Þakka þér fyrir að heimsækja Nature.com.Vafraútgáfan sem þú notar hefur takmarkaðan CSS stuðning.Til að fá bestu upplifunina mælum við með því að þú notir uppfærðan vafra (eða slökkva á eindrægnistillingu í Internet Explorer).Í millitíðinni, til að tryggja áframhaldandi stuðning, munum við gera síðuna án stíla og JavaScript.
Angustifolius lúpína (NLL, Lupinus angustifolius L.) er belgjurt sem notuð er til matvælaframleiðslu og jarðvegsbóta.Útþensla NLL sem ræktunar á heimsvísu hefur laðað að sér marga sjúkdómsvaldandi sveppa, þar á meðal lúpínu anthracnose, sem veldur hinum hrikalega anthracnose sjúkdómi.Tvær samsætur, Lanr1 og AnMan, sem veita aukið viðnám, hafa verið notaðar í NLL ræktun, en undirliggjandi sameindaaðferðir eru enn óþekktar.Í þessari rannsókn voru Lanr1 og AnMan merkin notuð til að skima evrópsk NLL sýni.Prófun á bóluefninu í stýrðu umhverfi staðfesti virkni beggja ónæma gjafanna.Mismunandi genatjáningarsnið var gerð á dæmigerðum ónæmum og næmum línum.Antracnose ónæmi var tengt oftjáningu á genaverufræðiheitunum „GO:0006952 Defence Response“, „GO:0055114 Redox Process“ og „GO:0015979 Photosynthesis“.Að auki sýndi Lanr1(83A:476) línan marktæka endurforritun umritskorns hratt eftir sáningu, en hinar línurnar sýndu seinkun á þessu svari um 42 klukkustundir.Varnarviðbrögð eru tengd TIR-NBS, CC-NBS-LRR og NBS-LRR genunum, 10 próteinum sem taka þátt í sjúkdómsmyndun, lípíðflutningspróteinum, endoglucan-1,3-β-glúkósíðasa, glýsínríkum frumuveggspróteinum og genum frá hvarfgjarnri súrefnisleið.Snemma svörun við 83A:476, þar á meðal varkár bælingu á genum sem tengjast ljóstillífun, féllu saman við árangursríka vernd á gróðurvaxtarstigi sveppalíffræðinnar, sem bendir til þess að áhrifavaldur kveiki á ónæmi.Mandeloop viðbrögðin hægja á sér, sem og láréttur drátturinn í heild.
Mjóblaðalúpína (NLL, Lupinus angustifolius L.) er próteinríkt korn sem upprunnið er í vestanverðu Miðjarðarhafssvæðinu1,2.Það er nú ræktað sem matur fyrir dýr og menn.Hann er einnig talinn grænn áburður í skiptikerfum vegna köfnunarefnisbindingar með sambýli köfnunarefnisbindandi bakteríum og almennrar endurbóta á uppbyggingu jarðvegs.NLL hefur gengið í gegnum hröð ræktunarferli á síðustu öld og er enn undir miklum kynbótaþrýstingi3,4,5,6,7,8,9,10,11,12.Með víðtækri ræktun NLL þróaði röð sjúkdómsvaldandi sveppa nýjar landbúnaðarveggir og olli nýjum uppskerueyðandi sjúkdómum. Það merkilegasta fyrir lúpínubændur og ræktendur var útlit anthracnose, af völdum sjúkdómsvaldandi sveppsins, Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13. Það merkilegasta fyrir lúpínubændur og ræktendur var útlit anthracnose, af völdum sjúkdómsvaldandi sveppsins, Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13. Наиболее примечательным для фермеров и селекционеров люпина было появление антракноза, вызванного патогного вызванного патогнебирг (Bond) , Feiler & Hagedorn13. Mest áberandi fyrir lúpínubændur og ræktendur var uppkoma anthracnose af völdum sjúkdómsvaldandi sveppsins Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13.对于 羽扇豆 农民 和 饲养者 ， ， 最 引 人注目 的 是 炭疽病 的 出现 ， 它 是 由 病原 真菌 Colletotrichum lupini (Bondi) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13 引起 的。。对于羽扇豆农民和饲养者来说，最引人注目的是炭疽病的出现，它是由眵它是由眵Hár. 1 (Наиболее поразительным для фермеров и селекционеров люпина является появление антракноза, вызываемогон патогенбаемого патогенболется ) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13. Mest áberandi fyrir lúpínubændur og ræktendur er uppkoma anthracnose af völdum sjúkdómsvaldandi sveppsins Colletotrichum lupini (Bondar) Nirenberg, Feiler & Hagedorn13.Fyrstu skýrslur um sjúkdóminn komu frá Brasilíu og Bandaríkjunum, með dæmigerð einkenni sem komu fram 1912 og 1929 í sömu röð.Hins vegar, eftir um 30 ár, var sýkillinn nefndur Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz. & Sacc., teleomorph Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., teleomorph Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., телеоморф Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., teleomorph af Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc.，有目的形态的Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc.，有目的形态的Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld. & Sacc., Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld в Целенаправленной морфологии. & Sacc., Glomerella cingulata (Stoneman) Spauld í markvissri formfræði. & H. Schrenk,. & H. Schrenk,.og H. Schrenk. & H.施伦克，. & H.施伦克，.og H. Schlenk,.Bráðabirgðasvipgerð sjúkdóma sem gerð var um miðja 20. öld sýndi nokkurt viðnám í NLL og gulri lúpínu (L. luteus L.), en öll hvít lúpína (L. albus L.) sem prófuð voru voru mjög næm15,16.Rannsóknir hafa sýnt að þróun anthracnose tengist aukinni úrkomu (raki í lofti) og hitastigi (á bilinu 12-28°C), sem leiðir til brota á viðnámsþoli við hærra hitastig17, 18. Reyndar var tíminn sem þurfti til að spíra keiludýr og sjúkdómurinn að byrja, fjórfalt styttri við 24°C (12 klst.) við 12 klst.Þannig hefur áframhaldandi hlýnun jarðar leitt til útbreiðslu anthracnose.Hins vegar sást sjúkdómurinn í Frakklandi (1982) og Úkraínu (1983) sem boðberi yfirvofandi ógn, en lúpínuiðnaðurinn virtist hunsa hann á þeim tíma20,21.Nokkrum árum síðar breiddist þessi hrikalega sjúkdómur út um allan heim og hafði einnig áhrif á helstu lúpínuframleiðslulönd eins og Ástralíu, Pólland og Þýskaland22,23,24.Eftir að miltisbrandssjúkdómur braust út um miðjan tíunda áratuginn leiddi víðtæk skimun til auðkenningar á nokkrum ónæmum gjöfum í NLL19 sýnum.NLL ónæmi gegn anthracnose er stjórnað af tveimur aðskildum ríkjandi samsætum sem finnast í mismunandi germplasma uppsprettum: Lanr1 í ræktunarafbrigði Tanjil og Wonga og AnMan í yrki.Mandalay 25, 26. Þessar samsætur bæta við sameindamerkin sem styðja við val á ónæmum kímplasma í ræktunaráætlunum25,26,27,28,29,30.Þolir ræktunarlínan 83A:476 sem ber Lanr1 samsætuna var krossuð með næmu villilínunni P27255 til að fá RIL þýði sem aðskilur fyrir anthracnose ónæmi, sem gerði það mögulegt að úthluta Lanr1 staðinum til litninga NLL-1131, 32, 33. Jöfnun á erfðaefnismerkjum í flanka, 33. LL leiddi í ljós staðsetningu allra þriggja samsætanna á sama litningi (NLL-11), en í mismunandi stöðum29,34,35.Hins vegar, vegna lítillar fjölda RILs og mikillar erfðafræðilegrar fjarlægðar milli merkja og samsvarandi samsæta, er ekki hægt að draga áreiðanlegar ályktanir um undirliggjandi gen þeirra.Á hinn bóginn er notkun öfugs erfðafræði í lúpínu erfið vegna mjög lítillar endurnýjunarmöguleika, sem gerir erfðameðferð fyrirferðarmikla37.
Þróun tamaðs kímplasma sem ber æskilega samsætu í arfhreinu ástandi, eins og 83A:476 (Lanr1) og Mandelup (AnMan), hefur opnað dyrnar til að rannsaka anthracnose mótstöðu í ljósi tilvistar andstæðra samsetninga samsæta í villtum stofnum.Möguleikar á sameindakerfi.Bera saman varnarviðbrögð sem myndast af sérstökum arfgerðum.Þessi rannsókn metin snemma umritasvörun NLL við C. lupini bólusetningu.Í fyrsta lagi var evrópsk NLL sýklaspjald sem innihélt 215 línur skimað með því að nota sameindamerki sem merkja Lanr1 og AnMan samsæturnar.Anthracnose svipgerð var síðan framkvæmd á 50 NLL línum, áður valdar fyrir sameindamerki, við stýrðar aðstæður.Byggt á þessum tilraunum voru fjórar línur sem voru ólíkar í anthracnose ónæmi og Lanr1/AnMan samsetningu samsæta valdar fyrir mismunavörn genatjáningarsniði með því að nota tvær aðferðir til að bæta við: RNA raðgreiningu með mikilli afköstum og PCR magngreiningu í rauntíma.
