Aragtiyaha difaaca dhirta ee kala duwan ayaa bixiya hagitaan aragtiyeed oo muhiim ah si loo sharaxo qaababka dheef-shiid kiimikaadka dhirta ee takhasuska leh, laakiin saadaalintooda muhiimka ah ayaa weli la tijaabinayaa. Halkan, waxaan isticmaalnay falanqaynta spectrometry-ka tirada badan ee tandem (MS/MS) si aan si nidaamsan u sahamino metabolome-ka noocyada tubaakada ee la dhimay laga bilaabo dhirta shaqsiga ah ilaa dadka iyo noocyada isku xiran, waxaanan farsameynay tiro badan oo aragtiyaha astaamaha spectrometric-ka ee ku salaysan spectra-ka isku dhafan ee macluumaadka. Qaab-dhismeedka si loo tijaabiyo saadaasha muhiimka ah ee difaaca ugu habboon (OD) iyo aragtiyaha bartilmaameedka dhaqaaqa (MT). Qaybta macluumaadka ee metabolomics-ka dhirta waxay la jaanqaadaysaa aragtida OD, laakiin waxay ka hor imaanaysaa saadaasha ugu weyn ee aragtida MT ee ku saabsan dhaqdhaqaaqa metabolomics-ka ee ay sababaan geedaha. Laga bilaabo micro ilaa miisaanka isbeddelka weyn, calaamadda jasmonate waxaa loo aqoonsaday inay tahay go'aamiyaha ugu weyn ee OD, halka calaamadda ethylene ay bixisay hagaajin ku saabsan jawaabta gaarka ah ee dhirta ee lagu sharraxay shabakadda molecular-ka MS/MS.
Dheef-shiid kiimikaad gaar ah oo leh qaabab kala duwan ayaa ah ka qaybgalayaasha ugu muhiimsan ee la qabsiga dhirta ee deegaanka, gaar ahaan difaaca cadowga (1). Kala duwanaanshaha cajiibka ah ee dheef-shiid kiimikaadka gaarka ah ee laga helo dhirta ayaa kiciyay tobanaan sano oo cilmi-baaris qoto dheer ah oo ku saabsan dhinacyo badan oo ka mid ah hawlaha deegaanka, waxayna samaysay liis dheer oo ah aragtiyaha difaaca dhirta, kuwaas oo ah horumarka isbeddelka iyo deegaanka ee isdhexgalka dhirta iyo cayayaanka. Cilmi-baarista la taaban karo waxay bixisaa hagitaan muhiim ah (2). Si kastaba ha ahaatee, aragtiyahaan difaaca dhirta ma aysan raacin waddada caadiga ah ee sababaynta mala-awaalka ah ee laga jarayo, taas oo saadaasha muhiimka ahi ay ahayd isla heerka falanqaynta (3) waxaana lagu tijaabiyay tijaabo si loo horumariyo wareegga xiga ee horumarka aragtiyeed (4). Xaddidaadaha farsamo waxay xaddidaan ururinta xogta qaybaha dheef-shiid kiimikaadka gaarka ah waxayna ka saaraan falanqaynta dhammaystiran ee dheef-shiid kiimikaadka gaarka ah, sidaas darteed waxay ka hortagtaa isbarbardhigga qaybaha dhexdooda ah ee lagama maarmaanka u ah horumarka aragtiyeed (5). La'aanta xogta dheef-shiid kiimikaadka oo dhammaystiran iyo lacag caadi ah oo lagu barbar dhigo socodka shaqada ee booska dheef-shiid kiimikaadka ee u dhexeeya kooxaha dhirta kala duwan waxay caqabad ku tahay bisaylka sayniska ee goobta.
Horumarradii ugu dambeeyay ee ku saabsanaa metabolomics-ka tandem mass spectrometry (MS/MS) metabolomics waxay si buuxda u qeexi karaan isbeddellada dheef-shiid kiimikaadka ee gudaha iyo inta u dhaxaysa noocyada nidaamka la bixiyay, waxaana lagu dari karaa hababka xisaabinta si loo xisaabiyo isku ekaanshaha qaab-dhismeedka ee u dhexeeya isku-dhafkan adag. Aqoon hore oo ku saabsan kiimikada (5). Isku-darka tignoolajiyada horumarsan ee falanqaynta iyo xisaabinta waxay bixisaa qaab-dhismeed lagama maarmaan u ah tijaabinta muddada-dheer ee saadaalinno badan oo ay sameeyeen aragtiyaha deegaanka iyo isbeddelka ee kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka. Shannon (6) wuxuu markii ugu horreysay soo bandhigay aragtida macluumaadka maqaalkiisii ​​​​ugu horreeyay 1948, isagoo aasaaska u dhigay falanqaynta xisaabta ee macluumaadka, kaas oo loo isticmaalay meelo badan oo aan ahayn codsigiisii ​​​​asalka ahaa. Genomics-ka, aragtida macluumaadka si guul leh ayaa loo adeegsaday si loo cabbiro macluumaadka muxaafidka ah ee taxanaha ah (7). Cilmi-baarista transcriptomics, aragtida macluumaadka waxay falanqeysaa isbeddellada guud ee transcriptome (8). Cilmi-baaristii hore, waxaan u adeegsanay qaab-dhismeedka tirakoobka ee aragtida macluumaadka metabolomics si aan u sharaxno khibradda dheef-shiid kiimikaadka ee heerka unugyada ee dhirta (9). Halkan, waxaan isku dareynaa shaqada ku salaysan MS/MS iyo qaab-dhismeedka tirakoobka ee aragtida macluumaadka, oo lagu garto kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka ee lacagta caadiga ah, si loo barbar dhigo saadaasha muhiimka ah ee aragtida difaaca dhirta ee dheef-shiid kiimikaadka ay kiciyaan geedaha.
Qaab-dhismeedka aragtida difaaca dhirta badanaa waa mid loo dhan yahay waxaana loo qaybin karaa laba qaybood: kuwa isku dayaya inay sharxaan qaybinta dheef-shiid kiimikaadka dhirta gaarka u ah iyadoo lagu saleynayo hawlaha difaaca, sida difaaca ugu habboon (OD) (10), bartilmaameedka dhaqaaqa (MT) (11)) Iyo aragtida muuqaalka (12), halka kuwa kale ay raadinayaan sharraxaad farsamo oo ku saabsan sida isbeddellada helitaanka kheyraadka ay u saameeyaan koritaanka dhirta iyo ururinta dheef-shiid kiimikaadka gaarka ah, sida kaarboonka: aragtida dheelitirka nafaqada (13), aragtida heerka koritaanka (14), iyo aragtida dheelitirka koritaanka iyo kala-soocidda (15). Labada qaybood ee aragtiyood waxay ku jiraan heerar kala duwan oo falanqayn ah (4). Si kastaba ha ahaatee, laba aragtiyood oo ku lug leh hawlaha difaaca ee heerka shaqada ayaa xukuma wadahadalka ku saabsan difaaca dhirta ee aasaasiga ah iyo kuwa la kicin karo: Aragtida OD, taas oo u malaynaysa in dhirtu ay maalgashato difaacyadooda kiimikada ee qaali ah oo keliya marka loo baahdo, tusaale ahaan, marka la liqo Marka xayawaan caws ah uu weeraro, sidaas darteed, sida ku cad suurtagalnimada weerar mustaqbalka, isku-dhafka leh shaqada difaaca ayaa loo qoondeeyay (10); Aragtida MT waxay soo jeedinaysaa inaysan jirin dhidib isbeddel ku yimaada dheef-shiid kiimikaadka jihada, laakiin dheef-shiid kiimikaadku si aan kala sooc lahayn ayuu isu beddelaa, sidaas darteedna wuxuu abuuraa suurtagalnimada Joojinta "bartilmaameedka dhaqdhaqaaqa" dheef-shiid kiimikaadka ee weerarrada dhirta lagu koriyo. Si kale haddii loo dhigo, labada aragtiyood waxay sameeyaan saadaalin iska soo horjeeda oo ku saabsan dib-u-habaynta dheef-shiid kiimikaadka ee dhacda ka dib weerarka dhirta lagu koriyo: xiriirka ka dhexeeya ururinta hal-dhinac ah ee dheef-shiid kiimikaadka oo leh shaqada difaaca (OD) iyo isbeddellada dheef-shiid kiimikaadka aan la jiheynin (MT) (11).
Mala-awaalka OD iyo MT kuma lug laha oo keliya isbeddellada ku yimaada dheef-shiid kiimikaadka, laakiin sidoo kale cawaaqibka deegaanka iyo isbeddelka ee ka dhasha ururinta dheef-shiid kiimikaadkan, sida kharashyada la qabsiga iyo faa'iidooyinka isbeddelladan dheef-shiid kiimikaadka ee deegaan gaar ah oo deegaaneed (16). Inkasta oo labada mala-awaalba ay aqoonsadaan shaqada difaaca ee dheef-shiid kiimikaadka gaarka ah, kuwaas oo laga yaabo inay qaali yihiin ama aan qaali ahayn, saadaasha muhiimka ah ee kala soocda mala-awaalka OD iyo MT waxay ku jirtaa jihada isbeddellada dheef-shiid kiimikaadka ee la kiciyay. Saadaasha aragtida OD waxay heshay dareenka tijaabada ugu badan ilaa hadda. Tijaabooyinkan waxaa ka mid ah daraasadda hawlaha difaaca tooska ah ama kuwa aan tooska ahayn ee unugyada kala duwan ee isku-dhafka gaarka ah ee ku yaal aqalka dhirta lagu koriyo iyo xaaladaha dabiiciga ah, iyo sidoo kale isbeddellada marxaladda horumarinta dhirta (17-19). Si kastaba ha ahaatee, ilaa hadda, sababtoo ah la'aanta qaab-dhismeedka shaqada iyo tirakoobka ee falanqaynta dhammaystiran ee caalamiga ah ee kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka ee noole kasta, saadaasha farqiga ugu weyn ee u dhaxaysa labada aragtiyood (taas oo ah, jihada isbeddellada dheef-shiid kiimikaadka) ayaa weli la tijaabinayaa. Halkan, waxaan ku bixinaynaa falanqayn noocaas ah.
Mid ka mid ah astaamaha ugu muhiimsan ee dheef-shiid kiimikaadka dhirta gaarka ah waa kala duwanaanshaha qaab-dhismeedka ee xad-dhaafka ah ee dhammaan heerarka laga bilaabo dhirta keli ah, tirada dadka ilaa noocyada la midka ah (20). Isbeddello badan oo tiro-koob ah oo ku yimaada dheef-shiid kiimikaadka gaarka ah ayaa lagu arki karaa cabbirka dadweynaha, halka kala duwanaanshaha tayada xooggan badanaa lagu hayo heerka noocyada (20). Sidaa darteed, kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka dhirta waa qaybta ugu weyn ee kala duwanaanshaha shaqeynta, taasoo ka tarjumaysa la qabsiga meelaha kala duwan, gaar ahaan meelahaas oo leh fursado duullaan oo kala duwan oo ay sameeyaan cayayaanka gaarka ah iyo kuwa caadiga ah ee dhirta lagu koriyo (21). Tan iyo maqaalkii ugu horreeyay ee Fraenkel (22) ee ku saabsan sababaha jiritaanka dheef-shiid kiimikaadka dhirta gaarka ah, isdhexgalka cayayaanka kala duwan waxaa loo arkay inay yihiin cadaadisyo xulasho oo muhiim ah, isdhexgalkaasna waxaa la rumeysan yahay inuu sameeyay dhirta inta lagu jiro horumarka. Waddada dheef-shiid kiimikaadka (23). Kala duwanaanshaha noocyada kala duwan ee dheef-shiid kiimikaadka gaarka ah ayaa sidoo kale ka tarjumaya dheelitirka jir ahaaneed ee la xiriira difaaca dhirta ee aasaasiga ah iyo kuwa la kicin karo ee ka dhanka ah xeeladaha dhirta lagu koriyo, maadaama labada nooc ay inta badan si xun isugu xiran yihiin midba midka kale (24). In kasta oo ay faa'iido u yeelan karto in la ilaaliyo difaac wanaagsan mar walba, isbeddellada dheef-shiid kiimikaadka ee waqtiga ku habboon ee la xiriira difaaca waxay bixiyaan faa'iidooyin cad oo u oggolaanaya dhirta inay u qoondeeyaan kheyraad qiimo leh maalgashiyada kale ee jir ahaaneed (19, 24), oo ay ka fogaadaan baahida isku-dhafka ah. Dhaawaca wadajirka ah (25). Intaa waxaa dheer, dib-u-habayntan dheef-shiid kiimikaadka gaarka ah ee ay sababaan dhirta cayayaanka ayaa laga yaabaa inay horseeddo qaybinta burburka ee dadweynaha (26), waxayna ka tarjumaysaa akhrinta tooska ah ee isbeddellada dabiiciga ah ee la taaban karo ee calaamadda jasmonic acid (JA), kaas oo laga yaabo in lagu hayo dadweynaha. Calaamadaha JA ee sare iyo kuwa hooseeya waa is-weydaarsi u dhexeeya difaaca ka dhanka ah dhirta iyo tartanka noocyada gaarka ah (27). Intaa waxaa dheer, waddooyinka gaarka ah ee metabolite-ka biosynthetic-ga ayaa mari doona khasaaro iyo isbeddel degdeg ah inta lagu jiro horumarka, taasoo keenta qaybinta dheef-shiid kiimikaadka oo aan kala go 'lahayn oo u dhaxaysa noocyada aadka isugu dhow (28). Isbeddelladan waxaa si degdeg ah loo dhisi karaa iyadoo laga jawaabayo isbeddellada qaababka dhirta (29), taasoo la macno ah in isbeddelka bulshooyinka dhirta ay tahay arrin muhiim ah oo horseedda kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka.
