தாவர சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றத்தின் வடிவங்களை விளக்குவதற்கு பல்வேறு தாவர பாதுகாப்பு கோட்பாடுகள் முக்கியமான தத்துவார்த்த வழிகாட்டுதலை வழங்குகின்றன, ஆனால் அவற்றின் முக்கிய கணிப்புகள் இன்னும் சோதிக்கப்பட உள்ளன. இங்கே, தனிப்பட்ட தாவரங்களிலிருந்து மக்கள்தொகை மற்றும் நெருங்கிய தொடர்புடைய இனங்கள் வரை புகையிலை பலவீனப்படுத்தப்பட்ட விகாரங்களின் வளர்சிதை மாற்றத்தை முறையாக ஆராய, நாங்கள் சார்பற்ற டேன்டெம் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி (MS/MS) பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தினோம், மேலும் தகவல்களில் உள்ள கூட்டு நிறமாலையை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஏராளமான மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரிக் அம்சக் கோட்பாடுகளை செயலாக்கினோம். உகந்த பாதுகாப்பு (OD) மற்றும் நகரும் இலக்கு (MT) கோட்பாடுகளின் முக்கிய கணிப்புகளைச் சோதிக்கும் கட்டமைப்பு. தாவர வளர்சிதை மாற்றத்தின் தகவல் கூறு OD கோட்பாட்டுடன் ஒத்துப்போகிறது, ஆனால் தாவரவகைகளால் ஏற்படும் வளர்சிதை மாற்ற இயக்கவியல் குறித்த MT கோட்பாட்டின் முக்கிய கணிப்புக்கு முரணானது. மைக்ரோ முதல் மேக்ரோ பரிணாம அளவுகோல் வரை, ஜாஸ்மோனேட் சிக்னல் OD இன் முக்கிய தீர்மானிப்பாளராக அடையாளம் காணப்பட்டது, அதே நேரத்தில் எத்திலீன் சிக்னல் MS/MS மூலக்கூறு வலையமைப்பால் குறிப்பிடப்பட்ட தாவரவகை-குறிப்பிட்ட பதிலை நன்றாகச் சரிசெய்தது.
பல்வேறு கட்டமைப்புகளைக் கொண்ட சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்கள், சுற்றுச்சூழலுக்கு ஏற்ப தாவர தகவமைப்புக்கு முக்கிய பங்கேற்பாளர்களாகும், குறிப்பாக எதிரிகளைப் பாதுகாப்பதில் (1). தாவரங்களில் காணப்படும் சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றத்தின் அற்புதமான பல்வகைப்படுத்தல், அதன் சுற்றுச்சூழல் செயல்பாடுகளின் பல அம்சங்கள் குறித்த பல தசாப்தங்களாக ஆழமான ஆராய்ச்சியைத் தூண்டியுள்ளது, மேலும் தாவர-பூச்சி தொடர்புகளின் பரிணாம மற்றும் சுற்றுச்சூழல் வளர்ச்சியான தாவர பாதுகாப்பு கோட்பாடுகளின் நீண்ட பட்டியலை உருவாக்கியுள்ளது. அனுபவ ஆராய்ச்சி முக்கியமான வழிகாட்டுதலை வழங்குகிறது (2). இருப்பினும், இந்த தாவர பாதுகாப்பு கோட்பாடுகள் அனுமான துப்பறியும் பகுத்தறிவின் நெறிமுறை பாதையைப் பின்பற்றவில்லை, இதில் முக்கிய கணிப்புகள் பகுப்பாய்வின் அதே மட்டத்தில் இருந்தன (3) மற்றும் கோட்பாட்டு வளர்ச்சியின் அடுத்த சுழற்சியை முன்னேற்றுவதற்காக சோதனை ரீதியாக சோதிக்கப்பட்டன (4). தொழில்நுட்ப வரம்புகள் குறிப்பிட்ட வளர்சிதை மாற்ற வகைகளுக்கு தரவு சேகரிப்பை கட்டுப்படுத்துகின்றன மற்றும் சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களின் விரிவான பகுப்பாய்வை விலக்குகின்றன, இதனால் கோட்பாட்டு வளர்ச்சிக்கு அவசியமான இடை-வகை ஒப்பீடுகளைத் தடுக்கின்றன (5). விரிவான வளர்சிதை மாற்ற தரவு மற்றும் வெவ்வேறு தாவர குழுக்களுக்கு இடையில் வளர்சிதை மாற்ற இடத்தின் செயலாக்க பணிப்பாய்வை ஒப்பிடுவதற்கான பொதுவான நாணயம் இல்லாதது புலத்தின் அறிவியல் முதிர்ச்சியைத் தடுக்கிறது.