Skimun á safni af NLL sýkla (N = 215) með merkjum Lanr1 (Anseq3 og Anseq4) og AnMan (Anseq4) og AnMan (AnManM1) sýndi að aðeins ein lína (95726, nálægt Salamanca-b) magnar upp "viðnám" samsætuna fyrir öll merkin fyrir öll merkin '5" á meðan "Precept" samsætumerkin eru í '5" 73,5%) línur.Þrettán línur mynduðu tvær „ónæmar“ samsætur af Lanr1 merkinu og 8 línur mynduðu „ónæmar“ samsætur af Lanr1.merki.„viðnám“ samsæta AnMan merkinu (viðbótartafla S1).Tvær línur voru arfblendnar fyrir Anseq3 merkið og ein arfblýjuð fyrir AnManM1 merkið.42 línur (19,5%) báru andstæða fasa Anseq3 og Anseq4 samsætanna, sem gefur til kynna háa tíðni endursamsetningar á milli þessara tveggja staðla.Antracnose svipgerðir við stýrðar aðstæður (viðbótartafla S2) sýndu breytileika í viðnám prófuðu arfgerðanna, sem endurspeglaðist í alvarleika anthracnose.Munur á meðalstigum var á bilinu 1,8 (í meðallagi ónæm) til 6,9 (næm) og þyngdarmunur plantna á bilinu 0,62 (næm) til 4,45 g (ónæm). Marktæk fylgni var á milli gilda sem sáust í tveimur endurtekningum tilraunarinnar (0,51 fyrir alvarleikastig sjúkdóms, P = 0,00017 og 0,61 fyrir plöntuþyngd, P < 0,0001) sem og milli þessara tveggja breytu (− 0,59 og - 0,77, P < 0,0001). Marktæk fylgni var á milli gilda sem sáust í tveimur endurtekningum tilraunarinnar (0,51 fyrir alvarleikastig sjúkdóms, P = 0,00017 og 0,61 fyrir plöntuþyngd, P < 0,0001) sem og milli þessara tveggja breytu (− 0,59 og - 0,77, P < 0,0001). Выявлена ​​достоверная корреляция между значениями, наблюдаемыми в двух повторностях эксперимента = 0,51 pörum 0,00017 og 0,61 fyrir массы растения, P < 0,0001), а также между этими двуми параметрами (-0,59 og -0,77, 0,00 < 0,01). Marktæk fylgni fannst á milli gildanna sem sáust í tveimur endurtekningum tilraunarinnar (0,51 fyrir alvarleikastig sjúkdóms, P = 0,00017 og 0,61 fyrir plöntuþyngd, P < 0,0001), sem og milli þessara tveggja breytu (- 0,59 og -0,77, P < 0,000)).在两次重复实验中观察到的值之间存在显着相关性（疾病严重程度评分.0.0P = 1.000.000物重量为0,61，P < 0,0001）以及这两个参数之间（- 0,59 和-0,77，P < 0,0001).在 两 次 重复 实验 中 观察 的 值 之间 存在 相关性 （疾病 严重 为庈察 5 为庈察 5. 1 ， p = 0,00017 ， 植物 为 为 0,61 ， p <0,0001） 以及 两 个 参数 之间 （（-（，，和 （–5.9.和– 0,59 和-0,77，P < 0,0001). Наблюдалась значительная корреляция между значениями, наблюдаемыми в двух повторностях (оценколе тявих, 0,0,0,0,0,0 0017 и масса растения 0,61, P <0,0001), и между этими двумя параметрами (-0,59 og -0,0001) 0,77, P <0,0001. Marktæk fylgni var á milli gildanna sem sáust í tvítekningu (alvarleikastig sjúkdóms 0,51, P = 0,00017 og plöntuþyngd 0,61, P < 0,0001) og milli þessara tveggja breytu (-0,59 og -0 ,0001) 0,77, P<0,001. ).Dæmigert einkenni sem sjást hjá næmum plöntum eru beyging og snúningur á stilknum sem líkist „hirðaboga“ uppbyggingu, fylgt eftir með sporöskjulaga meinsemdum með appelsínugulum/bleikum sporozoites (aukamynd. 1).Ástralskar aðildir sem bera Lanr1 (83A:476 og Tanjil) og AnMan (Mandelup) genin eru í meðallagi ónæm, 0,0331 og 0,0036.Sumar línur sem einnig bera „ónæmar“ Lanr1 og/eða AnMan samsætur sýna einkenni sjúkdómsins.
Athyglisvert er að nokkrar NLL línur sem skortir neina „ónæmar“ merkis samsætu leiddu í ljós hátt stig anthracnose ónæmis (sambærilegt eða hærra en fyrir LANR1 eða anman arfgerðir), svo sem Boregin (P gildi <0,0001 fyrir báðar breyturnar), Bojar (P gildi <0,0001 fyrir stig og 0,001 fyrir plöntuþyngd) og íbúa B-549/79b (P gildi <0,0001 fyrir plöntuþyngd) og ekki fyrir þyngd). Athyglisvert er að nokkrar NLL línur sem skortir neina „ónæmar“ merkis samsætu leiddu í ljós hátt stig anthracnose ónæmis (sambærilegt eða hærra en fyrir LANR1 eða anman arfgerðir), svo sem Boregin (P gildi <0,0001 fyrir báðar breyturnar), Bojar (P gildi <0,0001 fyrir stig og 0,001 fyrir plöntuþyngd) og íbúa B-549/79b (P gildi <0,0001 fyrir plöntuþyngd) og ekki fyrir þyngd). Интересно, что несколько линий NLL, лишенных какого-либо «резистентного» маркерного аллеля, покасусаливыки антракнозу (сопоставимый или более высокий, чем для генотипов Lanr1 или AnMan), таких как Boregine (síða P <0,0001 fyrir pör), 0,0001 fyrir kerfi og 0,001 fyrir массы растения) og B-549/79b (síða P <0,0001 fyrir tækjabúnað og neyðartæki). Athyglisvert er að nokkrar NLL línur sem skorti einhverja „ónæma“ merkjasamsætu sýndu mikið ónæmi fyrir anthracnose (sambærilegt við eða hærra en fyrir Lanr1 eða AnMan arfgerðir), eins og Boregine (P gildi < 0,0001 fyrir báðar breytur), Bojar (P gildi < 0,0001 fyrir mat á þyngd og þýði (P-001 fyrir þyngd) og B-9b (P-9b) gildi og B-9b. .0001 fyrir mat og ekki marktækt fyrir þyngd).有趣的是，一些缺乏任何“抗性”标记等位基因的NLL 系显示出高水平的炧水平的瀅疽1基因型相当或更高），例如Boregine（两个参数的P 值< 0,0001）、Bojar（P 值高高重鸏鸇鸇重重0.00.00. 01）和种群B-549/79b（得分P 值< 0,0001，重量不显着）。 Það er athyglisvert að sum NLL kerfi sem eru ekki með nein „mótefnavaka“ merki sýna mikið lárétt viðnám (jafngildir Lanr1 eða AnMan genum eða hærra), eins og Boregine (báðar breytur P < 0,0001), Bojar (P gildi < 0,0001, þyngd plantna 0,001) og stofn B-549/79b (ekki marktæk þyngd). Интересно, что некоторые линии NLL, лишенные каких-либо маркерных аллелей «резистентности», показазалич антракнозу (sjálfsögð, t.d. Lanr1 eða AnMan), tegund fyrir Boregine (fyrir P fyrir áætlun <0,000 1), (p. 1000 <0,000). а растения 0,001) og популяция B-549/79b (оценка P-значение <0,0001, масса незначительна). Athyglisvert er að sumar NLL línur sem skorti „ónæmi“ merkjasamsætur sýndu mikið magn af anthracnose ónæmi (sambærilegt við eða hærra en Lanr1 eða AnMan arfgerðir), eins og Boregine (P gildi fyrir báðar breytur <0,0001), Bojar (P-gildi < 0,0001, þyngd plantna 0,00b (0,00b 9) og þýði 0,00b (0,00b) og þýði 0,00b. 1, þyngd ekki marktæk).Þetta fyrirbæri bendir til möguleika á nýrri erfðafræðilegri uppsprettu ónæmis, sem útskýrir skort á fylgni milli arfgerða merkimiða og sjúkdómsvæða (P gildi frá ~0,42 til ~0,98).Þannig sýndi Kolmogorov-Smirnov prófið að gögnin um anthracnose ónæmi voru um það bil normaldreifð fyrir stig (P-gildi 0,25 og 0,11) og plöntumassa (P-gildi 0,47 og 0,55), sem bendir til þess að ég geri tilgátu um að fleiri samsætur en Lanr1 og AnMan eigi þátt í.
