnMan մարկերներն օգտագործվել են եվրոպական NLL նմուշների ցուցադրման համար:Վերահսկվող միջավայրում պատվաստանյութի փորձարկումը հաստատեց երկու դիմացկուն դոնորների արդյունավետությունը:Գենի դիֆերենցիալ էքսպրեսիայի պրոֆիլավորումը կատարվել է ներկայացուցչական դիմացկուն և զգայուն գծերի վրա:Անտրակնոզային դիմադրությունը կապված էր «GO:0006952 Defense Response», «GO:0055114 Redox Process» և «GO:0015979 Photosynthesis» գենային գոյաբանական տերմինների գերարտահայտման հետ:Բացի այդ, Lanr1 (83A:476) տողը ցույց տվեց տրանսկրիպտոմի զգալի վերածրագրավորում՝ պատվաստումից հետո արագորեն, մինչդեռ մյուս տողերը ցույց տվեցին այս արձագանքի ուշացում մոտ 42 ժամով:Պաշտպանական արձագանքները կապված են TIR-NBS, CC-NBS-LRR և NBS-LRR գեների, պաթոգենեզում ներգրավված 10 սպիտակուցների, լիպիդային փոխանցման սպիտակուցների, էնդոգլուկան-1,3-β-գլյուկոզիդազի, գլիկինով հարուստ բջջային պատի սպիտակուցների և թթվածնի ռեակտիվ ճանապարհի գեների հետ:83A:476-ի վաղ արձագանքները, ներառյալ ֆոտոսինթեզի հետ կապված գեների զգույշ ճնշումը, համընկել են սնկային կենսաբանության վեգետատիվ աճի փուլում հաջող պաշտպանության հետ, ինչը ենթադրում է, որ էֆեկտորը խթանում է իմունիտետը:Mandeloop-ի ռեակցիան դանդաղում է, ինչպես նաև ընդհանուր հորիզոնական ձգումը:
Նեղ տերևավոր լյուպինը (NLL, Lupinus angustifolius L.) բարձր սպիտակուցային հացահատիկ է, որը ծագում է արևմտյան Միջերկրածովյան տարածաշրջանից1,2:Ներկայումս այն աճեցվում է որպես կենդանիների և մարդկանց սննդամթերք:Այն նաև համարվում է կանաչ գոմաղբ ցանքաշրջանառության համակարգերում՝ ազոտի ֆիքսման շնորհիվ սիմբիոտիկ ազոտը ֆիքսող բակտերիաների և հողի կառուցվածքի ընդհանուր բարելավման պատճառով:NLL-ն անցած դարում ենթարկվել է ընտելացման արագ գործընթացի և դեռևս գտնվում է բուծման բարձր ճնշման տակ3,4,5,6,7,8,9,10,11,12:ՆԼԼ-ի համատարած աճեցմամբ ախտածին սնկերի հաջորդականությունը ստեղծեց գյուղատնտեսական նոր խորշեր և առաջացրեց բերքը քայքայող նոր հիվանդություններ: Լյուպին ֆերմերների և բուծողների համար ամենաուշագրավը սիբիրախտի ի հայտ գալն էր՝ առաջացած պաթոգեն սնկից՝ Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13: Լյուպին ֆերմերների և բուծողների համար ամենաուշագրավը սիբիրախտի ի հայտ գալն էր՝ առաջացած պաթոգեն սնկից՝ Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13: Наиболее примечательным для фермеров и селекционеров люпина было появление антракноза, вызванного патогенным грибком Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13: Լյուպին ֆերմերների և բուծողների համար ամենաուշագրավը սիբիրախտի առաջացումն էր Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13 պաթոգեն սնկից:对于羽扇豆农民和饲养者来说，最引人注目的是炭疽病的出现，它是猎Collletorich) , Feiler & Hagedorn13 引起的。对于羽扇豆农民和饲养者来说，最引人注目的是炭疽病的出现，它是猎Collletorich) Մազերով։ 1 Наиболее поразительным для фермеров и селекционеров люпина является появление антракноза, вызываемого патогенным грибком Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13. Լյուպին ֆերմերների և բուծողների համար ամենաուշագրավը սիբիրախտի առաջացումն է, որն առաջացել է Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13 պաթոգեն սնկից:Հիվանդության մասին ամենավաղ հաղորդումները ստացվել են Բրազիլիայից և Միացյալ Նահանգներից, որոնց բնորոշ ախտանիշները հայտնվել են համապատասխանաբար 1912 և 1929 թվականներին:Այնուամենայնիվ, մոտ 30 տարի անց հարուցիչը նշանակվեց Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz: & Sacc., teleomorph Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., teleomorph Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., телеоморф Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld-ի տելեմորֆ: & Sacc.，有目的形态的Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc.，有目的形态的Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld в Целенаправленной морфологии. & Sacc., Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld-ը նպատակային մորֆոլոգիայում: & H. Schrenk,. & H. Schrenk, .and H. Schrenk. & H.施伦克,. & H.施伦克,.and H. Schlenk, .Հիվանդության նախնական ֆենոտիպավորումը, որը կատարվել է 20-րդ դարի կեսերին, ցույց է տվել որոշ դիմադրողականություն NLL և դեղին լյուպինի (L. luteus L.) միացումներում, սակայն բոլոր սպիտակ լյուպինի (L. albus L.) փորձարկված միացումները խիստ զգայուն էին15,16:Հետազոտությունները ցույց են տվել, որ սիբիրախտի զարգացումը կապված է տեղումների (օդի խոնավության) և ջերմաստիճանի (12-28°C միջակայքում) ավելացման հետ, ինչը հանգեցնում է դիմադրության խախտման ավելի բարձր ջերմաստիճաններում17, 18: Իրականում, կոնիդիայի բողբոջման և հիվանդության սկսվելու համար պահանջվող ժամանակը չորս անգամ ավելի կարճ է եղել 24°C-ից բարձր խոնավության պայմաններում (10°C-ից 2 ժամում) (10°C-ից 4 ժամ) բարձր (4 ժամ) պայմաններում:Այսպիսով, շարունակվող գլոբալ տաքացումը հանգեցրել է սիբիրախտի տարածմանը։Այնուամենայնիվ, հիվանդությունը նկատվել է Ֆրանսիայում (1982) և Ուկրաինայում (1983 թ.) որպես մոտալուտ սպառնալիքի նախագուշակ, սակայն, ըստ երևույթին, անտեսվել է լյուպինի արդյունաբերության կողմից այն ժամանակ20,21:Մի քանի տարի անց այս ավերիչ հիվանդությունը տարածվեց ամբողջ աշխարհում և ազդեց նաև լյուպին արտադրող խոշոր երկրների վրա, ինչպիսիք են Ավստրալիան, Լեհաստանը և Գերմանիան22,23,24:1990-ականների կեսերին սիբիրախտի բռնկումից հետո լայնածավալ զննումը հանգեցրեց մի քանի դիմացկուն դոնորների նույնականացմանը NLL19 նմուշներում:NLL-ի դիմադրողականությունը անտրակնոզի նկատմամբ վերահսկվում է երկու առանձին գերիշխող ալելներով, որոնք հայտնաբերված են տարբեր գերմպլազմայի աղբյուրներում.Mandalay 25, 26. Այս ալելները լրացնում են մոլեկուլային մարկերները, որոնք աջակցում են բուծման ծրագրերում դիմացկուն գերմպլազմայի ընտրությանը25,26,27,28,29,30:Դիմացկուն բուծման գիծը 83A:476, որը կրում է Lanr1 ալելը, հատվել է զգայուն վայրի P27255 գծի հետ, որպեսզի ստացվի RIL պոպուլյացիա, որը տարանջատվում է անտրակնոզային դիմադրության համար, ինչը հնարավորություն է տվել Lanr1 տեղանքը վերագրել քրոմոսոմին NLL-1131, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32, 32,3,32,3,32,3,33,32 գծային ցուցիչ, գծանշման գծանշման գծանշումներով, բուծման դիմացկուն բազմացման գիծը բազմացման համար: գենոմային շրջանակով, NLL-ը բացահայտեց բոլոր երեք ալելների գտնվելու վայրը նույն քրոմոսոմում (NLL-11), բայց տարբեր դիրքերում29,34,35:Այնուամենայնիվ, RIL-ների փոքր քանակի և մարկերների և համապատասխան ալելների միջև գենետիկական մեծ հեռավորության պատճառով, դրանց հիմքում ընկած գեների վերաբերյալ հուսալի եզրակացություններ չեն կարող արվել:Մյուս կողմից, հակադարձ գենետիկայի կիրառումը լյուպինների մեջ դժվար է նրանց վերականգնողական շատ ցածր ներուժի պատճառով, ինչը դժվարացնում է գենետիկական մանիպուլյացիան37:
Հոմոզիգոտ վիճակում ցանկալի ալելը կրող ընտելացված գերմպլազմայի զարգացումը, ինչպիսիք են 83A:476 (Lanr1) և Mandelup (AnMan), բացել են սիբիրախտի դիմադրողականությունը ուսումնասիրելու համար վայրի պոպուլյացիաներում ալելների հակադիր համակցությունների առկայության դեպքում:Մոլեկուլային մեխանիզմների հնարավորությունները.Համեմատեք հատուկ գենոտիպերի կողմից առաջացած պաշտպանական պատասխանները:Այս ուսումնասիրությունը գնահատել է NLL-ի վաղ տրանսկրիպտոմային արձագանքը C. lupini պատվաստմանը:Նախ, եվրոպական NLL գերմպլազմային վահանակը, որը պարունակում է 215 տող, ցուցադրվել է մոլեկուլային մարկերների միջոցով, որոնք նշում են Lanr1 և AnMan ալելները:Անտրակնոզային ֆենոտիպավորումն այնուհետև իրականացվել է 50 NLL գծերի վրա, որոնք նախկինում ընտրվել են մոլեկուլային մարկերների համար, վերահսկվող պայմաններում:Այս փորձերի հիման վրա չորս տողեր, որոնք տարբերվում էին անտրակնոզային դիմադրությամբ և Lanr1/AnMan ալելային կազմով, ընտրվել են դիֆերենցիալ պաշտպանական գեների էքսպրեսիայի պրոֆիլավորման համար՝ օգտագործելով երկու լրացնող մոտեցումներ՝ բարձր թողունակությամբ ՌՆԹ-ի հաջորդականություն և իրական ժամանակում PCR քանակականացում:
NLL գերմպլազմայի մի շարք (N = 215) սքրինինգը Lanr1 (Anseq3 և Anseq4) և AnMan (Anseq4) և AnMan (AnManM1) մարկերներով ցույց է տվել, որ միայն մեկ տողը (95726, Սալամանկա-b-ի մոտ) ուժեղացնում է «դիմադրողականությունը» բոլոր հայտնաբերված ալելների «դիմադրողականությունը», մինչդեռ բոլոր հայտնաբերված ալելների «դիմադրությունը» նշում է: 158 (~73,5%) տողերում։Տասներեք տող արտադրել է Lanr1 մարկերի երկու «դիմացկուն» ալել, իսկ 8 տող արտադրել է Lanr1-ի «դիմացկուն» ալելներ:մարկեր.AnMan մարկերի «դիմադրության» ալելը (Լրացուցիչ աղյուսակ S1):Երկու տողեր հետերոզիգոտ էին Anseq3 մարկերի համար, իսկ մեկը՝ հետերոզիգոտ՝ AnManM1 մարկերի համար:42 տող (19.5%) կրում էր Anseq3 և Anseq4 ալելների հակառակ փուլերը, ինչը ցույց է տալիս այս երկու տեղանքների միջև վերահամակցման բարձր հաճախականությունը:Անտրակնոզի ֆենոտիպերը վերահսկվող պայմաններում (Լրացուցիչ աղյուսակ S2) բացահայտեցին փորձարկվող գենոտիպերի դիմադրողականության փոփոխականությունը, որն արտացոլվեց անտրակնոզի ծանրության վրա:Միջին միավորների տարբերությունները տատանվում էին 1,8-ից (չափավոր դիմացկուն) մինչև 6,9 (զգայուն), իսկ բույսերի քաշի տարբերությունները տատանվում էին 0,62-ից մինչև 4,45 գ (դիմացկուն): Գիտափորձի երկու կրկնություններում (0,51 հիվանդության ծանրության գնահատականների համար, P = 0,00017 և 0,61 բույսի քաշի համար, P <0,0001), ինչպես նաև այս երկու պարամետրերի միջև (− 0,59 և − 0,77, P <0,000) նկատված արժեքների միջև զգալի հարաբերակցություն կար։ Գիտափորձի երկու կրկնություններում (0,51 հիվանդության ծանրության գնահատականների համար, P = 0,00017 և 0,61 բույսի քաշի համար, P <0,0001), ինչպես նաև այս երկու պարամետրերի միջև (− 0,59 և − 0,77, P <0,0) զգալի հարաբերակցություն է եղել։ Выявлена ​​достоверная корреляция между значениями, наблюдаемыми в двух повторностях эксперимента (0,51 для баллов тяжести болезни, P = 0,00017 и 0,61 для мля массями, 0,51 для баллов тяжести болезни, P = 0,00017 и 0,61 для эмсся, 0,51 для баллов тяжести болезни), умя параметрими (-0,59 и -0,77, Р < 0,0001) 0,0001): Զգալի հարաբերակցություն է հայտնաբերվել փորձի երկու կրկնություններում դիտարկված արժեքների միջև (0,51 հիվանդության ծանրության գնահատականների համար, P = 0,00017 և 0,61 բույսերի քաշի համար, P <0,0001), ինչպես նաև այս երկու պարամետրերի միջև (- 0,59 և -0,77, P <10,00):在两次重复实验中观察到的值之间存在显着相关性（疾病严重程度评程度评分10 =70，P.10，0.物重量为0,61，P <0,0001）以及这两个参数之间（- 0,59 和- 0,77,P <0,0001)。在 两 次 重复 实验 中 观察 的 值 之间 存在 之间 存在 相关性1 ， p = 0,00017 ， 植物 为 为 0,61 ， p <0,0001） 以及和– 0,59 和- 0,77, P < 0,0001)։ Наблюдалась значительная корреляция между значениями, наблюдаемыми в двух повторностях (оценка тяжести заболевания 0,51, P = 0,00017 и масса растения 0,61, P <0,00001, P <0,0001, P <0,0001), 001) 0,77, P <0,0001. Զգալի հարաբերակցություն է եղել կրկնօրինակով դիտարկված արժեքների միջև (հիվանդության ծանրության գնահատական ​​0,51, P = 0,00017 և բույսի քաշը 0,61, P <0,0001) և այս երկու պարամետրերի միջև (-0,59 և -0,0001) 0,77, P1,0,00: ).Տիպիկ ախտանշանները, որոնք նկատվում են զգայուն բույսերում, ներառում են ցողունի ոլորումը և ոլորումը, որը նման է «հովվի աղեղի» կառուցվածքին, որին հաջորդում են օվալային վնասվածքները նարնջագույն/վարդագույն սպորոզոյտներով (Լրացուցիչ նկար 1):Ավստրալական միացությունները, որոնք կրում են Lanr1 (83A:476 և Tanjil) և AnMan (Mandelup) գեները չափավոր դիմացկուն են՝ 0.0331 և 0.0036:Որոշ գծեր, որոնք նաև կրում են «դիմացկուն» Lanr1 և/կամ AnMan ալելներ, ցույց են տալիս հիվանդության ախտանիշները:
Հետաքրքիր է, որ մի քանի NLL տողեր, որոնք զուրկ են որևէ «դիմացկուն» մարկերային ալելից, բացահայտեցին անտրակնոզային դիմադրության բարձր մակարդակ (համեմատելի կամ ավելի բարձր, քան Lanr1 կամ AnMan գենոտիպերի համար), ինչպես, օրինակ, Boregine (P արժեքը < 0,0001 երկու պարամետրերի համար), Bojar (P արժեքը < 0,0001 և B արժեք <01 բույսի համար և 0-9001 բույսի համար 7-5 արժեք): .0001 միավորի համար և ոչ էական քաշի համար): Հետաքրքիր է, որ մի քանի NLL տողեր, որոնք զուրկ են որևէ «դիմացկուն» մարկերային ալելից, բացահայտեցին անտրակնոզային դիմադրության բարձր մակարդակ (համեմատելի կամ ավելի բարձր, քան Lanr1 կամ AnMan գենոտիպերի համար), ինչպես, օրինակ, Boregine (P արժեքը < 0,0001 երկու պարամետրերի համար), Bojar (P արժեքը < 0,0001 և B արժեք <01 բույսի համար և 0-9001 բույսի համար 7-5 արժեք): .0001 միավորի համար և ոչ էական քաշի համար): Interesno, что несколько линий NLL, лишенных какого-либо «резистентного» маркерного аллеля, показали высокий уровень устойчивости к антракнозу (сопоставимый или более высокий, чем дль1м значаня), P <0,0001 для обоих параметров), Bojar (նշանակություն P < 0,0001 для оценки и 0,001 для массы растения) և պոպուլյացիաներ B-549/79b (նշանակություն P <0,0001 для оценки и незначителни). Հետաքրքիր է, որ մի քանի NLL տողեր, որոնք չունեն որևէ «դիմացկուն» մարկերային ալել, ցույց են տվել անտրակնոզի նկատմամբ դիմադրողականության բարձր մակարդակ (համեմատելի կամ ավելի բարձր, քան Lanr1 կամ AnMan գենոտիպերի համար), ինչպիսիք են Boregine (P արժեքը < 0.0001 երկու պարամետրերի համար), Bojar (P արժեքը <0.0001 (P արժեքը < 0.0001) և գնահատման համար B արժեք <0.0001 (0.0001 քաշը <0.0001) և գնահատման համար բույսի արժեքը (0-9) 0,0001 գնահատման համար և ոչ նշանակալի քաշի համար):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 抗性an 基因型相当或更高），例如Boregine（两个参数的P 值< 0,0001）、Bojar（P 值<得0分个参数的P 值< 0,0001）、Bojar（P 值<得0分.001）和种群B-549/79b（得分P 值<0.0001，重量不显着）。 Հետաքրքիր է, որ որոշ NLL համակարգեր, որոնք չունեն «հակագին» մարկերներ, ցույց են տալիս բարձր հորիզոնական դիմադրություն (համարժեք է Lanr1 կամ AnMan գեներին կամ ավելի բարձր), ինչպիսիք են Boregine (երկու պարամետրերը P <0,0001), Bojar (P արժեքը < 0,0001, բույսի քաշը 0,001) և շտամը <9b, ոչ էական արժեք (B-549): Интересно, что некоторые линии NLL, лишенные каких-либо маркерных аллелей «резистентности», показали высокие уровни устойчивости к антракнозу (сравнимые или выше, чем у генотипов Lanr1 или AnM), чем у генотипов Lanr1 или AnM. ров <0,0001), Բոջար (նշանակություն P <0,0001, масса растения 0,001) и ժողովրդականություն B-549/79b (оценка P-значение <0,0001, масса незначительна). Հետաքրքիր է, որ ցանկացած «դիմադրողականության» մարկերային ալելներ չունեցող որոշ տողեր ցույց են տվել անթրացական դիմադրության բարձր մակարդակ (համեմատելի կամ ավելի բարձր, քան Lanr1 կամ Anime Genotypes), Bojar (P-549/791):Այս երևույթը ենթադրում է դիմադրության նոր գենետիկ աղբյուրի հնարավորություն՝ բացատրելով մարկերային գենոտիպերի և հիվանդության ֆենոտիպերի միջև փոխկապակցվածության նկատված բացակայությունը (P արժեքները ~0,42-ից մինչև ~0,98):Այսպիսով, Կոլմոգորով-Սմիրնով թեստը ցույց է տվել, որ անտրակնոզային դիմադրության վերաբերյալ տվյալները մոտավորապես նորմալ բաշխված են միավորների (P-արժեքներ 0,25 և 0,11) և բույսերի զանգվածի համար (P-արժեքներ 0,47 և 0,55), ինչը ենթադրում է, որ ներգրավված են ավելի շատ ալելներ, քան Lanr1-ը և AnMan-ը:
Անտրակնոզային դիմադրության սքրինինգի արդյունքների հիման վրա տրանսկրիպտոմի վերլուծության համար ընտրվել է 4 տող՝ 83A:476, Boregine, Mandelup և Population 22660: Այս գծերը կրկին փորձարկվել են սիբիրախտի դիմադրության համար պատվաստման փորձերում ՌՆԹ-ի հաջորդականությամբ, պայմանով, որ դրանք նույնն են, ինչ նախորդ թեստում:Միավորների արժեքները հետևյալն էին. Բորեգին (1,71 ± 1,39), 83A: 476 (2,09 ± 1,38), Մանդելուպ (3,82 ± 1,42) և բնակչություն 22660 (6,11 ± 1,29):
Illumina NovaSeq 6000 արձանագրությունը ստացել է միջինը 40,5 Mread զույգ մեկ նմուշի համար (29,7-ից 54,4 Mreads) (Լրացուցիչ աղյուսակ S3):Հղման հաջորդականության հավասարեցման միավորները տատանվում էին 75,5%-ից մինչև 88,6%:Կենսաբանական կրկնօրինակների միջև ընթերցված թվի տվյալների միջին հարաբերակցությունը փորձարարական տարբերակների միջև տատանվել է 0,812-ից մինչև 0,997 (միջին 0,959): Վերլուծված 35170 գեներից 2917-ը արտահայտվածություն չեն հայտնաբերել, իսկ մնացած 4785 գեներն արտահայտվել են աննշան մակարդակով (հիմնական միջինը < 5): Վերլուծված 35170 գեներից 2917-ը արտահայտվածություն չեն հայտնաբերել, իսկ մնացած 4785 գեներն արտահայտվել են աննշան մակարդակով (հիմնական միջինը < 5): Из 35 170 проанализированных генов 2917 не проявляли экспрессии, а остальные 4785 генов экспрессировались на незначительном уровне (базовое среднее <5): Վերլուծված 35170 գեներից 2917-ը արտահայտվածություն չեն ցուցաբերել, իսկ մնացած 4785 գեներն արտահայտվել են չնչին մակարդակով (հիմնական միջինը <5):在分析的35,170 个基因中，2917 个没有表达，其他4785 个基因的表达可以表达可以忽值< 5）։35,170 Из 35 170 проанализированных генов 2917 не экспрессировались, а ональные 4785 генов имели незначительную экспрессию (базовое среднее значение <5): Վերլուծված 35170 գեներից 2917-ը չեն արտահայտվել, իսկ մնացած 4785 գեներն ունեցել են աննշան էքսպրեսիա (հիմնական միջինը <5):Այսպիսով, փորձի ընթացքում արտահայտված համարվող գեների թիվը (հիմնական միջինը ≥ 5) կազմել է 27468 (78.1%) (Լրացուցիչ աղյուսակ S4):