Halkan, waxaan si gaar ah u xallinay dhibaatooyinka soo socda. (I) Sidee bay cayayaanka geedaha ku dhasha u habeeyaan dheef-shiid kiimikaadka dhirta? (Ii) Waa maxay qaybaha macluumaadka ugu muhiimsan ee dabacsanaanta dheef-shiid kiimikaadka ee la cabbiri karo si loo tijaabiyo saadaasha aragtida difaaca muddada-dheer? (Iii) Hadday tahay in dib loo habeeyo dheef-shiid kiimikaadka dhirta si gaar ah oo u gaar ah weeraryahannada, haddii ay sidaas tahay, waa maxay doorka uu hoormoonka dhirtu ka ciyaaro habaynta jawaab-celin dheef-shiid kiimikaad oo gaar ah, iyo metaboliteskee gacan ka geysta gaar ahaanshaha noocyada difaaca? (Iv) Maadaama saadaasha ay sameeyeen aragtiyo badan oo difaac ah lagu fidin karo dhammaan heerarka unugyada bayoolojiga, waxaan weydiinay sida ay u joogto tahay jawaabta dheef-shiid kiimikaadka ee ka dhalatay isbarbardhigga gudaha ilaa isbarbardhigga noocyada kala duwan? Si taas loo gaaro, waxaan si nidaamsan u barannay dheef-shiid kiimikaadka caleenta ee nikotiinka tubaakada, kaas oo ah geed qaab deegaan ah oo leh dheef-shiid kiimikaad oo hodan ku ah, isla markaana wax ku ool ah u leh dirxiga laba geed oo geedo yaryar ah oo asal ahaan u dhashay, Lepidoptera Datura (Ms) (Aad u gardarro badan, inta badan la cuno) Solanaceae iyo Spodoptera littoralis (Sl), gooryaanka caleenta suufka ah waa nooc ka mid ah "hiddaha", iyadoo leh dhirta martida loo yahay ee Solanaceae iyo martida kale ee noocyada kale iyo qoysaska cuntada dhirta. Waxaan falanqeynay spectrum-ka metabolomics-ka MS/MS iyo sharraxaadda tirakoobka ee aragtida macluumaadka si aan u barbar dhigno aragtiyaha OD iyo MT. Samee khariidado gaar ah si loo muujiyo aqoonsiga metabolites-ka muhiimka ah. Falanqaynta waxaa loo fidiyay dadka asalka ah ee N. nasi iyo noocyada tubaakada ee aadka isugu dhow si loo sii falanqeeyo isku-dhafka u dhexeeya calaamadaynta hoormoonka dhirta iyo soo-saarista OD.
Si aan u qabanno khariidad guud oo ku saabsan balaastigga iyo qaab-dhismeedka dheef-shiid kiimikaadka caleenta ee tubaakada geedaha, waxaan isticmaalnay falanqayn iyo hab-socod xisaabeed oo hore loo sameeyay si aan si buuxda u ururinno oo aan u baabi'inno xogta go'an ee MS/MS ee ka madax-bannaan soosaarka dhirta (9). Habkan aan kala sooc lahayn (oo loo yaqaan MS/MS) wuxuu dhisi karaa muuqaal isku-dhafan oo aan badnayn, kaas oo markaa loo isticmaali karo dhammaan falanqaynta heerka isku-dhafka ah ee halkan lagu sharraxay. Qaybaha dhirta ee la kala saaray waxay ka kooban yihiin noocyo kala duwan, oo ka kooban boqollaal ilaa kun oo metabolites ah (qiyaastii 500-1000-s/MS/MS halkan). Halkan, waxaan ka fiirsaneynaa balaastigga dheef-shiid kiimikaadka qaab-dhismeedka aragtida macluumaadka, waxaanan cabbirnaa kala duwanaanshaha iyo xirfadda metabolome-ka iyadoo lagu saleynayo entropy Shannon ee qaybinta soo noqnoqoshada dheef-shiid kiimikaadka. Annagoo adeegsanayna qaacidada hore loo hirgeliyay (8), waxaan xisaabinay tiro tilmaameyaal ah oo loo isticmaali karo in lagu cabbiro kala duwanaanshaha metabolome-ka (tilmaanaha Hj), takhasuska astaanta dheef-shiid kiimikaadka (tilmaanaha δj) iyo gaar ahaanta dheef-shiid kiimikaadka ee hal metabolite (tilmaanaha Si). Intaa waxaa dheer, waxaan adeegsanay Tusmada Balaastiigga Kala-duwanaanshaha ee Kala-duwanaanshaha (RDPI) si loo cabbiro kartida dheef-shiid kiimikaadka ee geedaha yaryar (Jaantuska 1A) (30). Qaab-dhismeedkan tirakoobka dhexdiisa, waxaan ula dhaqannaa spectrum-ka MS/MS cutubka macluumaadka aasaasiga ah, waxaanan u farsameyneynaa tirada qaraabada ah ee MS/MS khariidadda qaybinta soo noqnoqoshada, ka dibna waxaan isticmaalnaa entropy Shannon si aan u qiyaasno kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka. Takhasuska metabolome waxaa lagu cabbiraa celceliska gaar ahaanshaha hal nooc oo MS/MS ah. Sidaa darteed, kororka tirada badan ee fasallada MS/MS ka dib kicinta dhirta yaryar waxaa loo beddelaa soo jiidasho muuqaal ah, RDPI iyo takhasus, taas oo ah, kororka tusmada δj, sababtoo ah metabolites badan oo takhasus leh ayaa la soo saaraa waxaana la soo saaraa tusmada Si sare. Hoos u dhaca tusmada kala duwanaanta Hj waxay ka tarjumaysaa in tirada MS/MS ee la soo saaray la dhimo, ama qaybinta soo noqnoqoshada muuqaalka ayaa isbeddelaysa jihada aan isku mid ahayn, iyadoo la yareynayo hubanti la'aanta guud. Iyadoo loo marayo xisaabinta tusmada Si, waxaa suurtagal ah in la muujiyo MS/MS-ka ay kiciyaan dhir daaweed gaar ah, taas oo lidkeeda ah, taas oo MS/MS aysan ka jawaabin kicinta, taas oo ah tilmaame muhiim ah oo lagu kala saaro saadaasha MT iyo OD.
(A) Sharaxaadaha tirakoobka ee loo isticmaalo soo-saarista xogta MS/MS ee geedaha (H1 ilaa Hx), kala duwanaanshaha (Hj tusmada), takhasuska (δj tusmada) iyo gaar ahaanta dheef-shiid kiimikaadka (tusmada Si). Kordhinta heerka takhasuska (δj) waxay tilmaamaysaa, celcelis ahaan, dheef-shiid kiimikaad gaar ah oo dhirta ah ayaa la soo saari doonaa, halka hoos u dhaca kala duwanaanshaha (Hj) uu tilmaamayo hoos u dhac ku yimaada soo saarista dheef-shiid kiimikaadka ama qaybinta aan sinnayn ee dheef-shiid kiimikaadka ee khariidadda qaybinta. Qiimaha Si wuxuu qiimeeyaa in dheef-shiid kiimikaadku uu gaar u yahay xaalad la bixiyay (halkan, dhir-shiid kiimikaad) ama si liddi ku ah loo ilaaliyo heer isku mid ah. (B) Jaantuska fikradda ee saadaasha aragtida difaaca iyadoo la adeegsanayo dhidibka aragtida macluumaadka. Aragtida OD waxay saadaalisay in weerarka dhir-shiid kiimikaadka uu kordhin doono dheef-shiid kiimikaadka difaaca, taasoo kordhinaysa δj. Isla mar ahaantaana, Hj wuu yareeyaa sababtoo ah muuqaalka ayaa dib loogu habeeyay hubin la'aanta macluumaadka dheef-shiid kiimikaadka oo yaraatay. Aragtida MT waxay saadaalineysaa in weerarka geedaha yaryar ay sababi doonto isbeddello aan jiho lahayn oo ku dhaca dheef-shiid kiimikaadka, taasoo kordhineysa Hj taasoo ah tilmaame muujinaysa hubin la'aanta macluumaadka dheef-shiid kiimikaadka oo kordhaysa isla markaana keenaysa qaybinta aan kala sooca lahayn ee Si. Waxaan sidoo kale soo jeedinay qaab isku dhafan, MT-ga ugu fiican, kaas oo metabolites-ka qaar oo leh qiimo difaac oo sarreeya si gaar ah loo kordhin doono (qiimaha Si oo sarreeya), halka kuwa kalena ay muujiyaan jawaabo aan kala sooc lahayn (qiimaha Si oo hooseeya).
Annagoo adeegsanayna sharraxayaasha aragtida macluumaadka, waxaan fasirnaa aragtida OD si aan u saadaalinno in isbeddellada dheef-shiid kiimikaadka gaarka ah ee uu keeno dhir-beerista ee xaalad aan la kicin ay horseedi doonto (i) koror ku yimaada gaar ahaanta dheef-shiid kiimikaadka (tusmada Si) oo horseedda gaar ahaanta dheef-shiid kiimikaadka (tusmada δj) Kordhinta) kooxo gaar ah oo dheef-shiid kiimikaad gaar ah oo leh qiimo difaac oo sarreeya, iyo (ii) hoos u dhaca kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka (tusmada Hj) sababtoo ah isbeddelka qaybinta soo noqnoqoshada dheef-shiid kiimikaadka ilaa qaybinta jirka leptin oo badan. Heerka hal-shiid kiimikaad, waxaa la filayaa qaybinta Si ee la nidaamiyay, halkaas oo metabolite-ku uu kordhin doono qiimaha Si iyadoo loo eegayo qiimaheeda difaaca (Jaantuska 1B). Dhanka kale, waxaan sharraxaynaa aragtida MT si aan u saadaalinno in kicinta ay horseedi doonto (i) isbeddello aan jiho lahayn oo ku yimaada metabolites taasoo keenta hoos u dhac ku yimaada tusmada δj, iyo (ii) kororka tusmada Hj sababtoo ah kororka hubanti la'aanta dheef-shiid kiimikaadka. Ama nasiib darro, oo lagu qiyaasi karo entropy Shannon qaab kala duwanaansho guud. Marka laga hadlayo halabuurka dheef-shiid kiimikaadka, aragtida MT waxay saadaalin doontaa qaybinta aan kala sooca lahayn ee Si. Iyadoo la tixgelinayo in metabolites-ka qaarkood ay ku jiraan xaalado gaar ah xaalado gaar ah, xaalado kalena aysan ku jirin xaalado gaar ah, qiimahooda difaacuna wuxuu ku xiran yahay deegaanka, waxaan sidoo kale soo jeedinay qaab difaac isku dhafan, kaas oo δj iyo Hj loogu qaybiyay laba dhinac oo ku teedsan Kordhinta Si jiho kasta, kaliya kooxo metabolite ah oo gaar ah, oo leh qiime difaac oo sarreeya, ayaa si gaar ah u kordhin doona Si, halka kuwa kalena ay yeelan doonaan qaybin aan kala sooc lahayn (Jaantuska 1B).
Si aan u tijaabino saadaasha aragtida difaaca ee dib loo qeexay ee ku saabsan dhidibka sharraxaha aragtida macluumaadka, waxaan soo saarnay dirxiga geedaha ee khabiirka ah (Ms) ama dirxiga guud (Sl) ee caleenta Nepenthes pallens (Jaantuska 2A). Annagoo adeegsanayna falanqaynta MS/MS, waxaan soo saarnay 599 spectra MS/MS oo aan badnayn (faylka xogta S1) laga soo saaray soosaarka methanol ee unugyada caleenta la ururiyay ka dib quudinta cayayaanka. Annagoo adeegsanayna tusmooyinka RDPI, Hj, iyo δj si aan u aragno dib-u-habaynta macluumaadka ee faylasha qaabeynta MS/MS waxay muujinaysaa qaabab xiiso leh (Jaantuska 2B). Isbeddelka guud ayaa ah, sida uu sharaxay sharraxaha macluumaadka, marka cayayaanka ay sii wadaan inay cunaan caleenta, heerka dib-u-habaynta dheef-shiid kiimikaadka oo dhan ayaa kordha waqti ka dib: 72 saacadood ka dib marka digaaggu cuno, RDPI si weyn ayuu u kordhaa. Marka la barbardhigo xakamaynta aan waxyeelloobin, Hj si weyn ayaa loo dhimay, taasoo ay ugu wacan tahay heerka takhasuska ee kordhay ee astaanta dheef-shiid kiimikaadka, kaas oo lagu qiyaaso tusmada δj. Isbeddelkan muuqda wuxuu la jaan qaadayaa saadaasha aragtida OD, laakiin waa mid aan waafaqsanayn saadaasha ugu muhiimsan ee aragtida MT, kaas oo aaminsan in isbeddellada aan kala sooca lahayn (aan jiho lahayn) ee heerarka dheef-shiid kiimikaadka loo isticmaalo qarin difaac ah (Jaantuska 1B). Inkasta oo nuxurka dheecaanka afka laga qaato (OS) iyo dhaqanka quudinta ee labadan dhir-beerista ay kala duwan yihiin, quudintooda tooska ah waxay keentay isbeddello la mid ah jihooyinka Hj iyo δj inta lagu jiro xilliyada goosashada 24-saacadood iyo 72-saacadood. Farqiga kaliya ayaa dhacay 72 saacadood oo RDPI ah. Marka la barbardhigo tan ay keento quudinta Ms, dheef-shiid kiimikaadka guud ee ay kiciso quudinta Sl ayaa ka sarreeyay.
(A) Naqshad tijaabo ah: doofaarka caadiga ah (S1) ama khabiirka (Ms) geedaha yaryar waxaa lagu quudiyaa caleemo milix leh oo ka samaysan dhirta geedaha yaryar, halka geedka geedaha yaryar ee la sawiray, nidaamka Ms (W + OSMs) ayaa loo isticmaalaa in lagu xakameeyo daloolinta booska caleenta ee caadiga ah. Ubaxyada S1 (W + OSSl) ama biyaha (W + W). Xakamaynta (C) waa caleen aan waxyeello gaarin. (B) Soo-jiidashada (RDPI marka la barbar dhigo jaantuska xakamaynta), kala duwanaanshaha (Hj tusmada) iyo tusmada takhasuska (δj tusmada) ee loo xisaabiyay khariidadda dheef-shiid kiimikaadka gaarka ah (599 MS/MS; faylka xogta S1). Xiddiguhu waxay muujinayaan kala duwanaansho muhiim ah oo u dhexeeya quudinta tooska ah ee dhirta yaryar iyo kooxda xakamaynta (tijaabada t-da ee ardayga oo leh tijaabada t-da ee la isku daray, *P<0.05 iyo ***P<0.001). ns, muhiim maaha. (C) Tusmada xallinta waqtiga ee ugu muhiimsan (sanduuqa buluugga ah, amino acid, organic acid iyo sonkorta; faylka xogta S2) iyo noocyada metabolite-ka gaarka ah (sanduuqa cas 443 MS/MS; faylka xogta S1) ka dib daaweynta geedaha ee la matalay. Xariiqda midabka waxay tilmaamaysaa muddada kalsoonida 95%. Calaamaddu waxay muujinaysaa farqiga weyn ee u dhexeeya daaweynta iyo xakamaynta [falanqaynta labajibbaaran ee kala duwanaanshaha (ANOVA), oo ay ku xigto farqiga dhabta ah ee Tukey (HSD) ee isbarbardhigga badan ee hoc kadib, *P<0.05, **P<0.01 Iyo *** P <0.001]. (D) Takhasuska goobaha kala firdhisan iyo astaamaha metabolite-ka gaarka ah (muunado soo noqnoqda oo leh daaweyn kala duwan).