Byggt á niðurstöðum skimunar á miltisbrandsþoli voru 4 línur valdar til umritagreiningar: 83A:476, Boregine, Mandelup og Population 22660. Þessar línur voru endurprófaðar með tilliti til miltisbrandsþols í sáningartilraunum með RNA raðgreiningu, að því gefnu að þær væru þær sömu og í fyrra prófi.Stigagildin voru sem hér segir: Boregin (1,71 ± 1,39), 83A: 476 (2,09 ± 1,38), Mandelup (3,82 ± 1,42) og íbúafjöldi 22660 (6,11 ± 1,29).
Illumina NovaSeq 6000 samskiptareglan náði að meðaltali 40,5 Mread pörum í hverju sýni (29,7 til 54,4 Mreads) (viðbótartafla S3).Jöfnunarstig í viðmiðunarröðinni var á bilinu 75,5% til 88,6%.Meðalfylgni lestalningsgagna milli tilraunaafbrigða milli líffræðilegra endurtekna var á bilinu 0,812 til 0,997 (meðaltal 0,959). Af þeim 35.170 genum sem greind voru sýndu 2917 enga tjáningu og hin 4785 genin voru tjáð á hverfandi hátt (grunnmeðaltal < 5). Af þeim 35.170 genum sem greind voru sýndu 2917 enga tjáningu og hin 4785 genin voru tjáð á hverfandi hátt (grunnmeðaltal < 5). Fyrir 35 170 krónur 2917 ekki tekjur, á 4785 krónum зовое среднее <5). Af 35.170 genum sem greind voru sýndu 2917 enga tjáningu og hin 4785 gen voru tjáð á hverfandi hátt (grunnmeðaltal <5).在分析的35,170 个基因中，2917 个没有表达，其他4785 个基因的表达可箳帡庡庡啥忽值< 5）. Frá 35 170 leigubílum 2917 án endurgjalds, ásamt 4785 sölutölum (e. нее значение <5). Af 35.170 genunum sem greind voru voru 2917 ekki tjáð og 4785 genin sem eftir voru höfðu hverfandi tjáningu (grunnmeðaltal <5).Þannig var fjöldi gena sem talin voru tjáð (grunnmeðaltal ≥ 5) í tilrauninni 27.468 (78,1%) (viðbótartafla S4).
Frá fyrsta tímapunkti brugðust allar NLL línur við sáningu á C. lupini (stofn Col-08) með því að endurforrita umritið (tafla 1), hins vegar sást marktækur munur á milli línanna.Þannig sýndi ónæmislínan 83A:476 (sem ber Lanr1 genið) marktæka endurforritun umrita á fyrsta tímapunkti (6 hpi) með 31-69-faldri aukningu á fjölda einangraðra upp- og niður-gena samanborið við aðra tímapunkta á þessum tímapunkti.Að auki var þessi hámark skammvinn þar sem tjáning aðeins nokkurra gena hélst verulega breytt á öðru tímapunkti (12 hpi).Athyglisvert er að Boregine, sem sýndi einnig mikið viðnám í græðsluprófinu, fór ekki í gegnum svo mikla umritunarendurforritun meðan á tilrauninni stóð.Hins vegar var fjöldi mismunandi tjáðra gena (DEG) sá sami fyrir Boregine og 83A:476 við 12 HPI.Bæði Mandelup og íbúa 22660 sýndu DEG toppa á síðasta tímapunkti (48 l/s), sem gefur til kynna hlutfallslega seinkun á varnarviðbrögðum.
Vegna þess að 83A:476 gekkst undir mikla endurforritun umrita sem svar við C. lupini við 6 HPI samanborið við allar aðrar línur, voru ~91% af DEGs sem komu fram á þessum tímapunkti ættarsértæk (mynd 1).Hins vegar var nokkur skörun í fyrstu svörum milli rannsóknarlína, þar sem 68,5%, 50,9% og 52,6% DEG í Boregine, Mandelup og íbúa 22660, í sömu röð, skarast við þær sem finnast í 83A:476 á ákveðnum tímapunktum.Hins vegar voru þessar DEG aðeins lítið brot (0,97–1,70%) af öllum DEG sem nú greindust með 83A:476.Að auki voru 11 gráður frá öllum línum samhangandi á þessum tíma (viðbótartöflur S4-S6), þar á meðal algengir þættir í varnarviðbrögðum plantna: lípíðflutningsprótein (TanjilG_32225), endóglúkan-1,3-β-glúkósíðensím (TanjilG_23382) (TanjilG_23384 prótein eins og 15 Tanjil og T2AMJ82) G_31531), grunn latexprótein (TanjilG_32352) og tvö glýsínrík byggingarfrumuveggjaprótein (TanjilG_19701 og TanjilG_19702).Það var einnig tiltölulega mikil skörun í svörun umrita á milli 83A:476 og Boregine við 24 HPI (samtals 16-38% DEG) og milli Mandelup og íbúa 22660 við 48 HPI (samtals 14-20% DEG).
Venn skýringarmynd sem sýnir fjölda mismunandi tjáðra gena (DEG) í narrow-leaved lúpínu (NLL) línum sáð með Colletotrichum lupini (stofn Col-08 fengin úr lúpínureitum í Wierzhenice, Póllandi, 1999).NLL línurnar sem greindar voru voru: 83A:476 (ónæmur, með Lanr1 samsætuna), Boregine (ónæmur, erfðafræðilegur bakgrunnur óþekktur), Mandelup (í meðallagi ónæmur, með AnMan samsætuna) og íbúafjöldi 22660 (mjög næmur).Skammstöfunin hpi stendur í klukkustundir eftir bólusetningu.Núllgildi hafa verið fjarlægð til að einfalda línuritið.
Settið af ofþjáðum genum við 6 HPI var greind með tilliti til nærveru kanónískra R genasviða (viðbótartafla S7).Þessi rannsókn leiddi í ljós umritunarörvun klassískra sjúkdómsþolsgena með NBS-LRR lénum aðeins við 83A:476.Þetta sett samanstóð af einu TIR-NBS-LRR geni (tanjilg_05042), fimm CC-NBS-LRR genum (tanjilg_06165, tanjilg_06162, tanjilg_22773, tanjilg_22640, og tanjilg_16162), og FourNjilg_16162, Tanjilg_16162, og Fjórum NBS, 1BS, 1BS, 1BS, 1BS, 16162) auk Four NBS-Lrr (tanjilg_16162) og Four NBS-LRR (TANJILG_16162).Öll þessi gen hafa kanónísk lén raðað í varðveittar raðir.