Առաջին անգամից սկսած, բոլոր NLL գծերը արձագանքեցին C. lupini-ի պատվաստմանը (շտամ Col-08)՝ վերածրագրավորելով տրանսկրիպտոմը (Աղյուսակ 1), սակայն գծերի միջև նկատվել են էական տարբերություններ:Այսպիսով, 83A:476 դիմադրության գիծը (կրում է Lanr1 գենը) ցույց է տվել տրանսկրիպտոմի զգալի վերածրագրավորում առաջին ժամանակային կետում (6 hpi)՝ մեկուսացված վեր և վար գեների քանակի 31-69 անգամ աճով՝ համեմատած ժամանակային այլ կետերի հետ այս ժամանակային կետում:Բացի այդ, այս գագաթնակետը կարճատև էր, քանի որ միայն մի քանի գեների արտահայտությունը զգալիորեն փոխվեց երկրորդ ժամանակային կետում (12 ձիաուժ):Հետաքրքիր է, որ Boregine-ը, որը նույնպես ցույց տվեց դիմադրության բարձր մակարդակ պատվաստման փորձարկման ժամանակ, փորձի ընթացքում չի ենթարկվել նման զանգվածային տրանսկրիպցիոն վերածրագրավորման:Այնուամենայնիվ, դիֆերենցիալ արտահայտված գեների թիվը (DEG) նույնն էր Boregine-ի և 83A:476-ի համար 12 HPI-ում:Ե՛վ Mandelup-ը, և՛ 22660 բնակչությունը ցույց են տվել DEG գագաթներ վերջին ժամանակային կետում (48 լ/վ), ինչը ցույց է տալիս պաշտպանական պատասխանների հարաբերական ուշացումը:
Քանի որ 83A:476-ը ենթարկվել է տրանսկրիպտոմի զանգվածային վերածրագրավորման՝ ի պատասխան C. lupini-ի 6 HPI-ում՝ համեմատած բոլոր մյուս գծերի հետ, այս պահին դիտված DEG-ների ~91%-ը հատուկ են տոհմային (նկ. 1):Այնուամենայնիվ, ուսումնասիրության տողերի միջև նախնական պատասխաններում որոշակի համընկնում է եղել, քանի որ 68.5%, 50.9% և 52.6% DEG-ը Բորեգինում, Մանդելուպում և 22660 բնակչությունում, համապատասխանաբար, համընկնում են 83A:476-ում հայտնաբերվածների հետ ժամանակի որոշակի կետերում:Այնուամենայնիվ, այս DEG-ները կազմում էին ներկայումս հայտնաբերված բոլոր DEG-ների միայն մի փոքր մասը (0,97–1,70%), օգտագործելով 83A:476:Բացի այդ, բոլոր տողերից 11 DEG-ն այս պահին համահունչ էին (Լրացուցիչ աղյուսակներ S4-S6), ներառյալ բույսերի պաշտպանության պատասխանների ընդհանուր բաղադրիչները. լիպիդային փոխանցման սպիտակուցը (TanjilG_32225), էնդօղլուկան-1,3-β-գլյուկոզիդ ֆերմենտը (TanjilG_23384), երկու TanjilG_23384 (TanjilG_23384, ինչպիսիք են Stress-inducing protein-ը3anjil822): 31531), հիմնական լատեքսային սպիտակուցը (TanjilG_32352) և երկու գլիցինով հարուստ բջջային պատի կառուցվածքային սպիտակուցներ (TanjilG_19701 և TanjilG_19702):Կար նաև համեմատաբար բարձր համընկնումը տրանսկրիպտոմային պատասխանների միջև 83A:476 և Boregine-ի միջև 24 HPI (ընդհանուր 16-38% DEG) և Mandelup-ի և 22660 բնակչության միջև 48 HPI-ում (ընդհանուր 14-20% DEG):
Վենի դիագրամ, որը ցույց է տալիս դիֆերենցիալ արտահայտված գեների քանակը (DEG) նեղ տերևավոր լյուպինի (NLL) գծերում՝ պատվաստված Colletotrichum lupini-ով (շտամ Col-08, որը ստացվել է լյուպինի դաշտերից Wierzhenice, Լեհաստան, 1999 թ.):Վերլուծված NLL գծերն էին. 83A:476 (դիմացկուն, Lanr1 ալել կրող), Բորեգին (դիմացկուն, գենետիկական ֆոնը անհայտ), Մանդելուպ (չափավոր դիմացկուն, AnMan ալելը կրող) և 22660 բնակչություն (շատ զգայուն):hpi հապավումը գործում է պատվաստումից հետո ժամեր շարունակ:Գրաֆիկը պարզեցնելու համար զրոյական արժեքներ են հանվել:
6 hpi-ով գերարտահայտված գեների հավաքածուն վերլուծվել է R գենային կանոնական տիրույթների առկայության համար (Լրացուցիչ աղյուսակ S7):Այս ուսումնասիրությունը բացահայտեց դասական հիվանդության դիմադրողականության գեների տրանսկրիպտոմային ինդուկցիան NBS-LRR տիրույթներով միայն 83A:476-ում:Այս հավաքածուն բաղկացած էր մեկ TIR-NBS-LRR գենից (tanjilg_05042), հինգ CC-NBS-LRR գեներից (tanjilg_06165, tanjilg_06162, tanjilg_22773, tanjilg_22640 և tanjilg_16ur16-R), և tanjilg_16ur16-Rr LRRE (tanjilg_16162), ինչպես նաև Four NBS-Lrr (tanjilg_16162) և Four NBS-LRR (TANJILG_16162):Այս բոլոր գեներն ունեն կանոնական տիրույթներ՝ դասավորված պահպանված հաջորդականությամբ:Ի լրումն NBS-LRR տիրույթի գեների, մի քանի RLL կինազներ ակտիվացել են 6 hpi-ով, մասնավորապես մեկը Boregine-ում (TanjilG_19877), երկուսը Mandelup-ում (TanjilG_07141 և TanjilG_19877) և 22660 պոպուլյացիաներում (22660 G2G213 and TanjilG_3) 7։476։
C. lupini-ով (շտամ Col-08) պատվաստմանն ի պատասխան զգալիորեն փոփոխված էքսպրեսիայով գեները ենթարկվել են գենային գոյաբանության (GO) հարստացման վերլուծության (Լրացուցիչ աղյուսակ S8): Ամենից հաճախ գերներկայացված կենսաբանական գործընթացի տերմինը եղել է «GO:0006952 պաշտպանական պատասխանը», որը հայտնվել է 16-ից 6-ում (ժամանակ × գիծ) համակցություններում՝ բարձր նշանակությամբ (P արժեքը < 0,001) (նկ. 2): Ամենից հաճախ գերներկայացված կենսաբանական գործընթացի տերմինը եղել է «GO:0006952 պաշտպանական պատասխանը», որը հայտնվել է 16-ից 6-ում (ժամանակ × գիծ) համակցություններում՝ բարձր նշանակությամբ (P արժեքը < 0,001) (նկ. 2): Наиболее часто чрезмерно представленным термином биологического процесса был «GO: 0006952 защитный ответ», который появлялся в 6 из 16 (времея × линя) կոմբինացիա со высокой (0006952) կոմբինացիա с высокой (0006952) Ամենից հաճախ գերներկայացված կենսաբանական գործընթացի տերմինը եղել է «GO:0006952 պաշտպանական պատասխանը», որը հայտնվել է 16-ից 6-ում (ժամանակ × տոհմ) համակցություններում՝ բարձր նշանակությամբ (P արժեքը < 0,001) (նկ. 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（×旻个中，具有高显着性（P 值<0.001）(图2）): Կենսաբանական գործընթացի ամենաներկայացուցիչ տերմինը «GO:0006952 պաշտպանական պատասխան» է, որը հանդիպում է 16 (时间×线) համակցություններից 6-ում՝ բարձր նշանակությամբ (P արժեքը < 0,001) (图2): Наиболее часто чрезмерно представленным термином биологического процесса был «GO: 0006952 Defence Response», который появлялся в 6 из 16 комбинаций (времея × линя) с высокой значимостью (2.00) <0.00 P. Կենսաբանական գործընթացի առավել հաճախ ներկայացված տերմինը «GO:0006952 Defence Response»-ն էր, որը հայտնվեց 16 համակցություններից 6-ում (ժամանակ × տող) բարձր նշանակությամբ (P արժեքը < 0,001) (նկ. 2):Այս տերմինը գերներկայացված էր երկու ժամանակային կետերում 83A-ում՝ 476 և Boregine (6 և 24 hpi) և մի ժամանակ Mandelup-ում և 22660 Բնակչությունում (12 և 6 hpi, համապատասխանաբար):Սա սպասված արդյունք է, որն ընդգծում է դիմացկուն գծերի հակասնկային արձագանքը:Ի լրումն, 83A:476-ը արձագանքեց C. lupini-ին` արագ հրահրելով գեներ՝ կապված օքսիդատիվ պայթյունի հետ, որը ներկայացված է «GO:0055114 ռեդոքս պրոցես» տերմինով, որը ցույց է տալիս հատուկ պաշտպանական պատասխան, մինչդեռ Բորեգինը բացահայտեց հատուկ պաշտպանական պատասխաններ՝ կապված «GO» տերմինի հետ::0006950 Սթրեսի արձագանք»:Բնակչություն 22660 ակտիվացրել է հորիզոնական դիմադրության պատասխանը, որը ներառում է երկրորդային մետաբոլիտներ՝ ընդգծելով «GO:0016104 Բոիթերպենի կենսասինթեզի գործընթաց» և «ԳՈ:0006722 տրիտերպենի նյութափոխանակության պրոցեսը» (երկու տերմիններն էլ պատկանում են գեների միևնույն շարքին) տերմինների չափազանց մեծ քանակությունը՝ հաշվի առնելով գեների միևնույն շարքին, հաշվի առնելով գեների վերլուծության և GO-ի enrich տերմինը: 22660. Բացի այդ, վաղ ռեակցիան 83A:476 (6 ձիաուժ) և հետաձգված ռեակցիայի Mandelup and Population 22660 ներառում են GO:0015979 «ֆոտոսինթեզ» տերմինը և այլ հարակից կենսաբանական գործընթացներ:
Բիոպրոցեսների գենային գոյաբանության տերմինները, որոնք ընտրվել են սիբիրախտի լյուպինի (NLL) տրանսկրիպտոմային պատասխանների ժամանակ տարբեր կերպ արտահայտված գեների անոտացիայի մեջ, մեծապես պատվաստված են սիբիրախտի լյուպինով (Col-08 շտամ, որը ստացվել է 1999 թվականին Լեհաստանի Վիերժենիցե քաղաքի լյուպի դաշտերից):Վերլուծված NLL գծերն էին. 83A:476 (դիմացկուն, հոմոզիգոտ Lanr1 ալելը կրող), Բորեգին (դիմացկուն, անհայտ գենետիկական ֆոն), Մանդելուպ (չափավոր դիմացկուն, հոմոզիգոտ AnMan ալելը կրող) և 22660 պոպուլյացիա (զգայուն):
Քանի որ այս ուսումնասիրությունը նպատակ ուներ բացահայտել գեները, որոնք նպաստում են անտրակնոզային դիմադրությանը, GO «GO: 0006952 Պաշտպանական պատասխաններ» և «GO: 0055114 Redox գործընթացներ» տերմիններին վերագրված գեները վերլուծվել են կրճատումներով, քանի որ ելակետային արժեքը ≥ 30 է առնվազն մեկ տողով:× ժամանակի կետ՝ համատեղելով log2-ի վիճակագրական նշանակալի արժեքները (ծալովի փոփոխություն):Այս չափանիշներին համապատասխանող գեների թիվը եղել է 65 GO:0006952 և 524 GO:0055114 համար:
83A:476-ը բացահայտեց երկու DEG գագաթներ, որոնք նշում էին GO:0006952 տերմինը, առաջինը՝ 6 գեն մեկ դյույմում (64 գեն, վեր և վար կարգավորում) և երկրորդը՝ 24 գեն մեկ դյույմում (15 գեն, միայն բարձր կարգավորում):Boregine-ը նաև ցույց է տվել, որ GO:0006952-ը հասել է գագաթնակետին միևնույն ժամանակ, բայց ավելի քիչ DEG (11 և 8) և արտոնյալ ակտիվացումով:Mandeloop-ը ցույց է տվել GO:0006952-ի երկու գագաթնակետ՝ 12 և 48 HPI, երկուսն էլ կրում են 12 գեն (առաջինը ակտիվացնող գեներով, իսկ երկրորդը՝ միայն ճնշող գեներով), մինչդեռ 22660 բնակչությունը 6 HPI (13 գեն) ուներ աճի գագաթնակետի ավելի մեծ գերակշռում:կանոնակարգում։Պետք է նշել, որ GO:0006952 DEG-ի 96,4%-ն այս գագաթներում ունեցել է նույն տեսակի արձագանք (վերև կամ վար), ինչը ցույց է տալիս պաշտպանական պատասխանների զգալի համընկնումը, չնայած ներգրավված գեների քանակի տարբերություններին:GO:0006952 տերմինի հետ կապված հաջորդականությունների ամենամեծ խումբը կոդավորում է «Sovation Stress-Associated Message Protein 22» (SAM22-ի նման), որը պատկանում է 10-րդ դասի պաթոգենեզի հետ կապված սպիտակուցի (PR-10) սպիտակուցի կլեդին և հիմնական սպիտակուցի լատեքսին:նմանատիպ (MLP-ի նման) սպիտակուց) սպիտակուց (նկ. 3):Երկու խմբերը տարբերվում էին արտահայտման բնույթով և պատասխանի ուղղությամբ։SAM22-ի նման սպիտակուցները կոդավորող գեները ցույց են տվել հետևողական և նշանակալի ինդուկցիա վաղ ժամանակային կետերում (6 կամ 12 ձիաուժ) և, ընդհանուր առմամբ, չեն արձագանքել փորձի վերջում (48 ձիաուժ), մինչդեռ MLP-ի նման սպիտակուցները ցույց են տվել կոորդինացիա 6 ձիաուժով:hpi.83A:476 և Mandelup-ը 48 ձիաուժ/դյույմ հզորությամբ, գրեթե բոլոր այլ տվյալների կետերը չէին արձագանքում:Բացի այդ, SAM22-ի նման սպիտակուցային գեների արտահայտման պրոֆիլների տարբերությունները հետևեցին անտրակնոզային դիմադրության նկատված փոփոխականությանը, քանի որ ավելի դիմացկուն գծերն ունեին ավելի շատ ժամանակային կետեր, որոնք զգալիորեն ազդեցին այս գեներին, քան ավելի զգայուն գեները:Մեկ այլ LlR18A/B-ի նմանվող PR-10 գեն ցույց տվեց SAM22-ի նման սպիտակուցային գենի արտահայտման շատ նման ձև:
Բացահայտվել են կենսաբանական գործընթացի «GO:0006952 Defense Response» տերմինի հիմնական բաղադրիչները և Lanr1 և AnMan ալելների թեկնածու գեների արտահայտման ձևերը:Log2 սանդղակը ներկայացնում է log2 արժեքները (ծալովի փոփոխություն) պատվաստված (Colletotrichum lupini, շտամ Col-08, ստացված լյուպի դաշտերից, Wizhenica, Լեհաստան, 1999) և հսկիչ (շեղծված պատվաստված) բույսերի միջև միաժամանակ:Վերլուծվել են հետևյալ նեղ տերևավոր լյուպինի գծերը՝ 83A:476 (դիմացկուն, հոմոզիգոտ Lanr1 ալելը կրող), Բորեգին (դիմացկուն, գենետիկ ֆոնը անհայտ է), Մանդելուպ (չափավոր դիմացկուն, հոմոզիգոտ AnMan ալելը կրող) և Պոպուլյացիա 22660 (զգայուն):
Բացի այդ, գնահատվել են RNA-seq թեկնածու գեների Lanr1 (TanjilG_05042) և AnMan (TanjilG_12861) արտահայտման պրոֆիլները (նկ. 3):TanjilG_05042 գենը զգալի արձագանք (ակտիվացում) ցույց տվեց 83A:476 միայն առաջին ժամանակային կետում (6 hpi), մինչդեռ TanjilG_12861-ը նշանակալի էր Mandeloop-ում միայն երկու ժամանակում՝ 6 hpi (ներքև կարգավորում) և 24 hpi (6 hpi):Հետ.):կարգավորելի)):
GO:0055114 «օքսիդացման ռեդոքս գործընթաց» տերմինի մեջ ամենաշատ գերարտահայտված գեները ցիտոքրոմ P450 սպիտակուցները և պերօքսիդազը կոդավորող գեներն էին (նկ. 4):83A:476-ից մեկուսացված նմուշների համար 6 HPI-ով, առավելագույն կամ նվազագույն log2 (ծալովի փոփոխություն) արժեքներ (գեների 86,6%-ի համար) սովորաբար նկատվել են պատվաստված և հսկիչ բույսերի միջև՝ ընդգծելով այս գենոտիպի բարձր արձագանքը պատվաստվող սեռին:83A:476-ը ցույց տվեց ամենակարևոր GO-ն՝ 0055114 DEG 6 ձիաուժ հզորությամբ (503 գեն), մինչդեռ մնացած տողերը՝ 48 ձիաուժ (Boregine, 31 գեն; Mandelup, 85 գեն և Բնակչություն 22660, 78 գեն)):GO:0055114 ընտանիքի գեների մեծ մասում նկատվել են պատվաստումների երկու տեսակի արձագանքներ (ակտիվացում և արգելակում):Հետաքրքիր է, որ GO: 0055114 տերմինի համար հայտնաբերված DEG-ների մինչև 97,6%-ը Mandelupe-ում 48 ձիաուժ հզորությամբ: Այս դիտարկումները ցույց են տալիս, որ չնայած զգալիորեն փոքր մասշտաբին (այսինքն՝ մուտացված ռեդոքս գեների քանակը՝ 85-ը 503-ի դիմաց), տրանսկրիպտոմի վաղ արձագանքման օրինաչափությունը նման է 8 տառադարձման վաղ արձագանքման: 76.Բորեգինում և 22660 բնակչությունում այս կոնվերգենցիան ավելի ցածր է՝ համապատասխանաբար 51,6% և 75,6%:
Բացահայտվել են կենսաբանական գործընթացի «GO:0055114 Redox process» տերմինի հիմնական բաղադրիչների արտահայտման օրինաչափությունները։Log2 սանդղակը ներկայացնում է log2 արժեքները (ծալովի փոփոխություն) պատվաստված (Colletotrichum lupini, շտամ Col-08, ստացված լյուպի դաշտերից, Wizhenica, Լեհաստան, 1999) և հսկիչ (շեղծված պատվաստված) բույսերի միջև միաժամանակ:Վերլուծվել են հետևյալ նեղ տերևավոր լյուպինի գծերը՝ 83A:476 (դիմացկուն, հոմոզիգոտ Lanr1 ալելը կրող), Բորեգին (դիմացկուն, գենետիկ ֆոնը անհայտ է), Մանդելուպ (չափավոր դիմացկուն, հոմոզիգոտ AnMan ալելը կրող) և Պոպուլյացիա 22660 (զգայուն):
83A:476 Տրանսկրիպտոմիկ պատասխանները C. lupini-ով պատվաստմանը (շտամ Col-08) ներառում էին նաև GO:0015979 «ֆոտոսինթեզ» տերմինին վերագրվող գեների համակարգված լռեցում և հարակից այլ կենսաբանական գործընթացներ (Նկար 5):Այս GO:0015979 DEG հավաքածուն պարունակում էր 105 գեն, որոնք զգալիորեն ճնշված էին 6 ձիաուժ հզորությամբ 83A:476-ում:Այս ենթախմբում 37 գեն նույնպես կարգավորվել է Mandelup-ում 48 HPI-ով և 35-ը միաժամանակ 22660 պոպուլյացիայի մեջ, ներառյալ 19 DEG-ները, որոնք ընդհանուր են երկու գենոտիպերի համար:GO տերմինի հետ կապված DEG-ներ՝ 0015979, զգալիորեն ակտիվացված չեն որևէ համակցության մեջ (տող x ժամանակ):
Բացահայտվել են կենսաբանական գործընթացի «GO:0015979 ֆոտոսինթեզ» տերմինի հիմնական բաղադրիչների արտահայտման օրինաչափությունները։Log2 սանդղակը ներկայացնում է log2 արժեքները (ծալովի փոփոխություն) պատվաստված (Colletotrichum lupini, շտամ Col-08, ստացված լյուպի դաշտերից, Wizhenica, Լեհաստան, 1999) և հսկիչ (շեղծված պատվաստված) բույսերի միջև միաժամանակ:Վերլուծվել են հետևյալ նեղ տերևավոր լյուպինի գծերը՝ 83A:476 (դիմացկուն, հոմոզիգոտ Lanr1 ալելը կրող), Բորեգին (դիմացկուն, գենետիկ ֆոնը անհայտ է), Մանդելուպ (չափավոր դիմացկուն, հոմոզիգոտ AnMan ալելը կրող) և Պոպուլյացիա 22660 (զգայուն):
Ելնելով դիֆերենցիալ էքսպրեսիայի վերլուծության արդյունքներից և ենթադրաբար ներգրավված է պաթոգեն սնկերի դեմ պաշտպանական պատասխաններում, այս յոթ գեների հավաքածուն ընտրվել է իրական ժամանակի PCR-ով արտահայտման պրոֆիլների քանակականացման համար (Լրացուցիչ աղյուսակ S9):
Սպիտակուցի ենթադրյալ TanjilG_10657 գենը զգալիորեն առաջացել է բոլոր ուսումնասիրված գծերում և ժամանակային կետերում՝ համեմատած հսկիչ (նմանական) բույսերի հետ (Լրացուցիչ աղյուսակներ S10, S11):Բացի այդ, TanjilG_10657-ի արտահայտչական պրոֆիլը ցույց տվեց աճող միտում փորձի ընթացքում բոլոր տողերի համար:22660 բնակչությունը ցույց է տվել TanjilG_10657-ի ամենաբարձր զգայունությունը պատվաստման նկատմամբ 114 անգամ ակտիվացումով և արտահայտման ամենաբարձր հարաբերական մակարդակը (4,4 ± 0,4) 24 HPI-ում (նկ. 6ա):PR10 LlR18A սպիտակուցային գենը TanjilG_27015 նույնպես ցույց տվեց ակտիվացում բոլոր տողերում և ժամանակային կետերում, վիճակագրական նշանակությամբ տվյալների մեծ մասում (նկ. 6b):TanjilG_10657-ի նման, TanjilG_27015-ի հարաբերական արտահայտման ամենաբարձր մակարդակը դիտվել է 22660 պատվաստված բնակչության մոտ 24 HPI (19,5 ± 2,4):Թթվային էնդոխիտինազի TanjilG_04706 գենը զգալիորեն վերկարգավորվել է բոլոր գծերում և ժամանակի բոլոր կետերում, բացառությամբ Boregine 6 hpi-ի (նկ. 6c):Այն խիստ առաջացել է առաջին ժամանակային կետում (6 HPI) 83A:476-ում (10,5 անգամ), իսկ մյուս տողերում չափավոր աճել է (6,6-7,5 անգամ):Փորձի ընթացքում TanjilG_04706 արտահայտությունը մնաց նմանատիպ մակարդակներում 83A:476-ում և Boregine-ում, մինչդեռ Mandelup-ում և Population 22660-ում այն ​​զգալիորեն ավելացավ՝ հասնելով համեմատաբար բարձր արժեքների (համապատասխանաբար 5,9 ± 1,5 և 6,2 ± 1,5):Էնդօղլուկան-1,3-β-գլյուկոզիդազի նման TanjilG_23384 գենը ցույց տվեց բարձր ակտիվացում առաջին երկու ժամանակային կետերում (6 և 12 hpi) բոլոր տողերում, բացառությամբ 22660 պոպուլյացիայի (նկ. 6d):TanjilG_23384-ի հարաբերական արտահայտման ամենաբարձր մակարդակները դիտվել են երկրորդ ժամանակային կետում (12 ձիաուժ) Mandelup-ում (2,7 ± 0,3) և 83A:476 (1,5 ± 0,1):24 HPI-ում TanjilG_23384 արտահայտությունը համեմատաբար ցածր էր բոլոր ուսումնասիրված տողերում (0,04 ± 0,009-ից մինչև 0,44 ± 0,12):