Si aan u sahamino in dib-u-habaynta ay keento dhir-beerista ee heerka dheef-shiid kiimikaadka ay ka muuqato isbeddellada heerka dheef-shiid kiimikaadka shaqsiyeed, waxaan marka hore diiradda saarnay dheef-shiid kiimikaadka hore loogu bartay caleenta Nepenthes pallens oo leh iska caabin la xaqiijiyay oo dhir-beerista ah. phenolic amides waa hydroxycinnamamide-polyamine conjugates kuwaas oo ku urura inta lagu jiro habka dhirta ee cayayaanka waxaana loo yaqaanaa inay yareeyaan waxqabadka cayayaanka (32). Waxaan baarnay horudhaca MS/MS ee u dhigma waxaanan sawirnay qaloocyadooda isku-darka ee kinetic (Jaantuska S1). Lama yaabin, waxyaabaha ka soo baxa phenol ee aan si toos ah ugu lug lahayn difaaca ka dhanka ah dhirta-beerista, sida chlorogenic acid (CGA) iyo rutin, ayaa hoos loo dhigay ka dib dhirta-beerista. Taas bedelkeeda, dhirta-beerista waxay ka dhigi karaan phenol amides mid aad u awood badan. Quudinta joogtada ah ee labada dhir-beerista waxay keentay ku dhawaad ​​​​isku mid ah noocyada kicinta ee phenolamides, qaabkanina wuxuu si gaar ah u ahaa isku-darka de novo ee phenolamides. Isla dhacdadan ayaa la arki doonaa marka la sahaminayo marinnada 17-hydroxygeranyl nonanediol diterpene glycosides (17-HGL-DTGs), kuwaas oo soo saara tiro badan oo diterpenes acyclic ah oo leh shaqooyin waxtar leh oo ka hortagga geedaha yaryar (33), kuwaas oo Ms Feeding with Sl ay kicisay muuqaal la mid ah (Jaantuska S1)).
Khasaaraha suurtagalka ah ee tijaabooyinka quudinta tooska ah ee geedaha yaryar waa farqiga u dhexeeya heerka isticmaalka caleenta iyo waqtiga quudinta ee geedaha yaryar, taas oo adkeyneysa in la baabi'iyo saameynta gaarka ah ee dhirta yaryar ee ay sababaan nabarrada iyo geedaha yaryar. Si aan si wanaagsan u xallino gaar ahaanshaha noocyada geedaha yaryar ee jawaabta dheef-shiid kiimikaadka caleenta ee la kiciyay, waxaan ku dayanay quudinta dirxiga Ms iyo Sl annagoo isla markiiba ku dabaqnay OS-ga cusub ee la soo ururiyey (OSM iyo OSS1) daloolka caadiga ah ee booska caleenta ee joogtada ah. Habkan waxaa loo yaqaan daaweynta W + OS, waxayna beddeshaa kicinta iyadoo si sax ah u waqtiyeysa bilowga jawaabta ay keentay geedka yaryar iyada oo aan keenin saameyn jahawareer leh oo ku saabsan kala duwanaanshaha heerka ama tirada luminta unugyada (Jaantuska 2A) (34). Annagoo adeegsanayna falanqaynta MS/MS iyo dhuumaha xisaabinta, waxaan soo qaadannay 443 MS/MS spectra (faylka xogta S1), kaas oo ku dul dhacay spectra-kii hore looga soo ururiyay tijaabooyinka quudinta tooska ah. Falanqaynta aragtida macluumaadka ee xogtan MS/MS waxay muujisay in dib-u-barnaamijka metabolomes-ka caleenta ku takhasusay iyadoo la jilay geedaha yaryar ay muujisay kicinta gaarka ah ee OS (Jaantuska 2C). Gaar ahaan, marka la barbar dhigo daaweynta OSS1, OSM waxay sababtay kor u qaadida takhasuska dheef-shiid kiimikaadka 4 saacadood gudahood. Waxaa xusid mudan in marka la barbardhigo xogta tijaabada ah ee quudinta dhirta tooska ah, dhaqdhaqaaqa dheef-shiid kiimikaadka ee lagu sawiray meel laba-cabbir ah iyadoo la adeegsanayo Hj iyo δj oo ah isku-duwayaal iyo jihada takhasuska dheef-shiid kiimikaadka iyadoo laga jawaabayo daaweynta dhirta ee la sawiray waqti ka dib Kordhi isku-dhafan (Jaantuska 2D). Isla mar ahaantaana, waxaan cabbirnay waxa ku jira amino acids, acids organic iyo sonkorta (faylka xogta S2) si aan u baarno in kororkan bartilmaameedsan ee khibradda dheef-shiid kiimikaadka ay sabab u tahay dib-u-habeynta dheef-shiid kiimikaadka kaarboonka dhexe iyadoo laga jawaabayo dhirta la sawiray (Jaantuska S2). Si aan si fiican u sharaxno qaabkan, waxaan si dheeraad ah u kormeernay kinetics ururinta dheef-shiid kiimikaadka ee waddooyinka phenolamide iyo 17-HGL-DTG ee hore looga hadlay. Soo-kicinta OS-ga gaarka ah ee dhirta la sawiray waxay isu beddeshaa qaab dib-u-habeyn kala duwan oo ku jira dheef-shiid kiimikaadka phenolamide (Jaantuska S3). Amid-yada phenolic ee ka kooban coumarin iyo qaybaha kaffeoyl waxaa si gaar ah u kiciya OSS1, halka OSM-yadu ay kiciyaan kicin gaar ah oo ah isku-xidhka ferulyl. Wadada 17-HGL-DTG, kicinta OS ee kala duwan oo ay sameeyaan alaabada malonylation ee hoos u dhaca iyo dimalonylation ayaa la ogaaday (Jaantuska S3).
Marka xigta, waxaan barannay dabacsanaanta qoraalka ee OS-ku kiciyay iyadoo la adeegsanayo xogta microarray-ka waqtiga-koorsada ah, kaas oo ku dayanaya isticmaalka OSM-yada si loogu daaweeyo caleenta caleenta geedka rosette ee geedaha geedaha. Kinetics-ka muunad-qaadista asal ahaan waxay la jaan qaadayaan kinetics-ka loo isticmaalay daraasaddan metabolomics (35). Marka la barbardhigo dib-u-habaynta metabolome-ka kaas oo dabacsanaanta dheef-shiid kiimikaadka si gaar ah loo kordhiyo waqti ka dib, waxaan aragnaa burburka qoraalka ku-meel-gaarka ah ee caleenta oo ay kicisay Ms, halkaas oo inducibility transcriptionome (RDPI) iyo takhasuska (δj) ay yihiin 1 Waxaa jiray koror weyn oo saacadaha ah, iyo kala duwanaanshaha (Hj) waqtigan xaadirka ah, muujinta BMP1 si weyn ayaa loo yareeyay, waxaana ku xigay nasashada takhasuska transcriptome (Jaantuska S4). Qoysaska hidda-wadaha dheef-shiid kiimikaadka (sida P450, glycosyltransferase, iyo BAHD acyltransferase) waxay ka qayb qaataan habka isu-ururinta metabolites gaar ah oo ka yimid cutubyada qaab-dhismeedka ee laga soo qaatay dheef-shiid kiimikaadka aasaasiga ah, iyadoo la raacayo qaabka takhasuska sare ee hore ee kor ku xusan. Daraasad kiis ahaan, wadada phenylalanine ayaa la falanqeeyay. Falanqaynta waxay xaqiijisay in hiddo-sidayaasha asaasiga ah ee dheef-shiid kiimikaadka phenolamide ay si weyn ugu sababaan OS-ga geedaha yaryar marka la barbar dhigo dhirta aan soo jiidan, waxayna si dhow ula jaanqaadaan qaababka muujinta. Qodobka qoraalka MYB8 iyo hiddo-sidayaasha qaab-dhismeedka PAL1, PAL2, C4H iyo 4CL ee kor u kaca wadadan ayaa muujiyay bilowgii hore ee qoraalka. Acyltransferases oo door ka ciyaara isu-imaatinka ugu dambeeya ee phenolamide, sida AT1, DH29, iyo CV86, waxay muujinayaan qaab kor u kaca oo dheer (Jaantuska S4). Indha-indheynta kor ku xusan waxay tilmaamaysaa in bilowga hore ee takhasuska qoraalka iyo horumarinta dambe ee takhasuska dheef-shiid kiimikaadka ay yihiin qaab isku xiran, kaas oo laga yaabo inuu sabab u yahay nidaamka nidaaminta isku-dhafan ee bilaaba jawaab celin difaac oo xooggan.
Dib-u-habaynta calaamadaynta hoormoonka dhirta waxay u dhaqantaa sidii lakab sharciyeed oo isku daraya macluumaadka dhirta si dib loogu habeeyo fiisigiska dhirta. Ka dib jilitaanka geedaha, waxaan cabbirnay dhaqdhaqaaqa isku-darka ee qaybaha muhiimka ah ee hoormoonka dhirta waxaanan sawirnay isku-dhafka ku-meel-gaarka ah ee u dhexeeya [Isku-darka isku-dhafka Pearson (PCC)> 0.4] (Jaantuska 3A). Sida la filayay, hoormoonada dhirta ee la xiriira bayoolojiga ayaa ku xiran shabakadda isku-dhafka hoormoonka dhirta. Intaa waxaa dheer, gaar ahaanta dheef-shiid kiimikaadka (tusmada Si) ayaa loo sawiray shabakaddan si loo muujiyo hoormoonada dhirta ee ay sababaan daaweyno kala duwan. Laba meelood oo waaweyn oo ka mid ah jawaabta gaarka ah ee dhirta ayaa la sawiray: mid wuxuu ku jiraa kooxda JA, halkaas oo JA (qaabkeeda bayooloji ahaan firfircoon JA-Ile) iyo waxyaabaha kale ee JA ay muujiyaan dhibcaha Si ugu sarreeya; kan kalena waa ethylene (ET). Gibberellin wuxuu muujiyay koror dhexdhexaad ah oo keliya oo ku yimid gaar ahaanta dhirta, halka hoormoonada kale ee dhirta, sida cytokinin, auxin, iyo abscisic acid, ay lahaayeen gaar ahaanta soo-kicinta oo hooseeya ee geedaha. Marka la barbardhigo isticmaalka W + W oo keliya, kordhinta qiimaha ugu sarreeya ee JA derivatives iyada oo loo marayo codsiga OS (W + OS) asal ahaan waxaa loo rogi karaa tilmaame gaar ah oo xooggan oo JAs ah. Si aan la filayn, OSM iyo OSS1 oo leh waxyaabo kala duwan oo kiciya ayaa la og yahay inay sababaan isku mid ah ururinta JA iyo JA-Ile. Si ka duwan OSS1, OSM waxaa si gaar ah oo xooggan u kiciya OSMs, halka OSS1 aysan xoojin jawaabta nabarrada salka (Jaantuska 3B).
(A) Falanqaynta shabakadda isku-dhafka ah oo ku salaysan xisaabinta PCC ee jilitaanka kinetics-ka ururinta hoormoonka dhirta ee ay keento geedaha. Guntinku wuxuu matalaa hal hoormoon oo dhir ah, cabbirka guntinkuna wuxuu matalaa tusmada Si ee gaarka u ah hoormoonka dhirta inta u dhaxaysa daawaynta. (B) Uruurinta JA, JA-Ile iyo ET ee caleenta ay sababaan daaweyno kala duwan oo lagu tilmaamay midabyo kala duwan: khudaar, W + OSM; buluug, W + OSSl; madow, W + W; cawl, C (xakamayn). Xiddiguhu waxay muujinayaan kala duwanaansho muhiim ah oo u dhexeeya daawaynta iyo xakamaynta (ANOVA laba-geesood ah oo ay ku xigto isbarbardhigga badan ee Tukey HSD kadib hoc, *** P <0.001). Falanqaynta aragtida macluumaadka ee (C)697 MS/MS (faylka xogta S1) ee biosynthesis-ka JA iyo aragtida daciifka ah (irAOC iyo irCOI1) iyo (D)585 MS/MS (faylka xogta S1) ee ETR1 oo leh calaamad ET oo daciif ah Laba daaweyn oo dhir udgoon oo la sawiray ayaa kiciyay khadadka dhirta iyo dhirta xakamaynta baabuurta madhan (EV). Xidigiska xiddiguhu waxay muujinayaan kala duwanaansho muhiim ah oo u dhexeeya daaweynta W+OS iyo xakamaynta aan waxyeello lahayn (ANOVA laba-geesood ah oo ay ku xigto isbarbardhigga badan ee Tukey HSD kadib hoc, *P<0.05, **P<0.01 iyo ***P<0.001). (E) Garaafyada kala firirsan ee iska soo horjeeda takhasuska. Midabadu waxay matalaan noocyo kala duwan oo hidde ahaan wax laga beddelay; calaamadaha waxay matalaan habab daaweyn oo kala duwan: saddexagal, W + OSS1; leydi, W + OSM; goobaabin C
Marka xigta, waxaan isticmaalnaa nooc hidde ahaan wax laga beddelay oo ah Nepenthes la yareeyay (irCOI1 iyo sETR1) tallaabooyinka muhiimka ah ee biosynthesis-ka JA iyo ET (irAOC iyo irACO) iyo aragtida (irCOI1 iyo sETR1) si loo falanqeeyo dheef-shiid kiimikaadka labadan hoormoon ee dhirta ku jira geedaha yaryar. Kaalinta qaraabada ah ee dib-u-barnaamijka. Iyada oo la raacayo tijaabooyinkii hore, waxaan xaqiijinay kicinta dhirta yaryar ee dhirta (EV) ee dhirta madhan (Jaantuska 3, C ilaa D) iyo hoos u dhaca guud ee tusmada Hj ee ay keento OSM, halka tusmada δj ay korodhay. Jawaabtu way ka caddahay jawaabta ay kicisay OSS1. Garaaf laba-xariiq ah oo adeegsanaya Hj iyo δj oo ah isku-duwayaasha ayaa muujinaya kala-goynta gaarka ah (Jaantuska 3E). Isbeddelka ugu cad ayaa ah in noocyada aan lahayn calaamadda JA, kala duwanaanshaha metabolome iyo isbeddellada takhasuska ee ay keenaan geedaha yaryar ayaa ku dhowaad gebi ahaanba la baabi'iyay (Jaantuska 3C). Taas bedelkeeda, aragtida aamusnaanta ET ee dhirta sSETR1, inkastoo saameynta guud ee isbeddellada dheef-shiid kiimikaadka dhirta ay aad uga hooseyso tan calaamadaynta JA, waxay yareyneysaa farqiga tusmooyinka Hj iyo δj ee u dhexeeya kicinta OSM iyo OSS1 (Jaantuska 3D iyo Jaantuska S5). . Tani waxay tilmaamaysaa in marka lagu daro shaqada asaasiga ah ee wareejinta calaamadda JA, wareejinta calaamadda ET sidoo kale waxay u adeegtaa sidii hagaajin jawaabta dheef-shiid kiimikaadka ee noocyada gaarka ah ee dhirta. Iyada oo la raacayo shaqadan hagaajinta wanaagsan, ma jirin wax isbeddel ah oo ku yimid soo-jiidashada dheef-shiid kiimikaadka guud ee dhirta sETR1. Dhanka kale, marka la barbar dhigo dhirta sETR1, dhirta irACO waxay keentay isku-dheelitirnaan guud oo isku mid ah oo isbeddellada dheef-shiid kiimikaadka ah oo ay sababaan dhirta, laakiin waxay muujiyeen dhibco Hj iyo δj oo aad u kala duwan oo u dhexeeya caqabadaha OSM iyo OSS1 (Jaantuska S5).