Gen með verulega breytta tjáningu til að bregðast við sáningu með C. lupini (stofn Col-08) voru gefin í auðgunargreiningu á Gene Ontology (GO) (viðbótartafla S8). Oftast oftúlkað líffræðilegt ferli hugtak var "GO:0006952 varnarviðbrögð" sem birtist í 6 af 16 (tími × lína) samsetningum með mikilli þýðingu (P gildi <0,001) (Mynd 2). Oftast oftúlkað líffræðilegt ferli hugtak var "GO:0006952 varnarviðbrögð" sem birtist í 6 af 16 (tími × lína) samsetningum með mikilli þýðingu (P gildi <0,001) (Mynd 2). Наиболее часто чрезмерно представленным термином биологического процесса был «GO: 0006952 защитнетый», 6полее из 16 (время × линия) комбинаций с высокой значимостью (síða P <0,001) (r. 2). Oftast oftúlkað líffræðilegt ferli hugtak var 'GO: 0006952 varnarviðbrögð', sem birtist í 6 af 16 (tími × ætt) samsetningum með mikilli þýðingu (P gildi < 0,001) (Mynd 2).最 常 被 过度 代表 的 生物 过程 术语 是 是 是 是 术语 术语 术语 是 是 是 是 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语 术语. Dýrasta líffræðilega ferlihugtakið er „GO:0006952 varnarviðbrögð“, sem birtist í 6 af 16 (时间×线) samsetningum, með mikla þýðingu (P gildi < 0,001) (图2) . Наиболее часто чрезмерно представленным термином биологического процесса был «GO: 0006952 Defence Response», маиболее часто чрезмерно представленным термином биологического процесса был «GO: 0006952 Defence Response», молся за 16 коляй за 16 инаций (время × линия) с высокой значимостью (значение P <0,001) (рис. 2). Oftast oftúlkað líffræðilegt ferli hugtak var 'GO:0006952 Defence Response', sem birtist í 6 af 16 samsetningum (tími × lína) með mikla þýðingu (P gildi < 0,001) (Mynd 2).Þetta hugtak var ofboðið á tveimur tímapunktum í 83A: 476 og Boregine (6 og 24 hpi) og á einum tímapunkti í Mandelup og íbúafjölda 22660 (12 og 6 hpi, í sömu röð).Þetta er væntanleg niðurstaða, sem undirstrikar sveppaeyðandi svörun ónæmra línanna.Að auki svaraði 83A:476 C. lupini með því að örva hratt gena sem tengjast oxunarlosuninni sem táknað er með hugtakinu „GO:0055114 redoxferli“, sem gefur til kynna sérstakt varnarviðbragð, en Boregine sýndi sérstök varnarviðbrögð, tengd hugtakinu „GO“.: 0006950 streitusvörun “.Íbúafjöldi 22660 virkjaði lárétta ónæmissvörun sem fól í sér efri umbrotsefni, undirstrikaði óhóflegan fjölda hugtaka "GO:0016104 Process of triterpene biosynthesis" og "GO:0006722 Process of triterpene metabolism" (bæði hugtökin tilheyra sama genasafni), að teknu tilliti til niðurstaðna auðgunar viðbragða mannsins í þýði 226722 á milli efnaauðgunar efnaflæðis, 6 0. Þar að auki innihalda snemmhvarf 83A:476 (6 hpi) og seinkað viðbrögð Mandelup og Population 22660 hugtakið GO:0015979 'ljóstillífun' og önnur tengd líffræðileg ferli.
Verufræðileg hugtök lífferlisgena sem valin voru í skýringu á mismunandi tjáðum genum við umritunarsvörun þröngblaðalúpínu (NLL) sem sáð var með miltisbrandslúpínu (Col-08 stofni fengin úr lúpínureitum í Wierzhenice, Póllandi, árið 1999) eru mjög ýktar.NLL línurnar sem greindar voru voru: 83A:476 (ónæm, með arfhreinu Lanr1 samsætuna), Boregine (ónæmur, óþekktur erfðafræðilegur bakgrunnur), Mandelup (í meðallagi ónæmur, með arfhreinu AnMan samsætuna) og íbúafjöldi 22660 (næmur).
Vegna þess að þessi rannsókn miðar að því að bera kennsl á gen sem stuðla að miltisbrandsónæmi, voru genin sem voru úthlutað á hugtökin GO „GO: 0006952 Defensive responses“ og „GO: 0055114 Redox ferli“ greind með niðurskurði þar sem grunnlína þýðir ≥ 30 með að minnsta kosti einni línu.× tímapunktur sem sameinar tölfræðilega marktæk gildi log2 (falt breyting).Fjöldi gena sem uppfylltu þessi skilyrði var 65 fyrir GO:0006952 og 524 fyrir GO:0055114.
83A:476 leiddi í ljós tvo DEG toppa merkta með hugtakinu GO:0006952, sá fyrsti við 6 gen á tommu (64 gen, upp og niður reglugerð) og sá seinni við 24 gen á tommu (15 gen, aðeins upp reglugerð).Boregine sýndi einnig að GO: 0006952 náði hámarki á sama tímapunkti, en með minna Deg (11 og 8) og ívilnandi virkjun.Mandeloop sýndi tvo toppa af GO:0006952 við 12 og 48 HPI, sem báðir báru 12 gen (fyrra með virkjunargenum og annað með aðeins bælandi genum), á meðan 22660 íbúarnir við 6 HPI (13 gen) höfðu meiri yfirgnæfandi hækkun á toppnum.reglugerð.Það skal tekið fram að 96,4% af GO:0006952 DEG í þessum tindum höfðu sömu tegund af svörun (upp eða niður), sem gefur til kynna verulega skörun í varnarviðbrögðum þrátt fyrir mismunandi fjölda gena sem taka þátt.Stærsti hópur raða sem tengjast hugtakinu GO:0006952 kóðar Starvation Stress-Associated Message Protein 22 (SAM22-eins), sem tilheyrir flokki 10 próteintengt prótein (PR-10) próteinhúð og kjarnaprótein latex.Svipað (MLP-lík) prótein) prótein (mynd 3).Hóparnir tveir voru ólíkir í eðli tjáningar og stefnu svarsins.Genin sem kóða SAM22-lík prótein sýndu stöðuga og marktæka örvun á fyrstu tímapunktum (6 eða 12 hpi) og svöruðu almennt ekki í lok tilraunarinnar (48 hpi), en MLP-lík prótein sýndu samhæfingu við 6 hpi.hpi.83A:476 og Mandelup á 48 hp/in, næstum allir aðrir gagnapunktar svöruðu ekki.Að auki fylgdi munur á tjáningarsniði SAM22-líkra próteinagena eftir breytileika í anthracnose ónæmi, þar sem ónæmari línur höfðu fleiri tímapunkta sem marktækt framkallaði þessi gen en næmari gen.Annað LlR18A/B-líkt PR-10 gen sýndi mjög svipað tjáningarmynstur og SAM22-líka próteingenið.
Helstu þættir líffræðilegs ferlishugtaks „GO:0006952 Defense Response“ og tjáningarmynstur frambjóðenda gena Lanr1 og AnMan samsætanna voru auðkennd.Log2 kvarðinn táknar log2 gildi (föld breyting) á milli sáðra (Colletotrichum lupini, stofn Col-08, fengin úr lúpínuökrum, Wizhenica, Póllandi, 1999) og stjórnunarplantna (sham-sótar) á sama tímapunkti.Eftirfarandi mjóblaða lúpínulínur voru greindar: 83A:476 (ónæm, með arfhreinu Lanr1 samsætuna), Boregine (ónæmur, erfðafræðilegur bakgrunnur óþekktur), Mandelup (í meðallagi ónæmur, með arfhreinu AnMan samsætuna) og íbúafjöldi 22660 (næmur).
Að auki voru tjáningarsnið RNA-seq frambjóðendagenanna Lanr1 (TanjilG_05042) og AnMan (TanjilG_12861) metin (mynd 3).TanjilG_05042 genið sýndi marktæk svörun (virkjun) við 83A:476 aðeins á fyrsta tímapunkti (6 hpi), en TanjilG_12861 var marktæk í Mandeloop aðeins á tveimur tímapunktum: 6 hpi (niðurreglu) og 24 hpi (6 hpi).Með.).
Oftjáðu genin í hugtakinu GO:0055114 „redoxferli“ voru gen sem kóða cýtókróm P450 prótein og peroxidasa (mynd 4).Fyrir sýni einangruð frá 83A:476 við 6 HPI, sáust almennt hámarks- eða lágmarkslog2 (föld breyting) gildi (fyrir 86,6% gena) milli sáðplantna og viðmiðunarplantna, sem undirstrikar háa svörun þessarar arfgerðar við sáningu kynlífs.83A:476 sýndi mikilvægasta GO: 0055114 DEG við 6 hpi (503 gen), en restin af línunum við 48 hpi (Boregine, 31 gen; Mandelup, 85 gen; og íbúafjöldi 22660, 78 gen)).Í flestum genum GO:0055114 fjölskyldunnar komu fram tvenns konar svörun við bólusetningu (virkjun og hömlun).Athyglisvert er að allt að 97,6% af þeim DEG sem greind voru fyrir hugtakið GO: 0055114 í Mandelupe við 48 hestöfl, bendir þessar athuganir til þess að þrátt fyrir verulega minni mælikvarða (þ.e. fjöldi stökkbreyttra redox gena, 85 á móti 503), þá er mynstrið seinkaðra umritunar viðbragðs við 476.Í Boregine og Population 22660 er þetta samleitni lægra, 51,6% og 75,6%, í sömu röð.
Tjáningarmynstur helstu þátta hugtaksins líffræðilega ferlisins „GO:0055114 Redox ferli“ komu í ljós.Log2 kvarðinn táknar log2 gildi (föld breyting) á milli sáðra (Colletotrichum lupini, stofn Col-08, fengin úr lúpínuökrum, Wizhenica, Póllandi, 1999) og stjórnunarplantna (sham-sótar) á sama tímapunkti.Eftirfarandi mjóblaða lúpínulínur voru greindar: 83A:476 (ónæm, með arfhreinu Lanr1 samsætuna), Boregine (ónæmur, erfðafræðilegur bakgrunnur óþekktur), Mandelup (í meðallagi ónæmur, með arfhreinu AnMan samsætuna) og íbúafjöldi 22660 (næmur).