Ընտրված գեների (ag) արտահայտման պրոֆիլները, որոնք բացահայտվել են քանակական PCR-ով:6, 12 և 24 թվերը ներկայացնում են պատվաստումից ժամեր անց:LanDExH7 և LanTUB6 գեները օգտագործվել են նորմալացման համար, իսկ LanTUB6-ը՝ միջսերիական տրամաչափման համար:Սխալների գծերը ներկայացնում են ստանդարտ շեղումը, որը հիմնված է երեք կենսաբանական կրկնօրինակների վրա, որոնցից յուրաքանչյուրը երեք տեխնիկական կրկնօրինակների միջինն է: Արտահայտման մակարդակների տարբերությունների վիճակագրական նշանակությունը պատվաստված (Colletotrichum lupini, շտամ Col-08, ստացված 1999 թվականին լյուպինի դաշտից Լեհաստանի Wierzenica) և հսկիչ (կեղծ պատվաստված) բույսերի միջև նշված են տվյալների կետերի վերևում (*P արժեքը < 0,05, **P արժեքը .≥ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, ≤ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, ≤ 0, ≤ 0. Արտահայտման մակարդակների տարբերությունների վիճակագրական նշանակությունը պատվաստված (Colletotrichum lupini, շտամ Col-08, ստացված 1999 թվականին լյուպինի դաշտից Լեհաստանի Wierzenica) և հսկիչ (կեղծ պատվաստված) բույսերի միջև նշված են տվյալների կետերի վերևում (*P արժեքը < 0,05, **P արժեքը .≥ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, ≤ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, ≤ 0, ≤ 0. Статистическая значимость различий в уровнях экспрессии между инокулированными (Colletotrichum lupini, штамм Col-08, получен в 1999 г. х (*значение P < 0,05, **значение P ≤ 0,01, ***значение P ≤ 0,001): Վիճակագրորեն զգալի տարբերություններ արտահայտման մակարդակների միջև պատվաստված (Colletotrichum lupini, շտամ Col-08, ստացված 1999 թվականին Լեհաստանի Վիերժենիցեի լյուպի դաշտից) և հսկիչ (կեղծված պատվաստված) բույսերի միջև տվյալների կետերից վերև նշված են (*P արժեքը < 0,05, **P-արժեք ≤ 1,0,0 ≤):接种 (Colletotrichum lupini), Col-08株, 1999 թ.水平差异的统计学显着性标记在数据点上方（*P值< 0,05, **P 值≤ 0,01, ***P 倂0≤ 0,01, ***P 值0≤接种 （colletotrichum lupini ， color-08 株 ， 1999 թ.平 差异 的 统计学 显着性 标记 数据点 上方*p 值 <0,05, **P ≤ 0,01, ***P ≤ 0,001) Статистически расте значимые различия в уровнях экспрессии между инокулированными (Colletotrichum lupini, штамм Col-08, полученный с полей люпина в Верженице, Польша, в 1999 г.) и може контрольно иныкулыми (1999 թ.) нных (* значение P < 0,05, ** P-значение ≤ 0,01, ***P-значение ≤ 0,001)։ Վիճակագրորեն նշանակալի տարբերություններ արտահայտման մակարդակների միջև պատվաստված (Colletotrichum lupini, շտամ Col-08, ստացված լուպինի դաշտերից Վերժենիցեում, Լեհաստան, 1999 թ.) և հսկիչ (կեղծ պատվաստված) բույսերի միջև նշված են տվյալների կետերի վերևում (*P արժեքը < 0,05 , **P-արժեք .Վերլուծված NLL գծերն էին. 83A:476 (դիմացկուն, հոմոզիգոտ Lanr1 ալելը կրող), Մանդելուպ (չափավոր դիմացկուն, հոմոզիգոտ AnMan ալելը կրող), Բորեգին (դիմացկուն, անհայտ գենետիկական ֆոն) և 22660 պոպուլյացիա (զգայուն):
Թեկնածու գենը TanjilG_05042 Lanr1 տեղանքում ցույց է տվել էականորեն տարբեր արտահայտման օրինաչափություն ՌՆԹ-seq ուսումնասիրություններից ստացված պրոֆիլներից (նկ. 6e):Այս գենի զգալի ակտիվացում է նկատվել Mandelup-ի և 22660 պոպուլյացիայի մոտ (համապատասխանաբար մինչև 39,7 և 11,7 անգամ), ինչը հանգեցրել է արտահայտման համեմատաբար բարձր մակարդակների (համապատասխանաբար մինչև 1,4 ± 0,14 և 7,2 ± 1,3):83A:476-ը նաև բացահայտեց TanjilG_05042 գենի որոշակի վերկարգավորում (մինչև 3,8 անգամ), սակայն ձեռք բերված արտահայտման հարաբերական մակարդակները (0,044 ± 0,002) ավելի քան 30 անգամ ավելի ցածր էին, քան Mandelup-ում և 22660 պոպուլյացիաներում դիտվածները:qPCR-ով վերլուծված ցույց տվեց զգալի տարբերություններ արտահայտման մակարդակներում գենոտիպերի միջև կեղծ պատվաստված (հսկիչ) տարբերակներում՝ հասնելով 58 անգամ տարբերության 22660 և 83A:476 պոպուլյացիաների, ինչպես նաև 22660 և 22660 պոպուլյացիաների միջև: Երկակի տարբերություն է ձեռք բերվել Mandalup.-ի և Boregine-ի միջև:
AnMan տեղանքի թեկնածու գենը՝ TanjilG_12861, ակտիվացել է ի պատասխան պատվաստումների 83A:476-ում և Mandelup-ում, չեզոք է եղել 22660 պոպուլյացիայի մեջ և իջեցվել է Բորեգինում (նկ. 6f):TanjilG_12861 գենի հարաբերական արտահայտությունը ամենաբարձրն էր պատվաստված 83A-ում՝ 476 (0,14±0,01):17.4 կԴա I դասի ջերմային շոկի սպիտակուցի գենը TanjilG_05080 HSP17.4 ցույց է տվել ավելի ցածր հարաբերական արտահայտման մակարդակ բոլոր ուսումնասիրված շտամներում և ժամանակային կետերում (նկ. 6g):Ամենաբարձր արժեքը դիտվել է 24 HPI-ում 22660 բնակչության շրջանում (0,14 ± 0,02, ութ անգամ աճ՝ ի պատասխան պատվաստումների):
Գենի էքսպրեսիայի պրոֆիլների համեմատությունը (նկ. 7) բացահայտեց բարձր հարաբերակցություն TanjilG_10657-ի և չորս այլ գեների միջև՝ TanjilG_27015 (r = 0.89), TanjilG_05080 (r = 0.85), TanjilG_05042 (r = 0.70G (r = 0.80) և 4.Նման արդյունքները կարող են ցույց տալ այս գեների համատեղ կարգավորումը պաշտպանական պատասխանների ժամանակ:TanjilG_12861 և TanjilG_23384 գեները ցույց են տվել արտահայտման տարբեր պրոֆիլներ՝ ավելի ցածր Pearson հարաբերակցության գործակցի արժեքներով (համապատասխանաբար 0,08-ից մինչև 0,43 և -0,19-ից մինչև 0,28), համեմատած այլ գեների:
Գենային արտահայտման պրոֆիլների միջև փոխկապակցվածությունը հայտնաբերվել է քանակական PCR-ի միջոցով:Վերլուծվել են հետևյալ նեղ տերևավոր լյուպինի գծերը՝ 83A:476 (դիմացկուն, հոմոզիգոտ Lanr1 ալելը կրող), Մանդելուպ (չափավոր դիմացկուն, հոմոզիգոտ AnMan ալելը կրող), Բորեգին (դիմացկուն, գենետիկական ֆոնը անհայտ) և Պոպուլյացիա 22660 (զգայուն):Հաշվարկվել են երեք ժամանակային կետեր (պատվաստումից 6, 12 և 24 ժամ հետո), ներառյալ պատվաստված (Colletotrichum lupini, շտամ Col-08, որը ստացվել է 1999 թվականին Լեհաստանի Վիերժենիցե քաղաքի լյուպինի դաշտերից) և հսկիչ (շերտապատված) բույսերը:Սանդղակը ցույց է տալիս Պիրսոնի հարաբերակցության գործակցի արժեքը։
Մեկ դյույմում 6 ձիաուժ հզորությամբ ստացված տվյալների հիման վրա WGCNA-ն իրականացվել է 9981 DEG-ի վրա, որը նույնականացվել է՝ համեմատելով պատվաստված և հսկիչ բույսերը՝ կենտրոնանալու վաղ պաշտպանական պատասխանների վրա (Լրացուցիչ աղյուսակ S12):Գտնվել են 22 գենային մոդուլներ (կլաստերներ) գենոտիպերի և փորձարարական տարբերակների միջև փոխկապակցված (դրական կամ բացասական) արտահայտման պրոֆիլներով: Միջին հաշվով, գեների արտահայտման մակարդակները իջնում ​​էին 83A:476 > Mandelup > Boregine > Population 22660 կարգով (երկու տարբերակներում, սակայն, այս միտումն ավելի ուժեղ էր հսկիչ բույսերում): Միջին հաշվով, գեների արտահայտման մակարդակները իջնում ​​էին 83A:476 > Mandelup > Boregine > Population 22660 կարգով (երկու տարբերակներում, սակայն, այս միտումն ավելի ուժեղ էր հսկիչ բույսերում): В среднем уровни экспрессии генов снижались в порядке 83A:476 > Mandelup > Boregine > Բնակչություն 22660 (в обоих варијантах, однако, эта тенденция была сильнее у контрольных растений): Միջին հաշվով, գեների էքսպրեսիայի մակարդակները նվազել են 83A:476 > Mandelup > Boregine > Population 22660 կարգով (երկու տարբերակներում, սակայն, այս միտումն ավելի ուժեղ է եղել վերահսկող բույսերում):平均而言，基因表达水平按83A:476 > Mandelup > Boregine > Բնակչություն 22660 的顺序下降（然而，在两 的顺序下降（然而，在两在对照植物中更强）.平均 而 言 ， 基因 水平 按 按 83a: 476> mandelup> boregine> բնակչություն 22660 的 顺序 下降 （， 下降 （， 在在 植物 中 更）…………………………………………….. В среднем уровни экспрессии генов снижались в ряду 83A:476 > Mandelup > Boregine > Բնակչություն 22660 (однако в обоих варијантах эта тенденция была сильнее у контрольных растений): Միջին հաշվով, գեների էքսպրեսիայի մակարդակները նվազել են 83A:476 > Mandelup > Boregine > Population 22660 շարքում (սակայն, երկու տարբերակներում էլ այս միտումն ավելի ուժեղ է եղել վերահսկող բույսերում):Պատվաստումը հանգեցրեց գեների արտահայտման վերկարգավորմանը, հատկապես 18, 19, 14, 6 և 1 մոդուլներում (ազդեցության նվազման կարգով), բացասական կարգավորման (օրինակ՝ 9 և 20 մոդուլներ) կամ չեզոք ազդեցություններով (օրինակ՝ 11, 22, 8 և 13 մոդուլներ):GO տերմինի հարստացման վերլուծությունը (Լրացուցիչ աղյուսակ S13) բացահայտեց «GO: 0006952 Պաշտպանիչ պատասխաններ» պատվաստված մոդուլի համար (18) առավելագույն ակտիվացմամբ, ներառյալ qPCR-ով վերլուծված գեները (TanjilG_04706, TanjilG_23384, TanjilG_23384, TanjilG_23384, TanjilG_23384, TanjilG_1065, TanjilG_1065, TanjilG_1065, TanjilG_04706, TanjilG_23384, TanjilG_1065. սեղմված ֆոտոսինթեզի մոդուլներ (9):18-րդ մոդուլի հարստացուցիչը (նկ. 8) նույնականացվել է որպես TanjilG_26536 գեն, որը կոդավորում է PR-10-ի նման LlR18B սպիտակուցը, իսկ մոդուլի 9-ի հարստացուցիչը նույնացվել է որպես TanjilG_28955 գեն, որը կոդավորում է ֆոտոհամակարգի II PsbQ սպիտակուցը:Անտրակնոզային դիմադրության թեկնածու Lanr1 գենը՝ TanjilG_05042, հայտնաբերվել է 22-րդ մոդուլում (նկ. 9) և կապված է «GO:0044260 Բջջային մակրոմոլեկուլային նյութափոխանակության գործընթացներ» և «GO:0006355 Տրանսկրիպցիոն կարգավորում, ԴՆԹ-ի ձևավորում» տերմինների հետ, որոնք կրում են Tanjil hub.b:գենը կոդավորում է ջերմային սթրեսի տրանսկրիպցիոն գործոն A-4a (HSFA4a):