Si loo aqoonsado dheef-shiid kiimikaad oo gaar ah oo leh wax-ku-ool muhiim ah oo ku saabsan jawaabta gaarka ah ee noocyada dhirta iyo hagaajinta wax-soo-saarkooda iyada oo loo marayo calaamadaha ET, waxaan isticmaalnay habka qaab-dhismeedka MS/MS ee hore loo sameeyay. Habkani wuxuu ku tiirsan yahay habka laba-ururinta si dib loogu qiimeeyo qoyska dheef-shiid kiimikaadka ee jajabyada MS/MS [wax soo saarka dhibcaha caadiga ah (NDP)] iyo dhibcaha isku midka ah ee ku salaysan khasaaraha dhexdhexaadka ah (NL). Xogta MS/MS ee la dhisay iyada oo loo marayo falanqaynta khadadka ET ee transgenic waxay soo saartay 585 MS/MS (faylka xogta S1), kaas oo lagu xalliyay iyadoo loo qaybinayo toddobo qaybood oo MS/MS ah oo waaweyn (M) (Jaantuska 4A). Qaar ka mid ah qaybahan waxaa si aad ah uga buuxa metabolites gaar ah oo hore loo sifeeyay: tusaale ahaan, M1, M2, M3, M4 iyo M7 waxay qani ku yihiin noocyo kala duwan oo phenol derivatives ah (M1), flavonoid glycosides (M2), acyl sugars (M3 Iyo M4), iyo 17-HGL-DTG (M7). Intaa waxaa dheer, macluumaadka gaarka ah ee dheef-shiid kiimikaadka (tusmada Si) ee hal metabolite ah oo ku jira module kasta ayaa la xisaabiyaa, qaybintiisa Si-na si dareen leh ayaa loo arki karaa. Marka la soo koobo, spectra-ka MS/MS ee muujinaya dhir-dhireedka sare iyo gaar ahaanta hidde-sideyaasha waxaa lagu gartaa qiimayaal Si sare, tirakoobka kurtosis-na wuxuu tilmaamayaa qaybinta dhogorta geeska dabada midig. Mid ka mid ah qaybinta colloid ee caatada ah ayaa lagu ogaaday M1, kaas oo phenol amide uu muujiyay jajabka Si ee ugu sarreeya (Jaantuska 4B). 17-HGL-DTG-ga hore loo soo sheegay ee dhirta lagu beero ee M7 wuxuu muujiyay dhibco Si dhexdhexaad ah, taasoo muujinaysa heer dhexdhexaad ah oo nidaamin kala duwan oo u dhexeeya labada nooc ee OS. Taas bedelkeeda, metabolite-yada gaarka ah ee ugu badan ee si joogto ah loo soo saaro, sida rutin, CGA, iyo sonkorta acyl, ayaa ka mid ah dhibcaha Si ee ugu hooseeya. Si si wanaagsan loogu sahamiyo kakanaanta qaab-dhismeedka iyo qaybinta Si ee u dhaxaysa metabolite-yada gaarka ah, shabakad molecular ah ayaa loo dhisay module kasta (Jaantuska 4B). Saadaal muhiim ah oo ku saabsan aragtida OD (oo lagu soo koobay Jaantuska 1B) ayaa ah in dib-u-habaynta dheef-shiid kiimikaadka gaarka ah ka dib dhirta la beero ay horseedi doonto isbeddel hal-dhinac ah oo ku yimaada dheef-shiid kiimikaadka oo leh qiimo difaac sare, gaar ahaan iyadoo la kordhinayo gaar ahaanshahooda (sida ka soo horjeeda qaybinta aan kala sooca lahayn) Habka) Dheelitirka difaaca ee lagu saadaaliyay aragtida MT. Inta badan waxyaabaha ka soo baxa phenol ee lagu ururiyo M1 waxay si shaqo leh ula xiriiraan hoos u dhaca waxqabadka cayayaanka (32). Markii la barbar dhigay qiimaha Si ee dheef-shiid kiimikaadka M1 ee u dhexeeya caleenta la kiciyay iyo caleemaha ka kooban ee dhirta xakamaynta EV 24 saacadood, waxaan aragnay in gaarnimada dheef-shiid kiimikaadka ee dheef-shiid kiimikaadka badan ka dib cayayaanka dhirta la beero ay leedahay isbeddel weyn oo sii kordhaya (Jaantuska 4C). Kordhinta gaarka ah ee qiimaha Si waxaa lagu ogaaday oo keliya phenolamides-ka difaaca, laakiin ma jirin koror ku yimid qiimaha Si ee phenols kale iyo metabolites aan la garanayn oo ku wada nool module-kan. Kani waa qaab gaar ah, kaas oo la xiriira aragtida OD. Saadaasha ugu weyn ee isbeddellada dheef-shiid kiimikaadka ee ay keenaan dhirta la beero waa mid joogto ah. Si loo tijaabiyo in gaar ahaanshahan spectrum phenolamide uu sababay ET-ga OS-ga gaarka ah, waxaan sawirnay tusmada metabolite Si waxaanan sababnay qiime muujin oo kala duwan oo u dhexeeya OSM iyo OSS1 ee noocyada EV iyo sETR1 (Jaantuska 4D). SETR1, farqiga uu keenay phenamide ee u dhexeeya OSM iyo OSS1 ayaa si weyn loo dhimay. Habka laba-ururinta ayaa sidoo kale lagu dabaqay xogta MS/MS ee laga soo ururiyay noocyada aan ku filnayn JA si loo ogaado qaybaha ugu muhiimsan ee MS/MS ee la xiriira takhasuska dheef-shiid kiimikaadka ee JA-da nidaamisay (Jaantuska S6).
(A) Natiijooyinka kooxaynta ee 585 MS/MS oo ku salaysan jajab la wadaago (isku ekaanshaha NDP) iyo khasaaraha dhexdhexaadka ah ee la wadaago (isku ekaanshaha NL) waxay keenaan in module-ka (M) uu la jaanqaado qoyska isku-dhafka ah ee la yaqaan, ama iyadoo la adeegsanayo halabuurka Metabolite-ka aan la garanayn ama si liidata loo dheefshiiday. Dhinaca module kasta, qaybinta gaarka ah ee metabolite-ka (MS/MS) (Si) ayaa la tusay. (B) Shabakadda molecular-ka ee modular-ka ah: Nooduhu waxay matalaan MS/MS iyo geesaha, NDP (casaan) iyo NL (buluug) dhibcaha MS/MS (gooyn,> 0.6). Tusmada gaarka ah ee metabolite-ka ee la qiimeeyay (Si) oo midabaysan oo ku salaysan module-ka (bidix) oo lagu sawiray shabakadda molecular-ka (midig). (C) Module M1 ee warshadda EV ee ku jirta qaab-dhismeedka (xakamaynta) iyo xaaladda la kiciyay (dhirta la jilay) 24 saacadood: jaantuska shabakadda molecular-ka (Qiimaha Si waa cabbirka gunta, phenolamide-ka difaaca waxaa lagu iftiimiyay buluug). (D) Jaantuska shabakadda molecular-ka M1 ee xariiqda spectrum-ka sETR1 oo leh aragtida EV iyo ET oo daciif ah: isku-dhafka phenolic-ga oo ay matasho node-ka goobada cagaaran, iyo farqiga weyn (qiimaha P) ee u dhexeeya daawaynta W + OSM iyo W + OSS1 sida cabbirka Node. CP, N-caffeoyl-tyrosine; CS, N-caffeoyl-spermidine; FP, N-ferulic acid ester-uric acid; FS, N-ferulyl-spermidine; CoP, N', N “-Coumarolyl-tyrosine; DCS, N', N”-dicaffeoyl-spermidine; CFS, N', N”-caffeoyl, feruloyl-spermidine; Lycium barbarum oo ku jira wolfberry Son; Nick. O-AS, O-acyl sonkorta.
Waxaan sii dheereynay falanqaynta laga bilaabo hal nooc oo Nepenthes ah oo la yareeyay ilaa dad dabiici ah, halkaas oo isbeddellada xooggan ee gudaha gaarka ah ee heerarka JA ee geedaha iyo heerarka metabolite-ka gaarka ah hore loogu sharraxay dadka dabiiciga ah (26). Isticmaal xogtan si aad u daboosho 43 jeermis-barar. Jeermis-bararkan wuxuu ka kooban yahay 123 nooc oo dhir ah oo ka yimid N. pallens. Dhirtan waxaa laga soo qaatay abuurka laga soo ururiyay deegaanno kala duwan oo ku yaal Utah, Nevada, Arizona, iyo California (Jaantuska S7), waxaan xisaabinay kala duwanaanshaha metabolome (halkan loogu yeero heerka dadweynaha) kala duwanaanshaha β) iyo takhasuska uu sababay OSM. Iyada oo la raacayo daraasadihii hore, waxaan aragnay isbeddello badan oo dheef-shiid kiimikaad ah oo ku teedsan dhidibyada Hj iyo δj, taasoo muujinaysa in jeermis-bararku ay leeyihiin kala duwanaansho muhiim ah oo ku saabsan dabacsanaanta jawaabahooda dheef-shiid kiimikaadka ee geedaha (Jaantuska S7). Ururkani wuxuu xasuusinayaa indha-indheyntii hore ee ku saabsan kala duwanaanshaha firfircoon ee isbeddellada JAs ee ay sababaan geedaha, wuxuuna ilaaliyay qiimo aad u sarreeya oo ku jira hal qof (26, 36). Annagoo adeegsanayna JA iyo JA-Ile si aan u tijaabino isku xirnaanta heerka guud ee u dhaxaysa Hj iyo δj, waxaan ogaanay in uu jiro xiriir wanaagsan oo muhiim ah oo u dhexeeya JA iyo kala duwanaanshaha metabolome β iyo tusmada takhasuska (Jaantuska S7). Tani waxay soo jeedinaysaa in kala duwanaanshaha uu keeno geedaha geedaha ee kicinta JA ee lagu ogaado heerka dadweynaha ay sabab u noqon karto isbeddello muhiim ah oo dheef-shiid kiimikaad oo ay sababaan xulashada cayayaanka geedaha.
Daraasado hore ayaa muujiyay in noocyada tubaakadu ay aad ugu kala duwan yihiin nooca iyo ku tiirsanaanta qaraabada ee difaaca dheef-shiid kiimikaadka ee la kiciyay iyo kuwa aasaasiga ah. Waxaa la rumeysan yahay in isbeddelladan ku yimaada awoodda gudbinta calaamadaha ka hortagga geedaha iyo difaaca ay nidaamiyaan cadaadiska tirada cayayaanka, wareegga nolosha dhirta, iyo kharashyada wax soo saarka difaaca ee meesha nooc la bixiyay uu ku korto. Waxaan barannay isku dheelitirka dib-u-habaynta metabolome-ka caleenta oo ay sababeen geedaha yaryar ee lix nooc oo Nicotiana ah oo u dhashay Waqooyiga Ameerika iyo Koonfurta Ameerika. Noocyadani waxay si dhow ula xiriiraan Nepenthes Waqooyiga Ameerika, kuwaas oo kala ah Nicolas Bociflo. La, N. nicotinis, Nicotiana n. cawska la dhimay, Nicotiana tabacum, tubaakada toosan, tubaakada (Nicotiana spegazzinii) iyo tubaakada caleenta tubaakada (Nicotiana obtusifolia) (Jaantuska 5A) (37). Lix ka mid ah noocyadan, oo ay ku jiraan noocyada si fiican loo yaqaan N. fadlan, waa dhir sannadeed oo ka mid ah petunia clade, iyo obtusifolia N. waa geedo sannadeed oo ka mid ah clade walaasha Trigonophyllae (38). Dabadeed, kicinta W + W, W + OSM iyo W + OSS1 ayaa lagu sameeyay toddobadan nooc si loo barto dib-u-habaynta dheef-shiid kiimikaadka heerka noocyada ee quudinta cayayaanka.
(A) Geed phylogenetic ah oo ku salaysan suurtogalnimada ugu badan [sameynta glutamine-ka nukliyeerka (38)] iyo qaybinta juqraafiyeed ee toddobo nooc oo Nicotiana ah oo si dhow ula xiriira (midabyo kala duwan) (37). (B) Sawir kala firdhisan oo kala duwanaansho gaar ah oo loogu talagalay astaamaha dheef-shiid kiimikaadka ee toddobo nooc oo Nicotiana ah (939 MS/MS; faylka xogta S1). Heerka noocyada, kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka ayaa si xun ula xiriira heerka takhasuska. Falanqaynta isku xirnaanta heerka noocyada ee u dhexeeya kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka iyo takhasuska iyo ururinta JA waxaa lagu muujiyay Jaantuska 2. S9. Midabka, noocyada kala duwan; saddexagal, W + OSS1; leydi, W + OSM; (C) Dhaqdhaqaaqa Nicotiana JA iyo JA-Ile waxaa lagu kala saaraa iyadoo loo eegayo baaxadda kicinta OS (laba-dhinac ANOVA iyo Tukey HSD isbarbardhigga ka dib-badan, * P <0.05, ** P <0.01 iyo * ** Isbarbardhigga W + OS iyo W + W, P <0.001). Shaxda sanduuqa ee (D) kala duwanaanshaha iyo (E) takhasuska nooc kasta ka dib marka la sameeyo dabin dhir udgoon iyo methyl JA (MeJA). Calaamaddu waxay muujinaysaa farqiga weyn ee u dhexeeya W + OS iyo W + W ama lanolin oo lagu daray W (Lan + W) ama Lan oo lagu daray MeJA (Lan + MeJa) iyo xakamaynta Lan (falanqayn laba-geesood ah oo ku saabsan kala duwanaanshaha, oo ay ku xigto isbarbardhigga badan ee Tukey's HSD kadib hoc, *P<0.05, **P<0.01 iyo ***P<0.001).