83A:476 Umritunarviðbrögð við sáningu með C. lupini (stofn Col-08) innihéldu einnig samræmda þöggun gena sem kennd eru við hugtakið GO:0015979 „ljóstillífun“ og öðrum skyldum líffræðilegum ferlum (Mynd 5).Þetta GO:0015979 DEG sett innihélt 105 gen sem voru verulega bæld við 6 hpi við 83A:476.Í þessum undirhópi voru 37 gen einnig niðurstýrð í Mandelup við 48 HPI og 35 á sama tíma í 22660 þýðinu, þar á meðal 19 gráður sameiginlegar fyrir báðar arfgerðirnar.Engar DEGs tengdar hugtakinu GO: 0015979 voru marktækt virkjaðar í neinni samsetningu (lína x tími).
Tjáningarmynstur helstu þátta hugtaksins líffræðilega ferlisins „GO:0015979 Ljóstillífun“ komu í ljós.Log2 kvarðinn táknar log2 gildi (föld breyting) á milli sáðra (Colletotrichum lupini, stofn Col-08, fengin úr lúpínuökrum, Wizhenica, Póllandi, 1999) og stjórnunarplantna (sham-sótar) á sama tímapunkti.Eftirfarandi mjóblaða lúpínulínur voru greindar: 83A:476 (ónæm, með arfhreinu Lanr1 samsætuna), Boregine (ónæmur, erfðafræðilegur bakgrunnur óþekktur), Mandelup (í meðallagi ónæmur, með arfhreinu AnMan samsætuna) og íbúafjöldi 22660 (næmur).
Byggt á niðurstöðum mismunatjáningargreiningar og væntanlega þátt í varnarviðbrögðum gegn sjúkdómsvaldandi sveppum, var þetta sett af sjö genum valið til að mæla tjáningarsnið með rauntíma PCR (viðbótartafla S9).
Hugsanlega próteingenið TanjilG_10657 var marktækt framkallað í öllum rannsökuðum línum og tímapunktum samanborið við viðmiðunar (herma) plöntur (viðbótartöflur S10, S11).Að auki sýndi tjáningarsnið TanjilG_10657 vaxandi tilhneigingu á meðan á tilrauninni stóð fyrir allar línur.Íbúafjöldi 22660 sýndi hæsta næmi TanjilG_10657 fyrir sáningu með 114-faldri virkjun og hæsta hlutfallslega tjáningarstig (4,4 ± 0,4) við 24 HPI (mynd 6a).PR10 LlR18A próteingenið TanjilG_27015 sýndi einnig virkjun á öllum línum og tímapunktum, með tölfræðilega marktekt á flestum gagnapunktum (mynd 6b).Líkt og TanjilG_10657 sást hæsta hlutfallslega tjáningarstig TanjilG_27015 í 22660 þýðinu sem sáð var við 24 HPI (19,5 ± 2,4).Sýra endókítínasa genið TanjilG_04706 var marktækt uppstýrt í öllum línum og á öllum tímapunktum nema fyrir Boregine 6 hpi (mynd 6c).Það var mjög framkallað á fyrsta tímapunkti (6 HPI) við 83A:476 (um 10,5 sinnum) og hóflega aukið í öðrum línum (um 6,6-7,5 sinnum).Meðan á tilrauninni stóð hélst tjáning TanjilG_04706 á svipuðu stigi í 83A:476 og Boregine, en í Mandelup og íbúafjölda 22660 jókst hún verulega og náði tiltölulega háum gildum (5,9 ± 1,5 og 6,2 ± 1,5, í sömu röð).Endoglucan-1,3-β-glúkósíðasa-lík gen TanjilG_23384 sýndi mikla virkjun á fyrstu tveimur tímapunktunum (6 og 12 hpi) í öllum línum nema þýði 22660 (mynd 6d).Við 24 HPI var TanjilG_23384 tjáning tiltölulega lítil í öllum rannsóknum (frá 0,04 ± 0,009 til 0,44 ± 0,12).
Tjáningarsnið valinna gena (ag) kom í ljós með magni PCR.Tölurnar 6, 12 og 24 tákna klukkustundir eftir bólusetningu.LandexH7 og Lantub6 genin voru notuð við eðlilegan hátt og lantub6 voru notuð við kvörðun milli seríu.Villustikur tákna staðalfrávik byggt á þremur líffræðilegum endurteknum, sem hver um sig er meðaltal þriggja tæknilegra endurtekna. Tölfræðileg þýðing mismunar á tjáningarstigum milli sáðra (Colletotrichum lupini, stofn Col-08, fengin árið 1999 úr lúpínureitnum í Wierzenica, Póllandi) og samanburðarplantna (smitaðar) plöntur eru merktar fyrir ofan gagnapunkta (*P gildi < 0,05, **P gildi ≤ ,0 ,0). Tölfræðileg þýðing mismunar á tjáningarstigum milli sáðra (Colletotrichum lupini, stofn Col-08, fengin árið 1999 úr lúpínureitnum í Wierzenica, Póllandi) og samanburðarplantna (smitaðar) plöntur eru merktar fyrir ofan gagnapunkta (*P gildi < 0,05, **P gildi ≤ ,0 ,0). Сатитичесая значимос р р у у у у у у у у у у у у у у у э э э ш ш с ш ш ш п ш ш з ш ш ш п п п п п п п п п п п undir з п п п п gjör п п п W voru з з п п п п п п uga var з з п п п п uga п п п gjör п п з W voru я юола) в керженице, пола) и контролныи (ложно инокированыи) расениями о (*начамамамамамамаiti з з з з з з з з з з з 5, ** значение p ≤ 0,01, *** значение p ≤ 0,001). Tölfræðilega marktækur munur á tjáningarmagni á milli sáðra (Colletotrichum lupini, stofn Col-08, fengin árið 1999 frá lúpínuakri í Wierzhenice, Póllandi) og viðmiðunarplantna (sham-sótuðum) plöntum sést fyrir ofan gagnapunktana (*P gildi < 0,05, **P-gildi ≤ ,*** 0,0).接种（Colletotrichum lupini，Col-08株，1999年从波兰Wierzenica的羽扇豆田获得）和对照（騡种缉（模种缉接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 值) ≤ 0,0.接种 （colletotrichum lupini ， color-08 株 ， 1999 年 波兰 波兰 wierzenica 的 羽扇 获得） 撌 鯹煤照 缈平 差异 的 统计学 显着性 标记 数据点 上方*p 值 <0,05, **P ≤ 0,01, ***P ≤。01)。 Статистически значимые различия в уровнях экспрессии между инокулированными (Colletotrichum lupini, штамм Col-08, пвыпюю Верженице, Польша, в 1999 г.) и контрольными (ложно инокулированными) растениями отмечены над тонтрольными (ложно инокулированными) растениями отмечены над тонтрольными (p. начение ≤ 0,01, ***P-значение ≤ 0,001). Tölfræðilega marktækur munur á tjáningarstigum á milli sáðra (Colletotrichum lupini, stofn Col-08, fengin úr lúpínuökrum í Verzhenice, Póllandi, 1999) og samanburðar (sham-sótuðum) plöntum sést fyrir ofan gagnapunktana (*P gildi < 0,05 , **P-gildi ≤ 0,0 0,0).NLL línurnar sem greindar voru voru: 83A:476 (ónæmur, með arfhreinu Lanr1 samsætuna), Mandelup (í meðallagi ónæm, með arfhreinu AnMan samsætuna), Boregine (ónæmur, óþekktur erfðafræðilegur bakgrunnur) og íbúafjöldi 22660 (næmur).
Umsækjandi gen TanjilG_05042 á Lanr1 staðinum sýndi áberandi mismunandi tjáningarmynstur frá sniðunum sem fengust úr RNA-seq rannsóknum (mynd 6e).Marktæk virkjun þessa gena sást í Mandelup og 22660 þýðinu (allt að 39,7 og 11,7 sinnum, í sömu röð), sem leiddi til tiltölulega hás tjáningarstigs (allt að 1,4 ± 0,14 og 7,2 ± 1,3, í sömu röð).83A:476 leiddi einnig í ljós nokkra uppstillingu á TanjilG_05042 geninu (allt að 3,8-falt), hins vegar var hlutfallslegt tjáningarstig sem náðist (0,044 ± 0,002) meira en 30-falt lægra en það sem sást í Mandelup og 22660 þýðinu.greind með qPCR sýndi marktækan mun á tjáningarstigum milli arfgerða í gervibólusettum (viðmiðunar) afbrigðum, sem náði 58-faldum mun á þýðum 22660 og 83A:476, sem og milli þýða 22660 og 22660. Tvöfaldur munur náðist á milli Boregine og Mandalup.