«GO: 0006952 Պաշտպանության պատասխաններ» կենսաբանական գործընթացի գերներկայացված տերմիններով մոդուլների գենային համակարտահայտման կշռված ցանցային վերլուծություն:Կապակցումը պարզեցվել է՝ ընդգծելու qPCR-ով վերլուծված չորս գեները (TanjilG_04706, TanjilG_23384, TanjilG_10657 և TanjilG_27015):
«GO: 0006355. Տրանսկրիպցիոն կարգավորում, ԴՆԹ-ի ձևանմուշ» և անտրակնոզային դիմադրության թեկնածու Lanr1 TanjilG_05042 գենը կրող մոդուլի գեների համակցված արտահայտման կշռված ցանցային վերլուծություն, որն ունի կենսաբանական գործընթացի գերներկայացված տերմին:Ligation-ը պարզեցվել է՝ առանձնացնելու TanjilG_05042 գենը և կենտրոնական TanjilG_01212 գենը:
Ավստրալիայում հավաքված սիբիրախտի դիմադրության ցուցադրումը ցույց տվեց, որ վաղ արձակված սորտերի մեծ մասը զգայուն էր.Kalya-ն, Coromup-ը և Mandelup-ը նկարագրվել են որպես չափավոր դիմացկուն, մինչդեռ Wonga-ն, Tanjil-ը և 83A:476-ը նկարագրվել են որպես բարձր դիմացկուն26,27,31:ուներ նույն դիմադրողական ալելը՝ նշանակված Lanr1, իսկ Coromup-ը և Mandelup-ը ունեին տարբեր ալել՝ նշանակված AnMan10, 26, 39, մինչդեռ Կալյան փոխանցեց այլ ալել։, Lanr2.Անտրակնոզային դիմադրության սկրինինգը Գերմանիայում հանգեցրեց Bo7212 դիմացկուն գծի նույնականացմանը Lanr1-ից բացի այլ թեկնածու ալելի հետ, որը կոչվում է LanrBo36:
Մեր ուսումնասիրությունը բացահայտեց Lanr1 ալելի շատ ցածր հաճախականություն (մոտ 6%) փորձարկված գերմպլազմայում:Այս դիտարկումը համապատասխանում է արևելաեվրոպական գերմպլազմայի սքրինինգի արդյունքներին՝ օգտագործելով Anseq3 և Anseq4 մարկերները, որոնք ցույց են տվել, որ Lanr1 ալելն առկա է միայն երկու բելառուսական տողերում:Սա խոսում է այն մասին, որ Lanr1 ալելը դեռ լայնորեն չի օգտագործվում տեղական բուծման ծրագրերի կողմից, ի տարբերություն Ավստրալիայի, որտեղ այն հանդիսանում է մարկերների օգնությամբ բուծման հիմնական ալելներից մեկը:Դա կարող է պայմանավորված լինել եվրոպական դաշտային պայմաններում Lanr1 ալելի տրամադրած դիմադրության ավելի ցածր մակարդակով, համեմատած Ավստրալիայի զեկույցի հետ:Ի լրումն, Ավստրալիայի բարձր տեղումների տեղամասերում անտրակնոզի ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ Lanr1 ալելով միջնորդավորված դիմադրողականության արձագանքները կարող են արդյունավետ չլինել եղանակային պայմաններում, որոնք նպաստում են հարուցչի աճին և արագ զարգացմանը19,42:Իրականում, ներկա ուսումնասիրության մեջ նկատվել են նաև սիբիրախտի որոշ ախտանիշեր Lanr1 ալել կրող գենոտիպերում, ինչը ենթադրում է, որ դիմադրողականությունը կարող է անհետանալ C. lupini-ի զարգացման համար օպտիմալ պայմաններում:Բացի այդ, Anseq3 և Anseq4 մարկերների առկայության կեղծ դրական մեկնաբանությունները, որոնք գտնվում են Lanr1 տեղանքից մոտավորապես 1 սմ հեռավորության վրա, հնարավոր են 28,30,43:
Մեր ուսումնասիրությունը ցույց տվեց, որ 83A:476-ը, որը կրում է Lanr1 ալելը, արձագանքել է C. lupini-ի պատվաստմանը լայնածավալ տրանսկրիպտոմային վերածրագրավորմամբ առաջին վերլուծված ժամանակային կետում (6 hpi), մինչդեռ Mandelup-ում, որը կրում է AnMan ալելը, տրանսկրիպտոմային արձագանքները նկատվել են շատ ավելի ուշ:(24-ից մինչև 48 ձիաուժ):Պաշտպանական պատասխանների այս ժամանակավոր տատանումները կապված են հիվանդության ախտանիշների տարբերության հետ՝ ընդգծելով պաթոգենների վաղ ճանաչման կարևորությունը դիմադրությանը հաջող արձագանքելու համար:Բույսերի հյուսվածքը վարակելու համար սիբիրախտի սպորները պետք է անցնեն հյուրընկալող մակերեսի զարգացման մի քանի փուլ, ներառյալ բողբոջումը, բջիջների բաժանումը և ապպրեսորիումի ձևավորումը:Կցորդը վարակիչ կառույց է, որը կպչում է հյուրընկալողի մակերեսին և հեշտացնում ներթափանցումը հյուրընկալող հյուսվածքների մեջ:Այսպիսով, C. gloeosporioides-ի սպորները սիսեռի էքստրակտում ցույց են տվել միջուկի առաջին բաժանումը ինկուբացիայից 75-90 րոպե հետո, 90-120 րոպե հետո սաղմնային խողովակի ձևավորումը և 4 ժամից հետո ընկճումը 45:Mango C. gloeosporioides-ը ցույց է տվել ավելի քան 40% կոնիդային բողբոջում 3 ժամ ինկուբացիայից հետո և մոտ 20% պրեսորների ձևավորում 4 ժամ հետո:C. gloeosporioides-ի վիրուլենտության հետ կապված CAP20 գենը ցույց է տվել տրանսկրիպցիոն ակտիվություն էպիֆիտ ձևավորող կոնիդիայում 3,5 ժամ ինկուբացիայից հետո ավոկադոյի մակերեսային մոմում CAP20 սպիտակուցի բարձր կոնցենտրացիաներով 4 ժամ 46 րոպե հետո:Նմանապես, մելանինի կենսասինթեզի գեների ակտիվությունը C. trifolii-ում առաջացել է 2-ժամյա ինկուբացիայի ընթացքում, որին հաջորդել է ապպրեսորիումի ձևավորումը 1 ժամ հետո:Տերեւների հյուսվածքների ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ C. acutatum-ով պատվաստված ելակները առաջին անգամ ճնշում են 8 ձիաուժ հզորությամբ, մինչդեռ C. coccodes-ով պատվաստված լոլիկները առաջին անգամ ճնշում են 4 ձիաուժ հզորությամբ48,49:հիմնականում համապատասխանում է Colletotrichum spp-ի ժամանակային սանդղակին:վարակիչ գործընթաց.83A:476-ի արագ պաշտպանական պատասխանները ենթադրում են բույսերի դիմադրության և էֆեկտորի կողմից հրահրված իմունիտետի (ETI) գեների ներգրավվածություն այս գծում, մինչդեռ Մանդելուպի հետաձգված պատասխանները աջակցում են միկրո-կապված մոլեկուլային օրինաչափության հրահրված անձեռնմխելիության (MTI) վարկածին 50: Վաղ պատասխանները 83A-ին. 476 և Mandelup.Հետաձգված արձագանքում վերև կամ ներքև կարգավորվող գեների մասնակի համընկնումը նույնպես աջակցում է այս հայեցակարգին, քանի որ ETI հաճախ համարվում է արագացված և ուժեղացված MTI արձագանք, որը ավարտվում է վարակի վայրում ծրագրավորված բջջային մահով, որը հայտնի է որպես անաֆիլակտիկ շոկ 51,52:
Գենների մեծ մասը վերագրվում է գերներկայացված Gene Ontology GO:0006952 «Պաշտպանական արձագանք» տերմինին, սթրեսից առաջացած ծոմապահության հաղորդագրության 22 սպիտակուցի 11 հոմոլոգներն են (նման SAM22-ին) և լատեքսային սպիտակուցի նմանվող յոթ հիմնական (MLPs):31, 34, 43 և 423 նման սպիտակուցները ցույց են տվել հաջորդականության նմանություն:SAM22-ի նման գեները ցույց տվեցին զգալի ակտիվացում, որը տևեց ավելի երկար՝ ցույց տալով անտրակնոզային դիմադրության բարձր մակարդակ (83A:476 և Boregine):Այնուամենայնիվ, MLP-ի նման գեները կարգավորվել են միայն թեկնածու դիմադրության ալել կրող գծերում (83A:476/Lanr1 6 ձիաուժով և Mandelup/AnMan 24 ձիաուժով):Հարկ է նշել, որ բոլոր հայտնաբերված SAM22-ի նման հոմոլոգները ծագում են մոտավորապես 105 կբ ընդգրկող գեների կլաստերից, մինչդեռ MLP-անման գեները ծագում են գենոմի առանձին շրջաններից:Նման SAM22-ի նման գեների համակարգված ակտիվացում հայտնաբերվել է նաև Diaporthetoxica-ի պատվաստման նկատմամբ NLL դիմադրության մեր նախորդ ուսումնասիրության մեջ՝ ենթադրելով, որ դրանք ներգրավված են պաշտպանական պատասխանի հորիզոնական բաղադրիչներում:Այս եզրակացությունը հաստատվում է նաև SAM22-ի նման գեների դրական արձագանքի մասին հաղորդումներով վնասվածքներին կամ բուժմանը սալիցիլաթթվով, սնկային ինդուկտատորներով կամ ջրածնի պերօքսիդով:
Ապացուցված է, որ MLP նման գեները արձագանքում են տարբեր աբիոտիկ և բիոտիկ սթրեսներին, ներառյալ բակտերիալ, վիրուսային և պաթոգեն սնկային վարակները շատ բույսերի տեսակներում55:Բույսերի և պաթոգենների միջև որոշակի փոխազդեցություններին արձագանքման ուղղությունները տատանվում էին խիստ աճից (այսինքն՝ բամբակը Verticillium dahliae-ով վարակվելու ժամանակ) մինչև զգալիորեն նվազում (այսինքն՝ Alternaria spp.-ով խնձորենու վարակվելուց հետո)56,57:MLP-անման 423 գենի զգալի անկում է նկատվել F. niger վարակի դեմ ավոկադոյի պաշտպանության ժամանակ և Botryosphaeria berengeriana f խնձորի ծառի վարակման ժամանակ:cn.piricola-ն և Alternaria alternata-ն խնձորի պաթոտիպեր են58,59:Բացի այդ, MLP-ի նման 423 գենը գերարտահայտող խնձորի կոճղերը ավելի ցածր են արտահայտվել դիմադրողականության հետ կապված գեների նկատմամբ և ավելի զգայուն են սնկային վարակի նկատմամբ59:Հետևելով Fusarium oxysporum f-ին, MLP-ման 423 գենը նույնպես ճնշվել է դիմացկուն սովորական լոբի գերմպլազմայում:cn.Լոբով վարակ 60.