Annagoo adeegsanayna habka laba-geesoodka ah, waxaan aqoonsannay 9 qaybood oo ah 939 MS/MS (faylka xogta S1). Halabuurka MS/MS oo dib loo habeeyay daaweyn kala duwan ayaa si weyn ugu kala duwan qaybaha kala duwan ee u dhexeeya noocyada (Jaantuska S8). Iyada oo la sawirayo Hj (oo halkan loogu yeero kala duwanaanshaha γ-nooc) iyo δj waxay muujineysaa in noocyada kala duwan ay isku ururaan kooxo aad u kala duwan oo ku jira booska dheef-shiid kiimikaadka, halkaas oo qaybinta heerka noocyada ay badanaa ka muuqato kicinta. Marka laga reebo N. linear iyo N. obliquus, waxay muujiyaan noocyo kala duwan oo firfircoon oo saameyn ku-soo-saarid ah (Jaantuska 5B). Taas bedelkeeda, noocyada sida N. purpurea iyo N. obtusifolia waxay leeyihiin jawaab-celin dheef-shiid kiimikaad oo aan caddayn oo ku saabsan daaweynta, laakiin metabolome-ku waa mid aad u kala duwan. Qaybinta gaarka ah ee noocyada ee jawaabta dheef-shiid kiimikaadka ee la kiciyay waxay keentay isku xirnaan taban oo muhiim ah oo u dhaxaysa takhasuska iyo kala duwanaanshaha gamma (PCC = -0.46, P = 4.9 × 10-8). Isbeddellada OS-ku keeno ee heerarka JA-yada ayaa si togan ula xiriira takhasuska dheef-shiid kiimikaadka, waxayna si xun ula xiriiraan kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka ee nooc kasta uu muujiyay (Jaantuska 5B iyo Jaantuska S9). Waa in la ogaadaa in noocyada si guud loogu yeero noocyada "jawaabta calaamadda" ee Jaantuska 5C, sida Nepenthes nematodes, Nepenthes nepenthes, Nepenthes acute, iyo Nepenthes la yareeyay, ay sababeen calaamado muhiim ah 30 daqiiqo gudahood. Faafitaankii ugu dambeeyay ee OS-ga gaarka ah ee JA iyo JA-Ile, halka bakteeriyada kale ee loo yaqaan "calaamad aan jawaab celin lahayn", sida Nepenthes mills, Nepenthes powdery iyo N. obtusifolia ay muujinayaan oo keliya kicinta JA-Ile Edge iyada oo aan lahayn wax gaar ah oo OS ah (Jaantuska 5C). Heerka dheef-shiid kiimikaadka, sida kor ku xusan, Nepenthes la yareeyay, walxaha jawaab celinta calaamadda waxay muujiyeen gaar ahaanshaha OS waxayna si weyn u kordhiyeen δj, iyadoo la yareynayo Hj. Saamayntan hordhaca ah ee OS-ga gaarka ah laguma ogaan noocyada loo kala saaray noocyada aan jawaab celinta lahayn ee calaamadaha (Jaantuska 5, D iyo E). Dheef-shiid kiimikaadka gaarka ah ee OS-ga ayaa si joogto ah loogu wadaagaa noocyada jawaab celinta calaamadaha, kooxahan calaamaduhuna waxay ku urursan yihiin noocyo leh jawaabo calaamad oo daciif ah, halka noocyada jawaabaha calaamadda ee daciifka ah ay muujinayaan isku-tiirsanaan yar (Jaantuska S8). Natiijadani waxay muujinaysaa in kicinta gaarka ah ee OS-ga ee JA-yada iyo dib-u-habeynta gaarka ah ee OS-ga ee metabolome-ka hoose ay ku xiran yihiin heerka noocyada.
Marka xigta, waxaan isticmaalnay koollo lanolin ah oo ka kooban methyl JA (MeJA) si aan u daweyno dhirta si aan u baarno in qaababkan isku-xidhka ay xaddidan yihiin helitaanka JA ee ay JA dibadda ku mariso, kaas oo ku jiri doona cytoplasm-ka dhirta. Nabaad-guurka degdegga ah waa JA. Waxaan helnay isbeddel isku mid ah oo isbeddelka tartiib tartiib ah ee noocyada jawaab celinta calaamadda u beddelaya noocyada aan jawaab celinta lahayn ee ay sababto sahayda joogtada ah ee JA (Jaantuska 5, D iyo E). Marka la soo koobo, daaweynta MeJA waxay si xooggan u barnaamijisay metabolomes-ka nematodes-ka toosan, N. obliquus, N. aquaticus, N. pallens, iyo N. mikimotoi, taasoo keentay koror weyn oo δj ah iyo hoos u dhac ku yimid Hj. N. purpurea oo keliya waxay muujisay koror δj ah, laakiin ma aha Hj. N. obtusifolia, kaas oo hore loo muujiyay inuu ururiyo heerarka JA ee aadka u hooseeya, sidoo kale si liidata ayuu uga jawaabaa daaweynta MeJA marka la eego dib-u-habeynta metabolome. Natiijooyinkani waxay muujinayaan in wax soo saarka JA ama wareejinta calaamadaha ay ku xaddidan tahay jir ahaan noocyada aan jawaab celin lahayn. Si aan u tijaabino mala-awaalkan, waxaan barannay afarta nooc (N. pallens, N. mills, N. pink iyo N. microphylla) oo ay kicisay W + W, W + OSMs iyo W + OSS1 Transcriptome (39). Iyada oo la raacayo qaabka dib-u-habaynta metabolome, noocyada si fiican ayaa loogu kala soocay booska transcriptome, kuwaas oo N. la yareeyay ay muujisay RDPI-ga ugu sarreeya ee OS-ku keeno, halka N. gracilis uu lahaa kan ugu hooseeya (Jaantuska 6A). Si kastaba ha ahaatee, waxaa la ogaaday in kala duwanaanshaha transcriptome ee uu kiciyay N. oblonga uu ahaa kan ugu hooseeya afarta nooc, taasoo ka soo horjeedda kala duwanaanshaha metabonomic ee ugu sarreeya ee N. oblonga oo hore loogu muujiyay toddobo nooc. Daraasado hore ayaa muujiyay in hidde-sideyaal la xiriira calaamadaha difaaca hore, oo ay ku jiraan calaamadaha JA, ay sharraxayaan gaar ahaanshaha jawaabaha difaaca hore ee ay kiciyaan kiciyeyaasha la xiriira geedaha ee noocyada Nicotiana (39). Isbarbardhigga waddooyinka calaamadaynta JA ee u dhexeeya afartan nooc ayaa muujiyay qaab xiiso leh (Jaantuska 6B). Inta badan hiddo-sidayaasha ku jira waddadan, sida AOC, OPR3, ACX iyo COI1, waxay muujiyeen heerar sare oo kicinta ah oo ku jira afartan nooc. Si kastaba ha ahaatee, hiddo-sidayaasha muhiimka ah, JAR4, waxay JA u beddelaan qaabkeeda firfircoon ee bayoolaji ahaan ee qoraallada la ururiyay ee JA-Ile, heerkeeda qoristana aad ayuu u hooseeyaa, gaar ahaan N. mills, Nepenthes pieris iyo N. microphylla. Intaa waxaa dheer, qoraalka hiddo-sidayaasha kale ee AOS kaliya laguma helin N. bifidum. Isbeddelladan ku yimaada muujinta hidda-wadaha ayaa laga yaabaa inay mas'uul ka noqdaan noocyada xad-dhaafka ah ee ay sababeen soo-saarka JA ee hooseeya ee noocyada xasaasiyadda calaamadaha iyo kicinta N. gracilis.
(A) Falanqaynta aragtida macluumaadka ee dib-u-barnaamijka jawaabaha hore ee qorista ee afar nooc oo tubaako ah oo si dhow loola xiriiriyay oo la muunadeeyay 30 daqiiqo ka dib kicinta geedaha. RDPI waxaa lagu xisaabiyaa iyadoo la barbar dhigayo caleenta ay kicisay OS-ga geedaha iyo xakamaynta nabarka. Midabadu waxay muujinayaan noocyo kala duwan, calaamadahana waxay tilmaamayaan habab daaweyn oo kala duwan. (B) Falanqaynta muujinta hidda-wadaha ee waddooyinka calaamadaynta JA ee afar nooc. Wadada JA ee la fududeeyay waxaa lagu muujiyay meel u dhow sawirka sanduuqa. Midabada kala duwan waxay muujinayaan habab kala duwan oo wax lagu farsameeyo. Calaamaddu waxay tilmaamaysaa in ay jirto farqi weyn oo u dhexeeya daaweynta W + OS iyo xakamaynta W + W (tijaabada t-ga ee Ardayga ee kala duwanaanshaha labada dhinac, *P<0.05, **P<0.01 iyo ***P<0.001). OPDA, 12-oxophytodienoic acid; OPC-8: 0,3-oxo-2(2′(Z)-pentenyl)-cyclopentane-1-octanoic acid.
Qaybtii ugu dambeysay, waxaan barannay sida dib-u-habaynta noocyada cayayaanka ee gaarka ah ee metabolome-ka noocyada dhirta kala duwan ay u adkeysan karto geedaha geedaha. Cilmi-baaris hore ayaa xoogga saartay nooca Nicotiana. Iska caabbinta ay u leeyihiin Ms iyo dirxiga aad bay u kala duwan yihiin (40). Halkan, waxaan ku barannay xiriirka ka dhexeeya qaabkan iyo dabacsanaantooda dheef-shiid kiimikaadka. Annagoo adeegsanayna afarta nooc ee tubaakada ee kor ku xusan, iyo tijaabinta isku xirnaanta ka dhaxaysa kala duwanaanshaha iyo takhasuska metabolome-ka ee ay sababaan geedaha geedaha iyo iska caabbinta dhirta Ms iyo Sl, waxaan ogaanay in iska caabbinta, kala duwanaanshaha iyo takhasuska guud ee Sl All ay si togan isugu xiran yihiin, halka isku xirnaanta u dhaxaysa iska caabbinta haweenka khibradda leh iyo takhasuska ay daciif tahay, isku xirnaanta kala duwanaanshuhuna aysan muhiim ahayn (Jaantuska S10). Marka laga hadlayo iska caabbinta S1, labadaba N. chinensis iyo N. gracilis oo la yareeyay, kuwaas oo hore loo muujiyay inay muujinayaan heerarka gudbinta calaamadaha JA iyo dabacsanaanta metabolome-ka, waxay lahaayeen jawaabo aad u kala duwan oo ku saabsan kicinta geedaha dhirta, waxayna sidoo kale muujiyeen iska caabbin sare oo isku mid ah. Jinsiga.
Lixdankii sano ee la soo dhaafay, aragtida difaaca dhirta waxay bixisay qaab-dhismeed aragtiyeed, oo ku salaysan cilmi-baarayaashu ay saadaaliyeen tiro badan oo horumar ah iyo shaqooyinka dheef-shiid kiimikaadka dhirta ku takhasusay. Inta badan aragtiyahan ma raacaan habka caadiga ah ee go'aanno xooggan (41). Waxay soo jeedinayaan saadaalin muhiim ah (3) isla heerka falanqaynta. Marka tijaabinta saadaasha muhiimka ah ay u ogolaato aragtiyo gaar ah in la falanqeeyo, tani waxay ka dhigi doontaa goobta inay horay u socoto. La taageero, laakiin diid kuwa kale (42). Taa beddelkeeda, aragtida cusub waxay saadaalisaa heerar kala duwan oo falanqayn ah waxayna ku dartaa lakab cusub oo tixgelin sharraxaad ah (42). Si kastaba ha ahaatee, labada aragtiyood ee lagu soo jeediyay heerka shaqada, MT iyo OD, si fudud ayaa loogu sharxi karaa inay yihiin saadaal muhiim ah oo ku saabsan isbeddellada dheef-shiid kiimikaadka ee gaarka ah ee ay sababaan dhir-beerista: Aragtida OD waxay aaminsan tahay in isbeddellada "booska" dheef-shiid kiimikaadka ee gaarka ah ay yihiin kuwo aad u jihaysan. Aragtida MT waxay aaminsan tahay in isbeddelladani ay noqon doonaan kuwo aan jiho lahayn oo si aan kala sooc lahayn loogu meelayn doono booska dheef-shiid kiimikaadka, waxayna u muuqdaan inay leeyihiin dheef-shiid kiimikaad oo qiimo sare leh. Baaritaannadii hore ee saadaasha OD iyo MT waxaa lagu tijaabiyay iyadoo la adeegsanayo isku-dhafan isku-dhafan oo "difaac" ah oo hore ah. Tijaabooyinkan ku salaysan metabolite-ka waxay ka hortagayaan awoodda lagu falanqeynayo baaxadda iyo jihada dib-u-habaynta metabolome inta lagu jiro geedaha, mana u oggolaanayaan tijaabinta qaab-dhismeed tirakoob oo joogto ah si loogu baahdo saadaalin muhiim ah oo loo tixgelin karo guud ahaan Isbeddellada Quantify ee metabolome-ka dhirta. Halkan, waxaan isticmaalnay tignoolajiyada cusub ee metabolomics-ka oo ku salaysan MS-ga xisaabinta waxaanan samaynay falanqaynta MS-ga ee kala-goynta lacagta guud ee sharraxayaasha aragtida macluumaadka si loo tijaabiyo kala duwanaanshaha u dhexeeya labada la soo jeediyay heerka metabolomics-ka adduunka. Saadaasha muhiimka ah ee aragtidan. Aragtida macluumaadka ayaa lagu dabaqay meelo badan, gaar ahaan marka la eego cilmi-baarista kala duwanaanshaha noolaha iyo socodka nafaqada (43). Si kastaba ha ahaatee, inta aan ognahay, kani waa codsigii ugu horreeyay ee loo isticmaalo in lagu qeexo booska macluumaadka dheef-shiid kiimikaadka ee dhirta iyo in la xalliyo dhibaatooyinka deegaanka ee la xiriira isbeddellada dheef-shiid kiimikaadka ku-meel-gaarka ah iyadoo laga jawaabayo tilmaamaha deegaanka. Gaar ahaan, awoodda habkani wuxuu ku jiraa awooddiisa inuu isbarbardhigo qaababka gudaha iyo inta u dhaxaysa noocyada dhirta si loo baaro sida geedaha geedaha ay uga soo baxeen noocyada kala duwan una soo baxeen qaababka macroevolutionary ee noocyada kala duwan heerarka kala duwan ee horumarka. Dheef-shiid kiimikaadka.