Kandídatgenið á AnMan staðinum, TanjilG_12861, var virkjað sem svar við bólusetningu í 83A:476 og Mandelup, var hlutlaust í 22660 þýðinu og var niðurstýrt í Boregine (mynd 6f).Hlutfallsleg tjáning TanjilG_12861 gensins var hæst í sáð 83A: 476 (0,14±0,01).17,4 kDa flokki I hitasjokkpróteingenið TanjilG_05080 HSP17.4 sýndi lægra hlutfallslegt tjáningarstig í öllum rannsökuðum stofnum og tímapunktum (mynd 6g).Hæsta gildið sást við 24 HPI í 22660 þýðinu (0,14 ± 0,02, áttaföld aukning í svörun við bólusetningu).
Samanburður á tjáningarsniðum gena (Mynd 7) leiddi í ljós mikla fylgni á milli TanjilG_10657 og fjögurra annarra gena: TanjilG_27015 (r = 0,89), TanjilG_05080 (r = 0,85), TanjilG_05042 (r = 0,6G_0, og 4 TanjilG_0,80 (7)).Slíkar niðurstöður geta bent til samstjórnunar þessara gena við varnarviðbrögð.TanjilG_12861 og TanjilG_23384 genin sýndu mismunandi tjáningarsnið með lægri Pearson fylgnistuðlagildum (frá 0,08 til 0,43 og -0,19 til 0,28, í sömu röð) samanborið við önnur gen.
Fylgni milli genatjáningarsniða var greind með magnbundinni PCR.Eftirfarandi mjóblaða lúpínulínur voru greindar: 83A:476 (ónæmur, með arfhreinu Lanr1 samsætuna), Mandelup (í meðallagi ónæm, með arfhreinu AnMan samsætuna), Boregine (ónæmur, erfðafræðilegur bakgrunnur óþekktur) og íbúafjöldi 22660 (næmur).Þrír tímapunktar voru reiknaðir (6, 12 og 24 klst. eftir sáningu), þar á meðal sáð (Colletotrichum lupini, stofn Col-08, fengin úr lúpínuökrum í Wierzhenice, Póllandi, árið 1999) og samanburðarplöntum (sham-sótaðar).Kvarðinn sýnir gildi Pearson fylgnistuðuls.
Byggt á gögnum sem fengust við 6 hestöfl á tommu, var WGCNA framkvæmt á 9981 DEG auðkennt með því að bera saman sáningar- og stjórnunarplöntur til að einbeita sér að snemma varnarviðbrögðum (viðbótartafla S12).Tuttugu og tveir genaeiningar (þyrpingar) fundust með fylgni (jákvæðum eða neikvæðum) tjáningarsniði milli arfgerða og tilraunaafbrigða. Að meðaltali voru genatjáningarstig lækkandi í röð 83A:476 > Mandelup > Boregine > Íbúafjöldi 22660 (í báðum afbrigðum var þessi þróun hins vegar sterkari í samanburðarplöntum). Að meðaltali voru genatjáningarstig lækkandi í röð 83A:476 > Mandelup > Boregine > Íbúafjöldi 22660 (í báðum afbrigðum var þessi þróun hins vegar sterkari í samanburðarplöntum). Að meðaltali minnkaði genatjáning í röðinni 83A:476 > Mandelup > Boregine > Íbúafjöldi 22660 (í báðum afbrigðum var þessi þróun hins vegar sterkari í samanburðarplöntum).平均 而 言 ， 基因 表达 水平 按 83a: 476> Mandelup> Boregine> íbúar 22660 的 顺序 下降 （然而 ， 在 两 种 变体 ， ， 种 趋势 在 对照 对照 植物 中 更 强 强）。。。平均 而 言 ， 基因 水平 按 按 83a: 476> mandelup> boregine> íbúa 22660 的 顺序 下降 （， ， 県 圿在 植物 中 更）。。。。。。。。。。…… В среднем уровни экспрессии генов снижались в ряду 83A:476 > Mandelup > Boregine > Íbúafjöldi 22660 (e. ильнее у контрольных растений). Að meðaltali minnkaði genatjáning í röðinni 83A:476 > Mandelup > Boregine > Íbúafjöldi 22660 (þó í báðum afbrigðum var þessi þróun sterkari í samanburðarplöntum).Bólusetning leiddi til uppstjórnunar á tjáningu gena, sérstaklega í einingar 18, 19, 14, 6 og 1 (í lækkandi röð áhrifa), neikvæðri stjórnun (td einingar 9 og 20) eða með hlutlausum áhrifum (td einingar 11, 22, 8 og 13).GO hugtak auðgunargreining (viðbótartafla S13) leiddi í ljós „GO: 0006952 Verndandi svör“ fyrir sáð eininguna (18) með hámarks örvun, þar með talin gen greind með qPCR (tanjilg_04706, tanjilg_23384, tanjilg_10657 og tanjilg_27015), jafnt sem margir modoc og tanjilg_27015), jafnt við sig eins og margir modoc og tanjilg_27015), jafnt við sig. Ules (9).Eining 18 þykkni (mynd 8) var auðkennd sem TanjilG_26536 genið sem kóðar PR-10-líkt LlR18B prótein og eining 9 var auðkennt sem TanjilG_28955 genið sem kóðar PsbQ próteinið í ljóskerfi II.Frambjóðandi anthracnose ónæmisgen Lanr1, TanjilG_05042, fannst í einingu 22 (Mynd 9) og er tengt hugtökunum „GO:0044260 Cellular macromolecular metabolic processes“ og „GO:0006355 Umritunarreglugerð, DNA sniðmát“ sem bera Tanja212G_01212G_hub.Genið umbreytir umritunarstuðul A-4A (HSFA4A).
Vegin netgreining á samtjáningu gena á einingum með oftengdum líffræðilegum ferlihugtökum „GO: 0006952 Varnarviðbrögð“.Löndun var einfölduð til að varpa ljósi á genin fjögur sem greind voru með qPCR (TanjilG_04706, TanjilG_23384, TanjilG_10657 og TanjilG_27015).
Vegin netgreining á samtjáningu gena á einingu með oftáknuðu líffræðilegu ferlisheiti „GO: 0006355: Umritunarstjórnun, DNA sniðmát“ og ber umsækjanda anthracnose ónæmisgen Lanr1 TanjilG_05042.Löndun var einfölduð til að einangra TanjilG_05042 genið og miðtanjilG_01212 genið.
Skimun anthracnose mótspyrna sem safnað var í Ástralíu sýndi að flestar ræktunarafbrigði snemma voru næmar;Kalya, Coromup og Mandelup hefur verið lýst sem miðlungs ónæmum, en Wonga, Tanjil og 83A:476 hefur verið lýst sem mjög ónæmum26,27,31.var með sömu ónæmissamsætu, nefnd Lanr1, og Coromup og Mandelup voru með aðra samsætu, nefnda AnMan10, 26, 39, en Kalya gaf aðra samsætu., Lanr2.Skimun fyrir anthracnose ónæmi í Þýskalandi leiddi til auðkenningar á ónæmri línu Bo7212 með annarri samsætu en Lanr1, sem kallast LanrBo36.
Rannsókn okkar leiddi í ljós mjög lága tíðni (um 6%) af Lanr1 samsætunni í kímplasmanum sem prófað var.Þetta gæti stafað af minni ónæmi sem Lanr1 samsætan veitir við evrópskar aðstæður á vettvangi samanborið við áströlsku skýrsluna.Auk þess hafa rannsóknir á anthracnose á svæðum með mikilli úrkomu í Ástralíu sýnt fram á að ónæmissvörun sem miðlað er af Lanr1 samsætunni gæti ekki verið árangursrík við veðurskilyrði sem stuðla að vexti og hraðri þróun sjúkdómsvaldsins19,42.Reyndar, í þessari rannsókn, komu einnig fram nokkur einkenni anthracnose í arfgerðum sem bera Lanr1 samsætuna, sem bendir til þess að ónæmi geti horfið við ákjósanleg skilyrði fyrir þróun C. lupini.Að auki eru rangar jákvæðar túlkanir á tilvist Anseq3 og Anseq4 merkja, sem eru um það bil 1 cM frá Lanr1 staðlinum, mögulegar 28,30,43.