Մեր RNA-seq ուսումնասիրության մեջ հայտնաբերված PR-10 ընտանիքի մյուս անդամներն էին LlR18A և LlR18B գեները՝ ի պատասխան վերկարգավորման, ինչպես նաև վերկարգավորված (1 գեն) կամ իջեցված (3 գեն) գենը լիպիդային փոխանցման DIR1 սպիտակուցի համար:.Բացի այդ, WGCNA-ն ընդգծում է LlR18B գենը որպես այս մոդուլի հանգույց, որը շատ ենթակա է պատվաստումների և կրում է մի քանի պաշտպանիչ պատասխան գեներ:LlR18A և LlR18B գեները առաջացել են դեղին լյուպինի տերևներում՝ ի պատասխան պաթոգեն բակտերիաների, ինչպես նաև NLL ցողուններում՝ D. toxica պատվաստումից հետո, մինչդեռ այս գեների բրնձի հոմոլոգը՝ RSOsPR10, արագորեն առաջացել է սնկային վարակով, որը ենթադրաբար ներգրավված է սնկային վարակի միջոցով: ոչ սպեցիֆիկ լիպիդային տրանսպորտային սպիտակուցներ, որոնք անհրաժեշտ են համակարգային ձեռքբերովի դիմադրության (SAR) առաջացման համար:Պաշտպանական ռեակցիաների զարգացմամբ, DIR1 սպիտակուցը վարակի կիզակետից տեղափոխվում է ֆլոեմի միջով՝ հեռավոր օրգաններում SAR առաջացնելու համար:Հետաքրքիր է, որ TanjilG_02313 DIR1 գենը զգալիորեն առաջացել է 84A:476 և Բնակչություն 22660 տողերում առաջին անգամ, սակայն անտրակնոզային դիմադրությունը հաջողությամբ զարգացել է միայն 84A:476 տողում:Սա կարող է վկայել NLL-ում DIR1 գենի որոշակի ենթաֆունկցիոնալացման մասին, քանի որ մնացած երեք հոմոլոգները արձագանքել են պատվաստմանը միայն 83A:476 գծում 6 ձիաուժ հզորությամբ, և այս արձագանքն ուղղված է դեպի ներքև:
Մեր ուսումնասիրության մեջ «GO:0055114 Redox գործընթաց» կոչվող կենսաբանական գործընթացին համապատասխանող ամենատարածված բաղադրիչներն էին ցիտոքրոմ P450 սպիտակուցը, պերօքսիդազը, լինոլաթթու 9S-/13S-լիպոքսիգենազը և 1-ամինոցիկլոպրոպան-1-կարբոքսիլաթթու օքսիդազը:Բացի այդ, մեր WGCNA-ն սահմանում է HSFA4a հոմոլոգը որպես մոդուլներ կրող հանգույց, ինչպիսին է Lanr1 դիմադրության գենի թեկնածու TanjilG_05042:HSFA4a-ն բույսերում միջուկային տառադարձման ռեդոքսից կախված կարգավորման բաղադրիչն է:
Ցիտոքրոմ P450 սպիտակուցները օքսիդորեդուկտազներ են, որոնք կատալիզացնում են NADPH և/կամ O2-ից կախված հիդրոքսիլացման ռեակցիաները առաջնային և երկրորդային նյութափոխանակության մեջ, ներառյալ քսենոբիոտիկների, ինչպես նաև հորմոնների, ճարպաթթուների, ստերոլների, բջջային պատի բաղադրիչները, կենսապոլիմերները և բիոսինթեզը: ֆունկցիան կրճատվել է -10.6 log2-ից (ապատիկի չափով փոփոխություն) մինչև 5.7՝ պայմանավորված մեծ թվով փոփոխված հոմոլոգների (37) և հատուկ գեների միջև արձագանքման օրինաչափությունների տարբերություններով, որոնք արտացոլում են դեպի վեր վերանայումը:.Միայն RNA-seq տվյալների օգտագործումը պարզելու համար NLL գեների ենթադրյալ կենսաբանական գործառույթը սպիտակուցների նման մեծ գերընտանիքում խիստ ենթադրական կլիներ:Այնուամենայնիվ, հարկ է նշել, որ ցիտոքրոմ P450 որոշ գեներ կապված են պաթոգեն սնկերի կամ բակտերիաների նկատմամբ դիմադրության բարձրացման հետ, ներառյալ ալերգիկ ռեակցիաների ներդրումը69,70,71:
III դասի պերօքսիդազները բույսերի բազմաֆունկցիոնալ ֆերմենտներ են, որոնք ներգրավված են բույսերի աճի և զարգացման ընթացքում նյութափոխանակության գործընթացների լայն շրջանակում, ինչպես նաև ի պատասխան շրջակա միջավայրի սթրեսների, ինչպիսիք են աղիությունը, երաշտը, բարձր լույսի ինտենսիվությունը և պաթոգենների հարձակումը72:Պերօքսիդազները ներգրավված են մի քանի բույսերի տեսակների փոխազդեցության մեջ Անտրասիսի հետ, այդ թվում՝ Stylosanthes humilis և C. gloeosporioides, Lens culinaris և C. truncatum, Phaseolus vulgaris և C. lindemuthianum, Cucumis sativus և C. lagenarium73,776.75:Արձագանքը շատ արագ է, երբեմն նույնիսկ 4 HPI-ում, մինչև բորբոսը ներթափանցել է բույսերի հյուսվածք73:Պերօքսիդազի գենը նույնպես արձագանքել է D. toxica NLL պատվաստմանը:Ի հավելումն օքսիդատիվ պոռթկումը կարգավորելու կամ օքսիդատիվ սթրեսը վերացնելու իրենց բնորոշ գործառույթներին, պերօքսիդազները կարող են խանգարել պաթոգենների աճին` ստեղծելով ֆիզիկական խոչընդոտներ, որոնք հիմնված են բջջի պատի ամրացման վրա` գիծացման, ենթամիավորների կամ կոնկրետ միացությունների խաչաձեւ կապի ժամանակ:Այս ֆունկցիան կարող է վերագրվել սիլիկոյում TanjilG_03329 գենին, որը կոդավորում է ենթադրյալ լիգնին ձևավորող անիոնային պերօքսիդազը, որը զգալիորեն կարգավորվել է մեր ուսումնասիրության մեջ 83A:476 դիմացկուն գծում 6 HPI-ում, բայց ոչ այլ շտամներում և ժամանակային կետերում, որոնք չեն արձագանքում:
Լինոլեաթթվի 9S-/13S-լիպոքսիգենազը լիպիդային կենսասինթեզի օքսիդատիվ ուղու առաջին քայլն է78:Այս ճանապարհի արտադրանքը բազմաթիվ գործառույթներ ունի բույսերի պաշտպանության գործում, ներառյալ բջջային պատի ամրապնդումը կալոզայի և պեկտինի նստվածքների ձևավորման միջոցով և օքսիդատիվ սթրեսի կարգավորումը թթվածնի ռեակտիվ տեսակների արտադրության միջոցով79,80,81,82,83:Ներկայիս ուսումնասիրության մեջ լինոլիկ թթվի 9S-/13S-լիպոքսիգենազի արտահայտությունը փոխվել է բոլոր շտամներում, սակայն 22660 զգայուն պոպուլյացիայի դեպքում վերակարգավորումը գերակշռում է տարբեր ժամանակային կետերում, մինչդեռ դիմացկուն Lanr1 և AnMan ալել կրող շտամներում դա ընդգծում է այս գենլիպիսինային տիպի պաշտպանիչ շերտի դիվերսիֆիկացիան:
1-ամինոցիկլոպրոպան-1-կարբոքսիլատ օքսիդազի (ACO) հոմոլոգը զգալիորեն վերկարգավորվել է (9 գեն) կամ իջեցվել (2 գեն), երբ պատվաստվել է լյուպինով:Երկու բացառությամբ, այս բոլոր պատասխանները տեղի են ունեցել 6 ձիաուժ հզորությամբ:ժամը 83A:476.ACO սպիտակուցներով միջնորդավորված ֆերմենտային ռեակցիան էթիլենի արտադրության արագությունը սահմանափակող քայլ է և, հետևաբար, բարձր կարգավորված է84:Էթիլենը բուսական հորմոն է, որը տարբեր դերեր է խաղում բույսերի զարգացումը կարգավորելու և աբիոտիկ և բիոտիկ սթրեսային պայմաններին արձագանքելու գործում:ACO-ի արտագրման ինդուկցիան և էթիլենի ազդանշանային ուղու ակտիվացումը ներգրավված են բրնձի դիմադրողականության բարձրացման մեջ oryzae oryzae հեմիբիոտրոֆ սնկերի նկատմամբ՝ կարգավորելով ռեակտիվ թթվածնի տեսակների և ֆիտոալեքսինների արտադրությունը:M. oryzae-ի և C. lupini88,89-ի միջև հայտնաբերված տերևների վարակման շատ նմանատիպ պրոցեսը, այս ուսումնասիրության մեջ հաղորդված 83A:476 տողում ACO հոմոլոգների զգալի վերկարգավորման ֆոնին փոխում է NLL անտրակնոզային էթիլենի դիմադրությունը որպես ազդանշանային կենտրոնական քայլ մոլեկուլային ուղիներում:
Ներկայիս ուսումնասիրության մեջ ֆոտոսինթեզի հետ կապված բազմաթիվ գեների լայնածավալ ճնշումը նկատվել է 6 ձիաուժ հզորությամբ 83A:476-ում և 48 ձիաուժով` Mandeloop-ում և 22660 բնակչության շրջանում:Այս փոփոխությունների չափն ու առաջընթացը համաչափ է մակարդակին։Այս փորձի ժամանակ նկատվել է սիբիրախտի դիմադրություն:Վերջերս արձանագրվել է ֆոտոսինթեզի հետ կապված տառադարձումների ուժեղ և վաղ ռեպրեսիա բույսերի և պաթոգենների փոխազդեցության մի քանի մոդելներում, ներառյալ պաթոգեն բակտերիաները և սնկերը:Շտապողականությունը (որոշ փոխազդեցության դեպքում 2 HPI-ից) և ֆոտոսինթեզի հետ կապված գեների գլոբալ ճնշումը ի պատասխան վարակի կարող է առաջացնել բույսերի իմունիտետ՝ հիմնված թթվածնի ռեակտիվ տեսակների տեղակայման և սալիցիլաթթվի ուղու հետ նրանց փոխազդեցության վրա՝ միջնորդելու ալերգիկ ռեակցիաներ 90,94:
Եզրափակելով, ամենադիմացկուն տոհմի համար առաջարկված պաշտպանական արձագանքման մեխանիզմները (83A:476) ներառում են պաթոգենների արագ ճանաչում R գենով (ենթադրաբար TIR-NBS-LRR TanjilG_05042) և ալերգիկ արձագանքով միջնորդավորված սալիցիլաթթու և էթիլենային ազդանշան, որին հաջորդում է հեռահար SAR-ի հաստատումը:գործողությունը ապահովվում է DIR-1 սպիտակուցով:Հարկ է նշել, որ C. lupini վարակի բիոտրոֆիկ շրջանը շատ կարճ է (մոտ 2 օր), որին հաջորդում է նեկրոտիկ աճ95:Այս փուլերի միջև անցումը կարող է կապված լինել նեկրոզի և էթիլենից առաջացող սպիտակուցների արտահայտման հետ, որոնք հանդես են գալիս որպես հյուրընկալ բույսերի գերզգայունության ռեակցիաների խթանիչներ:Հետևաբար, բիոտրոֆիկ փուլում C. lupini-ի հաջող բռնագրավման ժամանակային պատուհանը շատ նեղ է:Օքսիդացման և ֆոտոսինթեզի հետ կապված գեների վերածրագրավորումը, որը դիտվել է 83A:476-ում 6 hpi-ում, համահունչ է սնկային հիֆերի առաջընթացին և ազդարարում է հաջող պաշտպանական արձագանքի զարգացումը կենսատրոֆիկ փուլում:Mandelup-ի և 22660 պոպուլյացիայի տրանսկրիպտոմիկ պատասխանները կարող են շատ հետաձգվել՝ սնկերը բռնելու համար, նախքան նեկրոտիկ աճին անցնելը, այնուամենայնիվ, Mandelup-ը կարող է ավելի արդյունավետ լինել, քան 22660 պոպուլյացիան, քանի որ PR-10 սպիտակուցի համեմատաբար արագ կարգավորումը նպաստում է հորիզոնական դիմադրությանը:
ETI-ն, որը պայմանավորված է կանոնական R գենով, թվում է, որ սովորական մեխանիզմ է լոբի դիմադրողականության համար անտրակնոզին:Այսպիսով, Medicago truncatula լոբազգիների մոդելում սիբիրախտի նկատմամբ դիմադրողականությունը շնորհվում է RCT1 գենով, որը TIR-NBS-LRR97 բույսի R գենի դասի անդամ է:Այս գենը նաև լայն սպեկտրի անտրակնոզային դիմադրություն է հաղորդում առվույտում, երբ այն փոխանցվում է զգայուն բույսերին:Սովորական լոբի մեջ (P. vulgaris) մինչ օրս հայտնաբերվել են սիբիրախտի դիմադրության ավելի քան երկու տասնյակ գեներ:Այս գեներից մի քանիսը հայտնաբերվել են այն շրջաններում, որտեղ բացակայում են կանոնական R գեները, սակայն շատ ուրիշներ տեղակայված են NBS-LRR գենային կլաստերը կրող քրոմոսոմների եզրերին, ներառյալ TIR-NBS-LRRs99:Գենոմի ամբողջ SSR ուսումնասիրությունը հաստատեց նաև NBS-LRR գենի կապը սովորական լոբի մեջ սիբիրախտի դիմադրության հետ:Կանոնական R գենը հայտնաբերվել է նաև գենոմային տարածքում, որը կրում է սիբիրախտի դիմադրության հիմնական տեղանքը սպիտակ լյուպին 101-ում:
Մեր աշխատանքը ցույց է տալիս, որ անհապաղ դիմադրողական ռեակցիան, որն ակտիվանում է բույսերի վարակման վաղ փուլում (ցանկալի է ոչ ուշ, քան 12 ձիաուժ արագությամբ), արդյունավետորեն պաշտպանում է նեղ տերևավոր լյուպինը անտրակնոզից, որն առաջանում է Collelotrichum lupini պաթոգեն սնկից:Օգտագործելով բարձր թողունակության հաջորդականությունը՝ մենք ցուցադրեցինք անտրակնոզային դիմադրության գեների դիֆերենցիալ արտահայտման պրոֆիլները NLL բույսերում՝ միջնորդավորված Lanr1 և AnMan դիմադրողական գեներով:Հաջողակ պաշտպանությունը ներառում է օքսիդացման, ֆոտոսինթեզի և պաթոգենեզի մեջ ներգրավված սպիտակուցների գեների մանրակրկիտ ձևավորում՝ բույսի՝ հարուցչի հետ առաջին շփումից մի քանի ժամվա ընթացքում:Նմանատիպ պաշտպանիչ ռեակցիաները, սակայն ժամանակի ընթացքում հետաձգված, շատ ավելի քիչ արդյունավետ են բույսերը հիվանդություններից պաշտպանելու համար:Սիբիրախտի դիմադրությունը, որը միջնորդվում է Lanr1 գենով, նման է R գենի բնորոշ արագ արձագանքին (էֆեկտորից առաջացած իմունիտետ), մինչդեռ AnMan գենը, ամենայն հավանականությամբ, ապահովում է հորիզոնական պատասխան (անձեռնմխելիություն, որն առաջանում է մանրէների հետ կապված մոլեկուլային օրինաչափությամբ), ապահովելով կայունության չափավոր մակարդակ:
215 NLL գծերը, որոնք օգտագործվում էին անտրակնոզի մարկերների զննման համար, բաղկացած էին 74 սորտերից, 60 տողերից, որոնք ստացվել են խաչմերուկից կամ բուծումից, 5 մուտանտներից և 76 վայրի կամ բնօրինակ գերմպլազմայից:Գծերը եկել են 17 երկրներից, հիմնականում՝ Լեհաստանից (58), Իսպանիայից (47), Գերմանիայից (27), Ավստրալիայից (26), Ռուսաստանից (19), Բելառուսից (7), Իտալիայից (5) և այլ գծեր։10 երկրներից։Հավաքածուն ներառում է նաև դիմադրողական գծեր՝ 83A:476, Tanjil, Wonga, որոնք կրում են Lanr1 ալելները և Mandelup, որոնք կրում են AnMan ալելը:Գծերը ստացվել են Եվրոպական լուպինի գենետիկ ռեսուրսների տվյալների բազայից, որը վարում է Poznań Plant Breeding Ltd., Wiatrowo, Լեհաստան (Լրացուցիչ աղյուսակ S1):
Բույսերը աճեցվել են վերահսկվող պայմաններում (ֆոտոժամանակ 16 ժամ, ջերմաստիճանը ցերեկը՝ 25°C և գիշերը՝ 18°C):Վերլուծվել են երկու կենսաբանական կրկնօրինակներ:ԴՆԹ-ն մեկուսացվել է երեք շաբաթական տերևներից՝ օգտագործելով DNeasy Plant Mini Kit-ը (Qiagen, Hilden, Գերմանիա)՝ համաձայն արձանագրության:Մեկուսացված ԴՆԹ-ի որակը և կոնցենտրացիան գնահատվել է սպեկտրոֆոտոմետրիկ մեթոդներով (NanoDrop 2000; Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, ԱՄՆ):AnManM1 մարկերը, որը նշում է Anthracnose-ի դիմադրության AnMan գենը (ստացված cv. Mandelup-ից) և Anseq3 և Anseq4 մարկերները, որոնք կողք են դնում Lanr1 գենին (ստացված cv. Tanjil-ից) վերլուծվել են 11,26,28:Դիմացկուն ալելի համար հոմոզիգոտները գնահատվել են որպես «1», զգայուն՝ «0», իսկ հետերոզիգոտները՝ 0.5:
AnManM1, AnSeq3 և AnSeq4 մարկերների սքրինինգի արդյունքների և վերջնական հետագա փորձերի համար սերմերի առկայության հիման վրա ընտրվել է 50 NLL գիծ՝ անտրակնոզային դիմադրության ֆենոտիպավորման համար:Վերլուծությունն իրականացվել է կրկնօրինակով համակարգչային կառավարվող ջերմոցում՝ 14 ժամ ֆոտոպերիոդով, ցերեկը՝ 22°C և գիշերը՝ 19°C:Սերմերը քերծվում են (սաղմի հակառակ կողմից սուր շեղբով կտրում են սերմերի շերտը)՝ սերմերի քնածությունը կանխելու համար՝ սերմերի ծածկույթի չափազանց կոշտ լինելու պատճառով և ապահովելու միասնական բողբոջում։Բույսերը աճեցվել են ամանների մեջ (11 × 11 × 21 սմ) ստերիլ հողով (TS-1 REC 085 Medium Basic, Klasmann-Deilmann Polska, Վարշավա, Լեհաստան):Պատվաստումն իրականացվել է Colletotrichum lupini Col-08 շտամով, որն աճեցվել է 1999 թվականին Մեծ Լեհաստանի Վերժենիցայում աճեցված նեղ տերևավոր լյուպի բույսերի ցողուններից (52° 27′ 42″ N 17° 04′ 05″ E ):Ստացեք տարածք:Մեկուսիչները մշակվել են SNA միջավայրում 20°C ջերմաստիճանում 21 օր սև լույսի ներքո՝ սպորացում առաջացնելու համար:Ցանքից չորս շաբաթ անց, երբ բույսերը հասել էին 4-6 տերեւային փուլին, պատվաստումն իրականացվում էր կոնիդիայի կախույթով սրսկմամբ՝ 0,5 x 106 կոնիդիում մեկ մլ-ում:Պատվաստումից հետո բույսերը 24 ժամ պահել են մթության մեջ՝ մոտ 98% խոնավության և 25°C ջերմաստիճանի պայմաններում, որպեսզի հեշտացնեն կոնիդների բողբոջումը և վարակման գործընթացը։Բույսերն այնուհետև աճեցվեցին 14-ժամյա ֆոտոժամկետում 22°C օր/19°C գիշեր և 70% խոնավության պայմաններում:Հիվանդության գնահատականը կազմվել է պատվաստումից 22 օր հետո և տատանվել է 0-ից մինչև 9 (շատ զգայուն)՝ կախված ցողունների և տերևների վրա նեկրոտիկ վնասվածքների առկայությունից կամ բացակայությունից:Բացի այդ, բալերից հետո չափվել է բույսերի քաշը։Մարկերային գենոտիպերի և հիվանդության ֆենոտիպերի փոխհարաբերությունները հաշվարկվել են որպես կետային երկհաջորդական հարաբերակցություն (հետերոզիգոտ մարկերների բացակայություն անտրակնոզային դիմադրության ֆենոտիպի վերլուծության գծերում):