Falanqaynta qaybaha ugu muhiimsan (PCA) waxay xogta kala duwan u beddeshaa meel yareysa cabbirka si loo sharaxo isbeddelka ugu weyn ee xogta, sidaa darteed waxaa badanaa loo isticmaalaa farsamo sahamin ah si loo falanqeeyo xogta, sida metabolome-ka kala-goynta. Si kastaba ha ahaatee, yaraynta cabbirka waxay waayi doontaa qayb ka mid ah macluumaadka ku jira xogta, PCA-na ma bixin karto macluumaad tiro ah oo ku saabsan astaamaha si gaar ah ugu habboon aragtida deegaanka, sida: sida geedaha yaryar ay dib ugu habeeyaan kala duwanaanshaha goobaha gaarka ah (tusaale ahaan, hodantinimada, qaybinta) Iyo tirada) metabolites-ka? Metabolites-kee ayaa ah saadaaliyayaasha xaaladda la kiciyay ee geedka geedaha la siiyay? Marka laga eego aragtida gaarka ah, kala duwanaanshaha iyo soo jiidashada, macluumaadka ku jira muuqaalka dheef-shiid kiimikaadka ee caleenta gaarka ah ayaa la burburiyaa, waxaana la ogaaday in cunista dhirta yaryar ay kicin karto dheef-shiid kiimikaad gaar ah. Si lama filaan ah, waxaan aragnay in, sida lagu sharraxay tilmaamayaasha aragtida macluumaadka ee la hirgeliyay, xaaladda dheef-shiid kiimikaadka ee ka dhalatay ay leedahay isku-dhafan weyn ka dib weerarrada labada geedka dhirta (Sl oo habeenkii quudiya) iyo khabiirka Solanaceae Ms. Inkasta oo dhaqankooda quudinta iyo fiirsashada ay si weyn u kala duwan yihiin. Bilowaha isku-dhafka aashitada dufanka leh ee amino acid conjugate (FAC) ee OS (31). Iyadoo la adeegsanayo herbivore OS si loo daaweeyo nabarrada daloolka caadiga ah, daaweynta herbivore ee la mid ah ayaa sidoo kale muujisay isbeddel la mid ah. Habkan caadiga ah ee lagu dayayo jawaabta dhirta ee weerarrada herbivore wuxuu meesha ka saarayaa arrimaha jahawareerka leh ee ay sababaan isbeddellada ku yimaada dhaqanka cunista ee herbivore-yada, kuwaas oo keena heerar kala duwan oo waxyeello ah waqtiyo kala duwan (34). FAC, oo loo yaqaan inay tahay sababta ugu weyn ee OSM, waxay yareysaa JAS iyo jawaabaha kale ee hoormoonka dhirta ee OSS1, halka OSS1 ay yareyso boqolaal jeer (31). Si kastaba ha ahaatee, OSS1 waxay sababtay heerar la mid ah ururinta JA marka loo eego OSM. Horey ayaa loo muujiyay in jawaabta JA ee Nepenthes-ka la yareeyay ay aad u xasaasi u tahay OSM, halkaas oo FAC ay sii wadi karto dhaqdhaqaaqeeda xitaa haddii lagu qaso 1:1000 biyo (44). Sidaa darteed, marka la barbar dhigo OSM, inkastoo FAC ee OSS1 ay aad u yar tahay, waxay ku filan tahay inay kiciso faafitaan ku filan oo JA ah. Daraasado hore ayaa muujiyay in borotiinnada u eg porin (45) iyo oligosaccharides (46) loo isticmaali karo tilmaamo molecular ah si loo kiciyo jawaabaha difaaca dhirta ee OSS1. Si kastaba ha ahaatee, weli ma cadda in kiciyeyaashan ku jira OSS1 ay mas'uul ka yihiin ururinta JA ee lagu arkay daraasadda hadda jirta.
In kasta oo ay jiraan daraasado yar oo qeexaya faraha kala duwan ee dheef-shiid kiimikaadka oo ay sababaan isticmaalka noocyada kala duwan ee dhirta lagu beero ama JA ama SA (salicylic acid) (47), cidna ma aysan carqaladeyn khalkhalka gaarka ah ee noocyada dhirta lagu beero ee shabakadda cawska dhirta iyo saameyntiisa gaarka ah Saamaynta guud ee dheef-shiid kiimikaadka si nidaamsan ayaa loo bartay. Macluumaadka shakhsi ahaaneed. Falanqayntani waxay sii xaqiijisay in xiriirka shabakadda hoormoonka gudaha ee hoormoonada kale ee dhirta marka laga reebo JA ay qaabeyso gaar ahaanshaha dib-u-habaynta dheef-shiid kiimikaadka ee ay sababaan dhirta lagu beero. Gaar ahaan, waxaan ogaanay in ET oo ay sababtay OSM uu si weyn uga weyn yahay kan uu sababay OSS1. Habkani wuxuu la jaan qaadayaa waxyaabo badan oo FAC ah oo ku jira OSM, taas oo ah xaalad lagama maarmaan ah oo ku filan oo lagu kicinayo qarax ET ah (48). Marka la eego isdhexgalka dhirta iyo dhirta lagu beero, shaqada calaamadaynta ee ET ee dhaqdhaqaaqa dheef-shiid kiimikaadka dhirta gaarka ah wali waa mid aan kala go 'lahayn waxayna bartilmaameedsaneysaa oo keliya hal koox oo isku-dhafan. Intaa waxaa dheer, daraasadaha badankood waxay isticmaaleen codsi dibadda ah oo ET ah ama kuwa horudhaca ah ama kuwa ka hortagaya kala duwan si ay u bartaan nidaaminta ET, kuwaas oo ay ka mid yihiin codsiyadan kiimikada dibadda ah waxay soo saari doonaan waxyeellooyin badan oo aan gaar ahayn. Inta aan ognahay, daraasaddani waxay ka dhigan tahay baaritaankii ugu horreeyay ee nidaamsan ee heerka weyn ee doorka ET ee isticmaalka ET si loo soo saaro loona arko dhirta transgenic-ka ee daciifka ah si loo isku duwo dhaqdhaqaaqa dheef-shiid kiimikaadka dhirta. Soo-saarista ET-ga gaarka ah ee herbivore-ka ayaa ugu dambeyntii beddeli karta jawaabta metabolome-ka. Tan ugu muhiimsan waa maaraynta transgenic-ka ee ET biosynthesis (ACO) iyo hidde-sideyaasha aragtida (ETR1) kuwaas oo shaaca ka qaaday ururinta phenolamides-ka gaarka ah ee herbivore-ka. Hore ayaa loo muujiyay in ET ay si fiican u hagaajin karto ururinta nikotiin ee JA-da ay keento iyadoo nidaaminaysa putrescine N-methyltransferase (49). Si kastaba ha ahaatee, marka laga eego dhinaca farsamada, ma cadda sida ET u hagaajiso soo-saarista phenamide. Marka laga soo tago shaqada wareejinta calaamadaha ee ET, qulqulka dheef-shiid kiimikaadka ayaa sidoo kale loo wareejin karaa S-adenosyl-1-methionine si loo xakameeyo maalgashiga polyaminophenol amides. S-adenosyl-1-methionine waa ET iyo dhexdhexaadka caadiga ah ee marinnada biosynthetic ee polyamine. Habka ay calaamadda ET u nidaamiso heerka phenolamide wuxuu u baahan yahay daraasad dheeraad ah.
Muddo dheer, sababtoo ah tirada badan ee metabolites gaar ah oo qaab-dhismeed aan la garanayn, fiiro gaar ah oo loo yeesho qaybaha dheef-shiid kiimikaadka gaarka ah ma aysan awoodin inay si adag u qiimeeyaan isbeddellada ku-meel-gaarka ah ee kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka ka dib isdhexgalka bayoolojiga. Waqtigan xaadirka ah, iyadoo lagu saleynayo falanqaynta aragtida macluumaadka, natiijada ugu weyn ee helitaanka MS/MS spectrum oo ku salaysan metabolites aan eex lahayn ayaa ah in kuwa geedaha cuna ama ku dayanaya dhirta ay sii wadaan inay yareeyaan kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka guud ee metabolome-ka caleenta iyagoo kordhinaya heerka takhasuskooda. Kordhintan ku-meel-gaarka ah ee gaar ahaanshaha dheef-shiid kiimikaadka ee ay keento geedaha yaryar waxay la xiriirtaa koror isku-dhafan oo ku saabsan gaar ahaanshaha qoraalka. Sifada ugu badan ee ka qayb qaadata takhasuskan weyn ee metabolome (oo leh qiime Si oo sarreeya) waa metabolite gaar ah oo leh shaqada dhirta ee hore loogu sifeeyay. Qaabkani wuxuu la jaan qaadayaa saadaasha aragtida OD, laakiin saadaasha MT ee la xiriirta kala soocidda dib-u-barnaamijka metabolome ma aha mid joogto ah. Si kastaba ha ahaatee, xogtani waxay sidoo kale la jaanqaadaysaa saadaasha qaabka isku dhafan (MT ugu fiican; Jaantuska 1B), sababtoo ah metabolites kale oo aan la sifeyn oo leh hawlo difaac oo aan la garanayn ayaa wali raaci kara qaybinta Si ee aan kala sooca lahayn.
Qaab xusuus mudan oo cilmi-baaristu ay sii qabatay ayaa ah in laga bilaabo heerka isbeddelka yar (dhirta iyo tubaakada hal qof) ilaa heer isbeddel oo weyn (noocyada tubaakada ee si dhow ula xiriira), heerarka kala duwan ee ururka isbeddelka ayaa ku jira "difaaca ugu fiican" Waxaa jira kala duwanaansho muhiim ah oo ku saabsan awoodaha geedaha geedaha. Moore et al. (20) iyo Kessler iyo Kalske (1) si madax-bannaan ayay u soo jeediyeen in saddexda heer ee shaqada ee kala duwanaanshaha noolaha ee uu asal ahaan Whittaker (50) kala soocay loo beddelo isbeddellada ku-meel-gaarka ah ee kala duwanaanshaha kiimikada; qorayaashani midkoodna ma soo koobin Nidaamyada ururinta xogta metabolome-ka ee baaxadda weyn sidoo kale ma qeexayaan sida loo xisaabiyo kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka xogtan. Daraasaddan, hagaajinta yar ee kala-soocidda shaqeynta Whittaker waxay tixgelin doontaa kala duwanaanshaha α-dheefshiid kiimikaadka sida kala duwanaanshaha MS/MS ee warshad la siiyay, iyo kala duwanaanshaha β-dheefshiid kiimikaadka oo ah dheef-shiid kiimikaadka aasaasiga ah ee koox dad ah Meel bannaan, iyo kala duwanaanshaha γ-dheefshiid kiimikaadka ayaa noqon doona kordhinta falanqaynta noocyada la midka ah.
Calaamadda JA waa lama huraan u ah jawaabo badan oo dheef-shiid kiimikaadka dhirta. Si kastaba ha ahaatee, waxaa jira la'aan tijaabo tiro oo adag oo ku saabsan ka qayb qaadashada nidaaminta gudaha ee biosynthesis-ka JA ee kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka, iyo in calaamadda JA ay tahay goob guud oo loogu talagalay kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka ee uu keeno walbahaarka oo leh miisaan sare oo macroevolutionary ah weli waa mid aan la fahmi karin. Waxaan aragnay in dabeecadda dhirta ee Nepenthes herbivorous ay kiciso takhasuska dheef-shiid kiimikaadka iyo kala duwanaanshaha takhasuska dheef-shiid kiimikaadka ee dadka noocyada Nicotiana iyo noocyada Nicotiana ee aadka isugu dhow ay si nidaamsan ugu xiran tahay calaamadaynta JA. Intaa waxaa dheer, marka calaamadda JA ay xumaato, gaar ahaanta dheef-shiid kiimikaadka ee ay keento hal geed oo genome ah ayaa la joojin doonaa (Jaantuska 3, C iyo E). Maadaama isbeddellada spectrum-ka dheef-shiid kiimikaadka ee dadka Nepenthes ee si dabiici ah u daciifay ay yihiin kuwo badan oo tiro badan, isbeddellada ku yimaada kala duwanaanshaha β-ga dheef-shiid kiimikaadka iyo gaar ahaanta falanqayntan waxaa inta badan sababi kara kicinta xooggan ee qaybaha isku-dhafka ah ee metabolite-ka hodanka ku ah. Fasallada isku-dhafka ah waxay xukumaan qayb ka mid ah astaanta dheef-shiid kiimikaadka waxayna horseedaan xiriir wanaagsan oo leh calaamadaha JA.