Rannsókn okkar sýndi að 83A:476, sem ber Lanr1 samsætuna, brást við C. lupini sáningu með umfangsmikilli endurforritun umrita á fyrsta greinda tímapunkti (6 hpi), en í Mandelup, sem bar AnMan samsætuna, sáust umritunarsvörun mun síðar.Þessi tímabundnu breytileiki í varnarviðbrögðum tengist mismunandi sjúkdómseinkennum, sem undirstrikar mikilvægi þess að þekkja snemma sýkla fyrir árangursríka viðbrögð við ónæmi.Til að sýkja plöntuvef verða miltisbrandsgró að fara í gegnum nokkur þroskastig á yfirborði hýsilsins, þar á meðal spírun, frumuskiptingu og myndun sýkingar.Viðhengi er smitbygging sem festist við yfirborð hýsilsins og auðveldar inngöngu í hýsilvefinn.Þannig sýndu gró af C. gloeosporioides í ertuþykkni fyrstu skiptingu kjarnans eftir 75-90 mínútna ræktun, myndun kímrörs eftir 90-120 mínútur og bælingu eftir 4 klukkustundir 45 .Mango C. gloeosporioides sýndi meira en 40% spírun í keðjublöðrum eftir 3 klst. ræktun og um 20% myndun ápressara eftir 4 klst.Meinvirknistengda CAP20 genið af C. gloeosporioides sýndi umritunarvirkni í epifyt-myndandi keiludýrum eftir 3,5 klst ræktun í avókadó yfirborðsvaxi með háum styrk af CAP20 próteini eftir 4 klst og 46 mín.Að sama skapi var virkni melaníns nýmyndunargena í C. trifolii framkölluð á meðan á 2 klst. ræktun stóð og síðan myndun á appressorium eftir 1 klst.Rannsóknir á laufvefjum hafa sýnt að jarðarber sáð með C. acutatum hafa fyrstu bælingu við 8 hpi, en tómatar sáð með C. coccodes hafa fyrstu bælingu við 4 hpi48,49.að mestu leyti í samræmi við tímaskala Colletotrichum spp.Hröð varnarviðbrögð við 83A:476 benda til þátttöku plantnaviðnáms og effector-triggered immunity (ETI) gena í þessari línu, en seinkuð svör Mandelup styðja tilgátuna um micro-associated molecular pattern-triggered immunity (MTI) 50. Snemma svörun við 83A: 476 og Mandelup.Hlutaskörun milli upp- eða niðurstýrðra gena í seinkuninni svörun styður einnig þessa hugmynd, þar sem ETI er oft talið vera hröðun og aukin MTI svörun sem nær hámarki í forrituðum frumudauða á sýkingarstað, þekktur sem bráðaofnæmislost 51,52.
Flest erfðavísa sem kennd eru við ofmyndaða hugtakið Gene Ontology GO:0006952 „Defense Response“ eru 11 samstæður föstuboða 22 próteins af streitu (svipað og SAM22) og sjö helstu latexpróteinlíku (MLP).-lík prótein 31, 34, 43 og 423 sýndu röð líkt.SAM22-lík gen sýndu marktæka virkjun sem entist lengur og sýndu aukið magn anthracnose mótstöðu (83A:476 og Boregine).Samræmd virkjun slíkra SAM22-líkra gena fannst einnig í fyrri rannsókn okkar á NLL ónæmi gegn Diaporthetoxica sáningu, sem bendir til þess að þeir séu þátttakendur í láréttum þáttum varnarviðbragðsins.Þessi niðurstaða er einnig studd af skýrslum um jákvæða svörun SAM22-líkra gena við meiðslum eða meðferð með salisýlsýru, sveppaörvum eða vetnisperoxíði.
Veruleg lækkun á MLP-líka 423 geninu hefur sést við varnir avókadó gegn F. niger sýkingu og við sýkingu á eplatréinu Botryosphaeria berengeriana f.piricola og Alternaria alternata eru meingerð epla58,59.Að auki hafði eplakalli, sem oftjáði MLP-líka 423 genið, minni tjáningu á ónæmistengdum genum og var næmari fyrir sveppasýkingu59.Í kjölfar Fusarium oxysporum f var MLP-líka 423 genið einnig bælt í ónæmum baunakímplasma.
Aðrir meðlimir PR-10 fjölskyldunnar sem auðkenndir voru í RNA-seq rannsókninni okkar voru LlR18A og LlR18B genin sem svar við uppstjórnun, sem og uppstýrt (1 gen) eða niðurstýrt (3 gen) gen fyrir lípíðflutningsprótein DIR1..Að auki undirstrikar WGCNA LlR18B genið sem miðstöð í þessari einingu, sem er mjög viðkvæmt fyrir bólusetningu og ber nokkur verndandi svörunargen.LlR18A og LlR18B genin voru framkölluð í gulum lúpínulaufum til að bregðast við sjúkdómsvaldandi bakteríum, sem og í NLL stönglum eftir D. toxica sáningu, á meðan hrísgrjónasamstæða þessara gena, RSOsPR10, var ört framkölluð af sveppasýkingu sem væntanlega átti þátt í D. sértæka sýkingunni 532,6, lipur, 532,6 og lipur. id flutningsprótein sem eru nauðsynleg til að hefja kerfisbundið áunnið viðnám (SAR).Með þróun verndarviðbragða er DIR1 próteinið flutt frá brennidepli sýkingar í gegnum floemið til að framkalla SAR í fjarlægum líffærum.Athyglisvert er að TanjilG_02313 DIR1 genið var marktækt framkallað á fyrsta tímapunkti í línum 84A:476 og íbúafjölda 22660, en anthracnose ónæmi þróaðist aðeins með góðum árangri í línu 84A:476.Þetta gæti bent til einhverrar undirvirkni á DIR1 geninu í NLL, þar sem hinar þrjár samstæður svöruðu aðeins við sáningu í 83A:476 línunni við 6 hpi, og þessu svari var beint niður á við.
Í rannsókn okkar voru algengustu þættirnir sem samsvara líffræðilegu ferli sem kallast „GO:0055114 Redox ferli“ cýtókróm P450 prótein, peroxidasi, línólsýra 9S-/13S-lípoxýgenasi og 1-amínósýklóprópan-1-karboxýlsýruoxíðasi.Að auki skilgreinir WGCNA okkar HSFA4a samsvörunina sem miðstöð sem ber einingar eins og Lanr1 ónæmisgenið TanjilG_05042.HSFA4a er hluti af enduroxunarháðri stjórnun kjarnaumritunar í plöntum.
Cýtókróm P450 prótein eru oxidoreductasar sem hvata NADPH og/eða O2 háð hýdroxýleringarhvörf í frum- og aukaefnaskiptum, þar á meðal umbrot útlendingalyfja, auk hormóna, fitusýra, steróla, frumuveggshluta, líffjölliða, og lífmyndun verndandi efnasambanda 69. Í var40 plöntunni var P60-virknin minnkað frá var40-plöntunni. 2 (föld breyting) í 5,7 vegna mikils fjölda breyttra samhljóða (37) og munar á svörunarmynstri milli tiltekinna gena, sem endurspeglar endurskoðun til hækkunar..Að nota aðeins RNA-seq gögn til að skýra hugsanlega líffræðilega virkni NLL genanna í svona stórri prótein yfirfjölskyldu væri mjög íhugandi.Hins vegar er rétt að taka fram að sum cýtókróm P450 gen eru tengd auknu ónæmi gegn sjúkdómsvaldandi sveppum eða bakteríum, þar á meðal framlag til ofnæmisviðbragða69,70,71.
Peroxidasar af flokki III eru fjölvirk plantnaensím sem taka þátt í fjölmörgum efnaskiptaferlum við vöxt og þroska plantna, sem og viðbrögð við umhverfisálagi eins og seltu, þurrka, háum ljósstyrk og árás sjúkdómsvalda72.Peroxidasar taka þátt í samskiptum nokkurra plöntutegunda við Anthracis, þar á meðal Stylosanthes humilis og C. gloeosporioides, Lens culinaris og C. truncatum, Phaseolus vulgaris og C. lindemuthianum, Cucumis sativus og C. lagenarium73,74,75,76.Svörunin er mjög hröð, stundum jafnvel við 4 HPI, áður en sveppurinn kemst inn í plöntuvefinn73.Peroxidasa genið svaraði einnig D. toxica NLL sáningu.
9S-/13S-lípoxygenasa af línólsýru er fyrsta skrefið í oxunarleiðinni á lípíð lífmyndun78.
1-amínósýklóprópan-1-karboxýlat oxidasa (ACO) samhljóðið var marktækt uppstýrt (9 gen) eða lækkað (2 gen) þegar sáð var með lúpínu.Með tveimur undantekningum komu öll þessi svör við 6 hö.Ensímhvarfið sem miðlað er af ACO próteinum er hraðatakmarkandi skrefið í etýlenframleiðslu og er því mjög stjórnað84.Etýlen er jurtahormón sem gegnir margvíslegum hlutverkum við að stjórna þróun plantna og bregðast við lífrænum og líffræðilegum streituskilyrðum.