Maadaama hababka bayoolaji ee noocyada tubaakada ee si dhow ula xiriira ay aad u kala duwan yihiin, dheef-shiid kiimikaadka waxaa si gaar ah loogu aqoonsadaa dhinaca tayada, sidaas darteed waa falanqayn badan. Habka aragtida macluumaadka ee muuqaalka dheef-shiid kiimikaadka la qabtay wuxuu muujinayaa in kicinta dhirta ay sii xumeyso is-weydaarsiga u dhexeeya kala duwanaanshaha gamma-ka dheef-shiid kiimikaadka iyo takhasuska. Calaamadda JA waxay door muhiim ah ka ciyaartaa is-weydaarsigan. Kordhinta takhasuska dheef-shiid kiimikaadka waxay la jaanqaadaysaa saadaasha OD ee ugu weyn waxayna si togan ula xiriirtaa calaamadda JA, halka calaamadda JA ay si xun ula xiriirto kala duwanaanshaha gamma-ka dheef-shiid kiimikaadka. Moodooyinkani waxay muujinayaan in awoodda OD ee dhirta ay inta badan go'aamiso dabacsanaanta JA, ha ahaato miisaan yar oo isbeddel ah ama miisaan weyn oo isbeddel ah. Tijaabooyinka codsiga JA ee dibadda ka ah ee ka hortagaya cilladaha biosynthesis-ka JA waxay sii muujinayaan in noocyada tubaakada ee si dhow ula xiriira loo kala saari karo noocyada jawaab celinta calaamadda iyo kuwa aan jawaab celinta calaamadda ahayn, sida qaabkooda JA iyo dabacsanaanta dheef-shiid kiimikaadka ee ay kiciyaan dhir-beerista. Noocyada aan jawaab celinta calaamadda lahayn kama jawaabi karaan sababtoo ah awood la'aantooda inay soo saaraan JA-da asalka ah sidaas darteedna waxay ku xiran yihiin xaddidaadyo jir ahaaneed. Tani waxaa sababi kara isbeddello ku yimaada hiddo-sideyaasha muhiimka ah ee marinnada calaamadaynta JA (AOS iyo JAR4 ee N. crescens) ee. Natiijadani waxay iftiiminaysaa in qaababkan isbeddelka macroevolutionary ee noocyada kala duwan ay inta badan ku kici karaan isbeddellada ku yimaada aragtida hoormoonka gudaha iyo jawaab celinta.
Marka laga soo tago isdhexgalka dhirta iyo geedaha yaryar, sahaminta kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka waxay la xiriirtaa dhammaan horumarka muhiimka ah ee aragtiyeed ee cilmi-baarista la qabsiga bayoolojiga ee deegaanka iyo horumarka sifooyinka phenotypic-ga ee adag. Iyadoo ay sii kordhayaan tirada xogta ay heleen qalabka casriga ah ee MS, tijaabinta mala-awaalka ee kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka ayaa hadda ka gudbi kara kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka shakhsi ahaaneed/qaybta waxayna sameyn kartaa falanqayn caalami ah si loo muujiyo qaabab aan la filayn. Geedi socodka falanqaynta baaxadda weyn, tusaale muhiim ah waa fikradda ah in la maleeyo khariidado macno leh oo loo isticmaali karo in lagu sahamiyo xogta. Sidaa darteed, natiijo muhiim ah oo ka dhalatay isku-darka hadda jira ee dheef-shiid kiimikaadka MS/MS ee aan eex lahayn iyo aragtida macluumaadka ayaa ah inay bixiso halbeeg fudud oo loo isticmaali karo in lagu dhiso khariidado si loo baadho kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka miisaannada kala duwan ee taxonomic-ga. Waa shuruudaha aasaasiga ah ee habkan. Daraasadda horumarka micro/macro iyo deegaanka bulshada.
Heerka kobaca weyn, xudunta aragtida isbeddelka dhirta iyo cayayaanka ee Ehrlich iyo Raven (51) waa in la saadaaliyo in kala duwanaanshaha kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka ee noocyada kala duwan ay sabab u tahay kala duwanaanshaha noocyada dhirta. Si kastaba ha ahaatee, kontonkii sano ee la daabacay shaqadan aasaasiga ah, mala-awaalkan si dhif ah ayaa loo tijaabiyay (52). Tani waxay inta badan sabab u tahay sifooyinka phylogenetic-ka ee sifooyinka dheef-shiid kiimikaadka ee la barbar dhigi karo ee noocyada dhirta ee masaafada dheer. Naadirnimada waxaa loo isticmaali karaa in lagu xoojiyo hababka falanqaynta bartilmaameedka. Shaqada hadda ee MS/MS ee lagu farsameeyo aragtida macluumaadka waxay cabbirtaa isku ekaanshaha qaab-dhismeedka MS/MS ee metabolites-ka aan la aqoon (iyada oo aan la dooran metabolite-ka hore) waxayna MS/MS-yadan u beddeshaa qaybo MS/MS ah, sidaas darteed dheef-shiid kiimikaadka xirfadeed Moodooyinkan kobaca weyn waxaa lagu barbardhigaa cabbirka kala soocidda. Tilmaamayaasha tirakoobka fudud. Hawshu waxay la mid tahay falanqaynta phylogenetic-ka, kaas oo isticmaali kara iswaafajinta taxanaha si loo qiyaaso heerka kala duwanaanshaha ama horumarka dabeecadda iyada oo aan la saadaalin hore.
Heerka bayoolaji ahaan, mala-awaalka baaritaanka ee Firn iyo Jones (53) wuxuu muujinayaa in kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka lagu hayo heerar kala duwan si loo bixiyo walxo ceeriin ah si loo fuliyo hawlaha bayoolojiga ee metabolites-ka hore aan la xiriirin ama la beddelay. Hababka aragtida macluumaadka waxay bixiyaan qaab-dhismeed kaas oo kala-guuradan isbeddelka ee metabolite-ka ee gaarka ah ee dhaca inta lagu jiro takhasuska metabolite-ka lagu qiyaasi karo qayb ka mid ah habka baaritaanka isbeddelka ee la soo jeediyay: la qabsiga bayoolojiga firfircoon laga bilaabo gaar ahaansho hoose ilaa gaar ahaansho sare Metabolites-ka la joojiyay ee deegaan la bixiyay.
Guud ahaan, maalmihii hore ee bayoolajiga molecular-ka, aragtiyaha difaaca dhirta ee muhiimka ah ayaa la sameeyay, hababka goynta ee ku salaysan mala-awaalka waxaa si weyn loogu tixgeliyaa inay yihiin habka kaliya ee horumarka sayniska. Tani waxay inta badan sabab u tahay xaddidaadaha farsamada ee lagu cabbirayo dheef-shiid kiimikaadka oo dhan. Inkasta oo hababka ku salaysan mala-awaalka ay si gaar ah waxtar ugu leeyihiin doorashada hababka kale ee sababaha, awooddooda ay ku horumarin karaan fahamkeenna shabakadaha bayoolajigu waa mid aad u xaddidan marka loo eego hababka xisaabinta ee hadda laga heli karo sayniska xogta badan. Sidaa darteed, aragtiyaha aan la saadaalin karin waxay aad uga baxsan yihiin baaxadda xogta la heli karo, sidaa darteed qaacidada mala-awaalka ah/wareegga tijaabada ee horumarka goobta cilmi-baarista lama tirtiri karo (4). Waxaan saadaalinaynaa in socodka xisaabinta ee dheef-shiid kiimikaadka ee halkan lagu soo bandhigay uu dib u soo noolayn karo xiisaha arrimaha dhawaan (sida) iyo kuwa ugu dambeeya (sababta) ee kala duwanaanshaha dheef-shiid kiimikaadka, wuxuuna gacan ka geysan karaa xilli cusub oo sayniska xogta ee aragti ahaan la hago. Xilligu wuxuu dib u eegay aragtiyaha muhiimka ah ee dhiirrigeliyay jiilalkii hore.
Quudinta tooska ah ee geedaha yaryar waxaa lagu sameeyaa iyadoo la korinayo dirxiga labaad ee bilowga ah ama dirxiga Sl ee hal caleen geed oo midabkiisu yahay midab khafiif ah oo ka mid ah geed ubaxeed ubaxeed ah, iyadoo 10 geed ay ku soo noqdaan geedkiiba. Dirxiga cayayaanka waxaa lagu xidhay isku-xidh, unugyada caleenta ee soo harayna waxaa la ururiyay 24 iyo 72 saacadood ka dib markii uu cudurku ku dhacay oo si degdeg ah loo qaboojiyey, dheef-shiid kiimikaadkana waa la soo saaray.
Ku dayashada daaweynta geedaha si aad u siman. Habku waa in la isticmaalo giraangiraha qaabka dharka si loo dalooliyo saddex saf oo qodax ah dhinac kasta oo ka mid ah bartamaha saddexda caleemood ee si buuxda u fidsan ee geedka inta lagu jiro marxaladda koritaanka ee geedka, isla markiiba mari 1:5 Ms. La Barxay ama isticmaal faraha gacmaha lagu xidho si aad S1 OS ugu geliso nabarka daloolinta. Gooso oo farsamee caleen sida kor lagu sharaxay. Isticmaal habka hore loo sharraxay si aad u soo saarto metabolites-ka aasaasiga ah iyo hormoonnada dhirta (54).
Haddii aad isticmaaleyso JA-ga dibadda ah, saddexda caleemood ee petiole ee mid kasta oo ka mid ah lixda geed ee ubaxa ubaxa leh ee nooc kasta waxaa lagu daaweeyaa 20μl oo koollo lanolin ah oo ay ku jiraan 150μg MeJA (Lan + MeJA), iyo 20μl oo lanolin ah iyo daawaynta nabarrada (Lan + W), ama isticmaal 20μl oo lanolin saafi ah oo xakameysan. Caleemaha waxaa la goostay 72 saacadood ka dib daawaynta, waxaana lagu qaboojiyey nitrogen dareere ah, waxaana lagu keydiyey -80°C ilaa la isticmaalo.
Afar xariiq oo JA iyo ET ah oo isbeddel ku yimid, kuwaas oo kala ah irAOC (36), irCOI1 (55), irACO iyo sETR1 (48), ayaa lagu aqoonsaday kooxdeenna cilmi-baarista. irAOC waxay si xooggan u muujisay hoos u dhac ku yimid heerarka JA iyo JA-Ile, halka irCOI1 uusan xasaasiyad ku lahayn JAs. Marka la barbardhigo EV, ururinta JA-Ile way korodhay. Sidoo kale, irACO waxay yareyn doontaa soo saarista ET, marka la barbardhigo EV, sETR1, oo aan xasaasiyad ku lahayn ET, waxay kordhin doontaa soo saarista ET.
Qalabka cabbira iftiinka ee laser-ka sawir-qaadista (Sensor Sense ETD-300 ET-waqtiga dhabta ah) ayaa loo isticmaalaa in lagu sameeyo cabbiraadda ET iyada oo aan waxyeello lahayn. Isla markiiba ka dib daawaynta, kala badh caleenta ayaa la jaray oo loo wareejiyay dhalo galaas ah oo 4-ml ah oo shaabadaysan, madaxana waxaa loo oggolaaday inuu ku ururo 5 saacadood gudahood. Inta lagu jiray cabbiraadda, dhalo kasta waxaa lagu shubay durdur 2 litir/saacad ah oo hawo saafi ah ah muddo 8 daqiiqo ah, taas oo hore u soo martay kiciye uu bixiyay Sensor Sense si looga saaro CO2 iyo biyaha.
Xogta microarray-ga waxaa markii hore lagu daabacay (35) waxaana lagu keydiyay Xogta Dhammaystiran ee Muujinta Hidde-sidaha ee Xarunta Qaranka ee Macluumaadka Bayoteknoolajiyadda (NCBI) (lambarka gelitaanka GSE30287). Xogta u dhiganta caleenta ay sababto daaweynta W + OSMs iyo xakamaynta aan waxyeelloobin ayaa loo soo saaray daraasaddan. Xoogga cayriin waa log2. Kahor falanqaynta tirakoobka, saldhigga waxaa loo beddelay oo loo beddelay boqolkiiba 75aad iyadoo la adeegsanayo xirmada software-ka R.
Xogta asalka ah ee taxanaha RNA (RNA-seq) ee noocyada Nicotiana waxaa laga soo qaatay Kaydka Akhriska Gaaban ee NCBI (SRA), lambarka mashruucu waa PRJNA301787, kaas oo uu soo sheegay Zhou et al. (39) oo u socda sida lagu sharraxay (56). Xogta cayriin ee ay farsameeyeen W + W, W + OSM iyo W + OSS1 oo u dhiganta noocyada Nicotiana ayaa loo xushay falanqaynta daraasaddan, waxaana loo farsameeyay habka soo socda: Marka hore, akhrinta RNA-seq ee cayriin waxaa loo beddelay qaabka FASTQ. HISAT2 wuxuu FASTQ u beddelaa SAM, SAMtools-na wuxuu faylasha SAM u beddelaa faylasha BAM ee la kala soocay. StringTie waxaa loo isticmaalaa in lagu xisaabiyo muujinta hidda-wadaha, habka muujintana waa in ay jiraan jajab kunkii jajab ee saldhigga ah milyankii jajab ee qoraalka ee taxanaha ahaa.
Tiirka chromatographic-ga Acclaim (150 mm x 2.1 mm; cabbirka walxaha 2.2μm) ee loo isticmaalay falanqaynta iyo tiirka ilaalada 4 mm x 4 mm waxay ka kooban yihiin walxo isku mid ah. Jaangooyada laba-geesoodka ah ee soo socota waxaa loo isticmaalaa nidaamka Dionex UltiMate 3000 Ultra High Performance Liquid Chromatography (UHPLC): 0 ilaa 0.5 daqiiqo, isocratic 90% A [biyo la gooyay, 0.1% (v/v) acetonitrile iyo 0.05% formic acid], 10% B (Acetonitrile iyo 0.05% formic acid); 0.5 ilaa 23.5 daqiiqo, marxaladda jaangooyadu waa 10% A iyo 90% B, siday u kala horreeyaan; 23.5 ilaa 25 daqiiqo, isocratic 10% A iyo 90% B. Heerka socodka waa 400μl/daqiiqo. Dhammaan falanqaynta MS, ku dur tiirka sare ee qalabka falanqaynta afar-geesoodka ah iyo waqtiga duulimaadka (qTOF) oo ku qalabaysan ilo buufin elektrool ah oo ku shaqeeya qaabka ionization togan (danabka xididka, 4500 V; barta xididka 130 V; heerkulka qalajinta 200°C; socodka hawada qalajinta 10 litir/daqiiqo).
Samee falanqaynta jajabka MS / MS (halkan loogu yeero MS / MS) oo aan khusayn ama aan laga garan karin xogta si aad u hesho macluumaad qaab-dhismeed oo ku saabsan muuqaalka dheef-shiid kiimikaadka guud ee la ogaan karo. Fikradda habka MS/MS ee aan kala sooca lahayn waxay ku tiirsan tahay xaqiiqda ah in afar-geesoodku uu leeyahay daaqad go'doomin cuf aad u weyn [sidaa darteed, tixgeli dhammaan calaamadaha cuf-ilaa-ka-qaadista (m/z) inay yihiin jajab]. Sababtan awgeed, sababtoo ah qalabka Impact II ma uusan awoodin inuu abuuro janjeer CE ah, dhowr falanqayn oo madax-bannaan ayaa la sameeyay iyadoo la adeegsanayo qiimayaasha tamarta isku dhaca ee isku dhaca ee kordhay (CE). Marka la soo koobo, marka hore falanqee muunadda iyadoo la adeegsanayo UHPLC-electrospray ionization/qTOF-MS iyadoo la adeegsanayo qaabka hal-beegga ee hal-beegga (xaaladaha kala-goynta hoose ee ay keento kala-goynta isha), sawir ka qaadista m/z 50 ilaa 1500 oo ku celcelin ah 5 Hz. Isticmaal nitrogen sida gaaska isku dhaca falanqaynta MS/MS, oo samee cabbirro madax-bannaan afarta danab ee kala-goynta isku dhaca ee kala duwan: 20, 30, 40, iyo 50 eV. Inta lagu jiro habka cabbirka, afar-geesoodka wuxuu leeyahay daaqadda go'doominta cufka ugu weyn, laga bilaabo m/z 50 ilaa 1500. Marka tijaabada m/z ee jirka hore iyo ballaca go'doominta la dejiyo 200, baaxadda cufka waxaa si toos ah u hawlgeliya barnaamijka hawlgalka qalabka iyo 0 Da. Iskaan u samee jajabyada cufka sida qaabka hal-cufka. Isticmaal qaabaynta sodium (50 ml isopropanol, 200 μl asiidh formic ah iyo 1 ml 1M NaOH xal biyood ah) si aad u hagaajiso cufka. Iyada oo la adeegsanayo habka saxnaanta sare ee Bruker, faylka xogta waa la hagaajiyaa ka dib marka la socodsiiyo celceliska spectrum muddo cayiman. Isticmaal shaqada dhoofinta ee software-ka Falanqaynta Xogta v4.0 (Brook Dalton, Bremen, Jarmalka) si aad faylasha xogta cayriin ugu beddesho qaabka NetCDF. Xogta MS/MS waxaa lagu keydiyay keydka metabolomics-ka ee furan MetaboLights (www.ebi.ac.uk) oo leh lambarka gelitaanka. MTBLS1471.
Isku-dubaridka MS/MS waxaa lagu xaqiijin karaa iyada oo loo marayo falanqaynta isku-xirka u dhexeeya calaamadaha tayada MS1 iyo MS/MS ee tamarta isku dhaca ee hooseeya iyo kuwa sare iyo xeerarka cusub ee la hirgeliyay. Qoraalka R waxaa loo isticmaalaa in lagu xaqiijiyo falanqaynta isku-xirka ee qaybinta horudhaca ee badeecada, qoraalka C# (https://github.com/MPI-DL/indiscriminant-MS-MS-assembly-pipeline) ayaa loo isticmaalaa in lagu hirgeliyo xeerarka.
Si loo yareeyo khaladaadka been abuurka ah ee togan ee ay sababaan buuqa asalka ah iyo isku xidhka beenta ah ee ay sababaan ogaanshaha sifooyinka m/z qaarkood oo ku jira dhowr muunadood oo keliya, waxaan isticmaalnaa shaqada "buuxa ee buuxsan" ee xirmada R XCMS (sixitaanka buuqa asalka ah) Waa in loo isticmaalaa in lagu beddelo xoojinta "NA" (buuxa aan la ogaan). Marka shaqada ugu sarreysa la isticmaalo, waxaa weli jira qiimayaal badan oo xoog leh oo "0" ah oo ku jira xogta kuwaas oo saameyn doona xisaabinta isku xidhka. Kadib, waxaan isbarbar dhignaa natiijooyinka habaynta xogta ee la helay marka shaqada ugu sarreysa ee buuxsan la isticmaalo iyo marka shaqada ugu sarreysa ee buuxsan aan la isticmaalin, waxaanan xisaabinnaa qiimaha buuqa asalka ah iyadoo lagu saleynayo celceliska qiimaha la saxay, ka dibna waxaan ku beddelnaa qiimayaashan xoogga 0 qiimaha asalka ah ee la xisaabiyay. Waxaan sidoo kale tixgelinnay oo keliya sifooyinka oo xooggoodu ka badan yahay saddex jeer qiimaha asalka ah waxaanan u aragnaa "buuxyada dhabta ah." Xisaabinta PCC, kaliya calaamadaha m/z ee horudhaca muunadda (MS1) iyo xogta jajabka oo leh ugu yaraan siddeed buundo oo run ah ayaa la tixgeliyaa.
Haddii xoojinta astaamaha tayada horudhaca ah ee muunadda oo dhan ay si weyn ula xiriirto xoogga la dhimay ee isla astaamaha tayada ee la kulmay tamar isku dhac hoose ama sare, oo sifada aan loo calaamadin sida ugu sarreysa isotope iyadoo la adeegsanayo CAMERA, waxaa si dheeraad ah loo qeexi karaa. Kadib, iyadoo la xisaabinayo dhammaan lammaanayaasha badeecada horudhaca ah ee suurtagalka ah 3 ilbiriqsi gudahood (daaqadda waqtiga haynta ee lagu qiyaasay haynta ugu sarreysa), falanqaynta isku xidhka ayaa la sameeyaa. Kaliya marka qiimaha m/z uu ka hooseeyo qiimaha horudhaca ah iyo kala-goynta MS/MS ay ka dhacdo isla goobta muunadda ee xogta loo dejiyay sidii horudhaca laga soo qaatay, ayaa loo arkaa jajab.
Iyada oo ku saleysan labadan xeer ee fudud, waxaan ka saareynaa jajabyada la cayimay ee leh qiimayaasha m/z ee ka weyn m/z ee horudhaca la aqoonsaday, iyo iyadoo lagu saleynayo booska muunadda halkaas oo horudhacu ka muuqdo iyo jajabka la cayimay. Waxa kale oo suurtogal ah in la doorto sifooyinka tayada ee ay soo saaraan jajabyo badan oo ku jira isha oo laga sameeyay qaabka MS1 sida hordhacayaasha musharaxiinta, taasoo soo saarta isku-dhafka MS/MS ee aan dib loo dhigin. Si loo yareeyo isku-dhafka xogtan, haddii isku- ekaanshaha NDP ee muuqaalku uu ka badan yahay 0.6, oo ay ka tirsan yihiin "kooxda pc" ee chromatogram-ka oo ay ku sharraxday CAMERA, waan isku dari doonnaa. Ugu dambeyntii, waxaan isku dareynaa dhammaan afarta natiijo ee CE ee la xiriira horudhaca iyo jajabyada spectrum-ka isku-dhafka ah ee ugu dambeeya iyadoo la dooranayo heerka ugu sarreeya ee xoogga badan dhammaan meelaha ugu sarreeya ee musharraxiinta oo leh isla qiimaha m/z ee tamarta isku dhaca ee kala duwan. Tallaabooyinka habaynta ee xiga waxay ku salaysan yihiin fikradda baaxadda isku-dhafka ah waxayna tixgeliyaan xaaladaha kala duwan ee CE ee loo baahan yahay si loo kordhiyo suurtagalnimada kala-goynta, sababtoo ah jajabyada qaar waxaa lagu ogaan karaa oo keliya tamar isku dhac gaar ah.
RDPI (30) waxaa loo isticmaalay in lagu xisaabiyo soo-jiidashada muuqaalka dheef-shiid kiimikaadka. Kala duwanaanshaha spectrum-ka dheef-shiid kiimikaadka (Hj index) waxaa laga soo qaatay tirada badan ee horudhaca MS/MS iyadoo la adeegsanayo entropy-ga Shannon ee qaybinta soo noqnoqoshada MS/MS iyadoo la adeegsanayo isla'egta soo socota ee uu sharraxay Martínez et al. (8). Hj = ∑i = 1mPijlog2(Pij) halkaas oo Pij uu u dhigmo soo noqnoqoshada qaraabada ah ee i-th MS/MS ee muunadda j-th (j = 1, 2,…, m) (i = 1, 2, …, m) t).
Kala soocidda dheef-shiid kiimikaadka (tusmada Si) waxaa lagu qeexaa aqoonsiga muujinta MS/MS ee la bixiyay marka loo eego inta jeer ee u dhaxaysa muunadaha la tixgelinayo. Kala soocidda MS/MS waxaa lagu xisaabiyaa Si = 1t (∑j = 1tPijPilog2PijPi)
Isticmaal qaacidada soo socota si aad u cabbirto tusmada δj ee gaarka u ah metabolome ee muunad kasta oo j ah, iyo celceliska gaar ahaanshaha MS/MS δj = ∑i = 1mPijSi
Spectra-yada MS/MS waxaa loo siman yahay labo-labo, isku ekaanshahana waxaa lagu xisaabiyaa iyadoo lagu saleynayo labada dhibcood. Marka hore, adoo isticmaalaya NDP-ga caadiga ah (oo sidoo kale loo yaqaan habka isku xirka cosine), isticmaal isla'egta soo socota si aad u hesho isku ekaanshaha qaybta u dhaxaysa Spectra NDP = (∑iS1 & S2WS1, iWS2, i) 2∑iWS1, i2∑iWS2, i2 halkaas oo S1 iyo S2 ay u dhigmaan, Spectra-yada 1 iyo Spectra-yada 2, iyo sidoo kale WS1, i iyo WS2, i waxay matalaan miisaanka iyadoo lagu saleynayo xoojinta ugu sarreysa in farqiga u dhexeeya peak-ka caadiga ah ee i-th ee u dhexeeya labada Spectra uu ka yar yahay 0.01 Da. Miisaanka waxaa loo xisaabiyaa sida soo socota: W = [xoojinta ugu sarreysa] m [tayada] n, m = 0.5, n = 2, sida uu soo jeediyay MassBank.
Hab labaad oo dhibco ah ayaa la hirgeliyay, kaas oo ku lug lahaa falanqaynta NL-ka la wadaago ee u dhexeeya MS/MS. Si taas loo gaaro, waxaan isticmaalnay liisaska 52 NL ee inta badan la kulmo inta lagu jiro habka kala-goynta MS oo isku mid ah, iyo NL-ka gaarka ah (faylka xogta S1) ee hore loogu sharraxay spectrum-ka MS/MS ee metabolites-ka labaad ee noocyada Nepenthes ee daciifka ah (9, 26). Samee vector laba-geesood ah oo ah 1 iyo 0 MS/MS kasta, oo u dhigma hadda iyo kuwa aan jirin ee NL qaarkood siday u kala horreeyaan. Iyada oo lagu saleynayo isku ekaanshaha masaafada Euclidean, dhibcaha isku ekaanshaha NL waxaa loo xisaabiyaa lammaane kasta oo vectors binary NL ah.
Si aan u sameyno laba-ururin, waxaan isticmaalnay xirmada R DiffCoEx, taas oo ku salaysan kordhinta Falanqaynta Isku-dhafka Hidde-sidayaasha ee Weighted Gene (WGCNA). Annagoo adeegsanayna matrices-ka dhibcaha NDP iyo NL ee MS/MS spectra, waxaan isticmaalnay DiffCoEx si aan u xisaabinno matrix-ka isku-dhafka isbarbardhigga. Kala-ururinta laba-geesoodka ah waxaa lagu sameeyaa iyadoo la dejinayo halbeegga "cutreeDynamic" habka = "isku-dhafka", cutHeight = 0.9999, deepSplit = T, iyo minClusterSize = 10. Koodhka isha R ee DiffCoEx waxaa laga soo dejiyay faylka dheeraadka ah ee 1 Tesson et al. (57); Xirmada software-ka R WGCNA ee loo baahan yahay waxaa laga heli karaa https://horvath.genetics.ucla.edu/html/CoexpressionNetwork/Rpackages/WGCNA.
Si loo sameeyo falanqaynta shabakadaha molecular-ka ee MS/MS, waxaan xisaabinay isku xirnaanta muuqaalka ee la isku daray iyadoo lagu saleynayo noocyada isku midka ah ee NDP iyo NL, waxaanan isticmaalnay barnaamijka Cytoscape si aan u sawirno topology-ga shabakadda iyadoo la adeegsanayo qaab-dhismeedka dabiiciga ah ee codsiga fidinta qaab-dhismeedka CyFilescape yFiles.
Adeegso nooca R 3.0.1 si aad u sameyso falanqaynta tirakoobka xogta. Muhiimadda tirakoobka waxaa lagu qiimeeyay iyadoo la adeegsanayo falanqaynta laba-geesoodka ah ee kala duwanaanshaha (ANOVA), waxaana ku xigay tijaabada Tukey ee farqiga dhabta ah ee muhiimka ah (HSD) kadib. Si loo falanqeeyo farqiga u dhexeeya daaweynta geedaha iyo xakamaynta, qaybinta laba-dabo ee labada kooxood ee muunadaha leh kala duwanaansho isku mid ah ayaa lagu falanqeeyay iyadoo la adeegsanayo imtixaanka t ee Ardayga.
Wixii agab dheeraad ah ee maqaalkan, fadlan eeg http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/24/eaaz0381/DC1
Kani waa maqaal furan oo loo qaybiyay shuruudaha Ruqsadda Hal-abuurka ee Aan Ganacsiga ahayn, kaas oo u oggolaanaya isticmaalka, qaybinta iyo taranka wax kasta oo warbaahin ah, ilaa inta isticmaalka kama dambaysta ah uusan ahayn mid loogu talagalay faa'iido ganacsi iyo ujeeddada laga leeyahay in shaqadii asalka ahayd ay sax tahay. Tixraac.
Fiiro gaar ah: Waxaan kaa codsaneynaa oo keliya inaad bixiso cinwaankaaga emaylka si qofka aad bogga kula taliso uu u ogaado inaad rabto inuu arko emaylka iyo in uusan ahayn spam. Ma qaban doonno wax cinwaanada emaylka ah.
Su'aashan waxaa loo isticmaalaa in lagu tijaabiyo inaad tahay booqde iyo in laga hortago gudbinta spam-ka ee otomaatiga ah.
Aragtida macluumaadka waxay bixisaa lacag caalami ah oo lagu barbar dhigo dheef-shiid kiimikaad gaar ah iyo saadaalinta aragtiyaha difaaca tijaabada.
Aragtida macluumaadka waxay bixisaa lacag caalami ah oo lagu barbar dhigo dheef-shiid kiimikaad gaar ah iyo saadaalinta aragtiyaha difaaca tijaabada.
©2021 Ururka Maraykanka ee Horumarinta Sayniska. xuquuqda oo dhan way xifdisan yihiin. AAAS waa lammaane HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef iyo COUNTER. Horumarka Sayniska ISSN 2375-2548.