Í þessari rannsókn kom fram stórfelld bæling á mörgum genum sem tengjast ljóstillífun við 6 hpi í 83A:476 og við 48 hpi í Mandeloop og 22660 íbúa.Umfang og framvinda þessara breytinga er í réttu hlutfalli við stigið.Anthracnose ónæmi kom fram í þessari tilraun.Nýlega hefur verið greint frá sterkri og snemma bælingu á ljóstillífunartengdum umritum í nokkrum líkönum af víxlverkun plantna og sýkla, þar á meðal sjúkdómsvaldandi bakteríur og sveppa.Flýti (frá 2 HPI í sumum milliverkunum) og hnattræn bæling gena sem tengjast ljóstillífun til að bregðast við sýkingu geta kallað fram ónæmi plantna sem byggist á dreifingu hvarfgjarnra súrefnistegunda og samspili þeirra við salisýlsýruferilinn til að miðla ofnæmisviðbrögðum 90,94.
Að lokum má nefna að varnarviðbragðsaðferðir sem lagðar eru til fyrir ónæmustu ætternið (83A:476) fela í sér hraða greiningu sýkla af R geninu (væntanlega TIR-NBS-LRR TanjilG_05042) og ofnæmissvörunarmiðluð salisýlsýru- og etýlenboð, fylgt eftir með því að koma á langdrægum SAR.Aðgerð er studd af DIR-1 próteininu.Það skal tekið fram að líffræðilegt tímabil fyrir C. lupini sýkingu er mjög stutt (u.þ.b. 2 dagar), fylgt eftir með drepi95.Umskiptin á milli þessara stiga geta tengst drepi og tjáningu á etýlen-framkallanlegum próteinum sem virka sem kveikja að ofnæmisviðbrögðum í hýsilplöntum.Þess vegna er tímaglugginn fyrir farsæla fangingu C. lupini á líffræðilegu stigi mjög þröngur.Endurforritun gena sem tengjast redox og ljóstillífun sem sést í 83A:476 við 6 hpi er í samræmi við framvindu sveppaþráða og boðar þróun farsæls verndarsvörunar á líffræðilegu stigi.Umritunarsvörun Mandelup og 22660 þýðisins gæti verið of sein til að fanga sveppinn áður en skipt er yfir í drepandi vöxt, hins vegar getur Mandelup verið áhrifaríkari en 22660 þýðið vegna þess að tiltölulega hröð stjórnun PR-10 próteins stuðlar að láréttu viðnámi.
ETI, knúið áfram af kanóníska R geninu, virðist vera algengur búnaður fyrir baunaþol gegn anthracnose.Þannig, í belgjurtlíkaninu Medicago truncatula, er ónæmi gegn anthracnose veitt af RCT1 geninu, sem er meðlimur í TIR-NBS-LRR97 plöntu R genaflokknum.Þetta gen veitir einnig breiðvirkt anthracnose viðnám í heyi þegar það er flutt til næmra plantna.Í algengu bauninni (P. vulgaris) hafa meira en tveir tugir anthracnose ónæmisgena verið greindir til þessa.Sum þessara gena finnast á svæðum sem skortir öll kanónísk R gen, en mörg önnur eru staðsett á brúnum litninga sem bera NBS-LRR genaþyrpinguna, þar á meðal TIR-NBS-LRRs99.Erfðamengi SSR rannsóknin staðfesti einnig tengingu NBS-LRR gensins við anthracnose ónæmi í sameiginlegu bauninni.Canonical R genið fannst einnig á erfðasvæðinu sem bar helstu anthracnose viðnám í hvítum lúpínu 101.
Vinna okkar sýnir að tafarlaus mótstöðuviðbrögð, virkjuð á fyrstu stigum plöntusýkingar (helst ekki síðar en 12 hpi), verndar þröngblaða lúpínu á áhrifaríkan hátt gegn anthracnose af völdum sjúkdómsvaldandi sveppsins Collelotrichum lupini.Með því að nota raðgreiningu með mikilli afköstum sýndum við mismunandi tjáningarsnið á gena viðnám gegn anthracnose í NLL plöntum sem miðlað er af Lanr1 og AnMan ónæmisgenunum.Árangursrík vörn felur í sér að vandlega hanna genin fyrir prótein sem taka þátt í redox, ljóstillífun og meinmyndun innan nokkurra klukkustunda frá fyrstu snertingu plöntunnar við sýkla.Svipuð verndandi viðbrögð, en seinkun í tíma, eru mun minna árangursrík til að vernda plöntur gegn sjúkdómum.Miltisbrandsþol sem miðlað er af Lanr1 geninu líkist dæmigerðri hröðu svörun R gensins (áhrifavveikt ónæmi), en AnMan genið gefur líklegast lárétt svörun (ónæmi af stað af örverutengdu sameindamynstri), sem veitir hóflega sjálfbærni.
Settið inniheldur einnig tilvísunarþolnar línur: 83A:476, Tanjil, Wonga sem ber Lanr1 samsætuna og Mandelup sem ber AnMan samsætuna.
Plöntur voru ræktaðar við stýrðar aðstæður (ljóstímabil 16 klukkustundir, hitastig 25°C á daginn og 18°C ​​á nóttunni).Tvær líffræðilegar endurtekningar voru greindar.DNA var einangrað úr þriggja vikna gömlum laufum með því að nota DNeasy Plant Mini Kit (Qiagen, Hilden, Þýskalandi) í samræmi við siðareglur.Gæði og styrkur einangraðs DNA var metið með litrófsmælingum (NanoDrop 2000; Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, Bandaríkjunum).AnManM1 merkið sem merkir anthracnose ónæmisgenið AnMan (fengið úr cv. Mandelup) og merkin Anseq3 og Anseq4 sem liggja að baki geninu Lanr1 (fengið frá cv. Tanjil) voru greind 11,26,28.Einstaklingar fyrir ónæmu samsætuna fengu einkunnina „1″, næm – sem „0″, og arfblendin – sem 0,5.
Byggt á niðurstöðum skimunar fyrir merkjum AnManM1, AnSeq3 og AnSeq4 og framboði á fræjum fyrir lokaeftirfylgnitilraunir, voru 50 NLL línur valdar fyrir svipgerð með anthracnose ónæmi.Greiningin var gerð í tvítekningu í tölvustýrðu gróðurhúsi með 14 klst ljósatímabili með hitabilinu 22°C á daginn og 19°C á nóttunni.Fræ eru klóruð (skorið af fræhúðinni á gagnstæða hlið fósturvísisins með beittu blaði) fyrir sáningu til að koma í veg fyrir að fræið liggi í dvala vegna þess að fræhúðurinn sé of harður og til að tryggja jafna spírun.Plöntur voru ræktaðar í pottum (11 × 11 × 21 cm) með dauðhreinsuðum jarðvegi (TS-1 REC 085 Medium Basic, Klasmann-Deilmann Polska, Varsjá, Póllandi).Sáning var framkvæmd með Colletotrichum lupini Col-08 stofninum, ræktaður árið 1999 úr stönglum mjóblaða lúpínuplantna sem ræktaðar voru á akri í Verzhenitsa í Stór-Póllandi (52° 27′ 42″ N 17° 04′ E 05″).Einangrunin var ræktað í SNA miðli við 20 ° C. Undir svörtu ljósi í 21 daga til að framkalla sporun.Fjórum vikum eftir sáningu, þegar plönturnar voru komnar á 4-6 laufstigið, var sáðing framkvæmd með því að úða með sviflausn af keiludýrum í styrkleikanum 0,5 x 106 keiludýr á ml.Eftir sáningu voru plönturnar hafðar í myrkri í 24 klukkustundir við um 98% raka og 25°C hita til að auðvelda spírun keiludýra og sýkingarferlið.Plönturnar voru síðan ræktaðar undir 14 klst ljósatímabili við 22°C dag/19°C nótt og 70% raka.Sjúkdómsstigið var gert 22 dögum eftir sáningu og var á bilinu 0 (ónæmis) til 9 (mjög næm) eftir því hvort drepsskemmdir eru til staðar eða ekki á stönglum og laufum.Að auki, eftir að hafa skorað, var þyngd plöntanna mæld.Tengsl milli arfgerða merkja og svipgerða sjúkdóma voru reiknuð út sem punkta tveggja raða fylgni (skortur á arfblendnum merkjum í setti lína til greiningar á svipgerð ónæmis fyrir anthracnose).