டேன்டெம் மாஸ் ஸ்பெக்ட்ரோமெட்ரி (MS/MS) வளர்சிதை மாற்றவியல் துறையில் சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள், கொடுக்கப்பட்ட அமைப்பு கிளேட்டின் இனங்களுக்குள்ளும் அவற்றுக்கு இடையிலும் உள்ள வளர்சிதை மாற்ற மாற்றங்களை விரிவாக வகைப்படுத்த முடியும், மேலும் இந்த சிக்கலான கலவைகளுக்கு இடையிலான கட்டமைப்பு ஒற்றுமையைக் கணக்கிட கணக்கீட்டு முறைகளுடன் இணைக்கலாம். வேதியியல் பற்றிய முன் அறிவு (5). பகுப்பாய்வு மற்றும் கணினிமயமாக்கலில் மேம்பட்ட தொழில்நுட்பங்களின் கலவையானது, வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மையின் சுற்றுச்சூழல் மற்றும் பரிணாமக் கோட்பாடுகளால் செய்யப்பட்ட பல கணிப்புகளின் நீண்டகால சோதனைக்கு தேவையான கட்டமைப்பை வழங்குகிறது. ஷானன் (6) 1948 இல் தனது ஆரம்பக் கட்டுரையில் முதன்முறையாக தகவல் கோட்பாட்டை அறிமுகப்படுத்தினார், இது தகவலின் கணித பகுப்பாய்விற்கான அடித்தளத்தை அமைத்தது, இது அதன் அசல் பயன்பாட்டைத் தவிர பல துறைகளில் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. மரபணுவியலில், தகவல் கோட்பாடு வரிசை பழமைவாத தகவல்களை அளவிட வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது (7). டிரான்ஸ்கிரிப்டோமிக்ஸ் ஆராய்ச்சியில், தகவல் கோட்பாடு டிரான்ஸ்கிரிப்டோமில் உள்ள ஒட்டுமொத்த மாற்றங்களை பகுப்பாய்வு செய்கிறது (8). முந்தைய ஆராய்ச்சியில், தாவரங்களில் உள்ள திசு மட்டத்தின் வளர்சிதை மாற்ற நிபுணத்துவத்தை விவரிக்க தகவல் கோட்பாட்டின் புள்ளிவிவர கட்டமைப்பை வளர்சிதை மாற்றத்திற்குப் பயன்படுத்தினோம் (9). இங்கே, தாவர உண்ணிகளால் தூண்டப்பட்ட வளர்சிதை மாற்றத்தின் தாவர பாதுகாப்பு கோட்பாட்டின் முக்கிய கணிப்புகளை ஒப்பிட்டுப் பார்க்க, பொதுவான நாணயத்தில் வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மையால் வகைப்படுத்தப்படும் தகவல் கோட்பாட்டின் புள்ளிவிவர கட்டமைப்புடன் MS/MS-அடிப்படையிலான பணிப்பாய்வை இணைக்கிறோம்.
தாவர பாதுகாப்பின் தத்துவார்த்த கட்டமைப்புகள் பொதுவாக பரஸ்பரம் உள்ளடக்கியவை மற்றும் இரண்டு வகைகளாகப் பிரிக்கலாம்: உகந்த பாதுகாப்பு (OD) (10), நகரும் இலக்கு (MT) (11) ) மற்றும் தோற்றம் (12) கோட்பாடு போன்ற பாதுகாப்பு செயல்பாடுகளின் அடிப்படையில் தாவர-குறிப்பிட்ட வளர்சிதை மாற்றங்களின் பரவலை விளக்க முயற்சிக்கும், மற்றவர்கள் வள கிடைக்கும் தன்மையில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் தாவர வளர்ச்சியையும் கார்பன் போன்ற சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களின் திரட்சியையும் எவ்வாறு பாதிக்கின்றன என்பதற்கான இயந்திர விளக்கங்களைத் தேடுகின்றன: ஊட்டச்சத்து சமநிலை கருதுகோள் (13), வளர்ச்சி விகித கருதுகோள் (14) மற்றும் வளர்ச்சி மற்றும் வேறுபாடு சமநிலை கருதுகோள் (15). இரண்டு தொகுப்பு கோட்பாடுகளும் பகுப்பாய்வின் வெவ்வேறு நிலைகளில் உள்ளன (4). இருப்பினும், செயல்பாட்டு மட்டத்தில் தற்காப்பு செயல்பாடுகளை உள்ளடக்கிய இரண்டு கோட்பாடுகள் தாவர அமைப்பு மற்றும் தூண்டக்கூடிய பாதுகாப்புகள் பற்றிய உரையாடலில் ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன: OD கோட்பாடு, தாவரங்கள் தேவைப்படும்போது மட்டுமே அவற்றின் விலையுயர்ந்த இரசாயன பாதுகாப்புகளில் முதலீடு செய்கின்றன என்று கருதுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, அவை உட்கொள்ளப்படும் போது ஒரு புல் விலங்கு தாக்கும்போது, ​​எனவே, எதிர்கால தாக்குதலின் சாத்தியக்கூறுகளின்படி, ஒரு தற்காப்பு செயல்பாட்டைக் கொண்ட கலவை ஒதுக்கப்படுகிறது (10); MT கருதுகோள், திசைமாற்ற வளர்சிதை மாற்றத்தின் அச்சு இல்லை என்று முன்மொழிகிறது, ஆனால் வளர்சிதைமாற்றம் சீரற்ற முறையில் மாறுகிறது, இதனால் தாவர உண்ணிகளைத் தாக்கும் வளர்சிதை மாற்ற "இயக்க இலக்கை" தடுக்கும் சாத்தியத்தை உருவாக்குகிறது. வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், இந்த இரண்டு கோட்பாடுகளும் தாவர உண்ணிகளின் தாக்குதலுக்குப் பிறகு ஏற்படும் வளர்சிதை மாற்ற மறுவடிவமைப்பு பற்றி எதிர் கணிப்புகளைச் செய்கின்றன: தற்காப்பு செயல்பாடு (OD) கொண்ட வளர்சிதை மாற்றங்களின் ஒரு திசை குவிப்பு மற்றும் இயக்கப்படாத வளர்சிதை மாற்ற மாற்றங்கள் (MT) (11) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவு.
OD மற்றும் MT கருதுகோள்கள் வளர்சிதை மாற்றத்தில் தூண்டப்பட்ட மாற்றங்களை மட்டுமல்லாமல், இந்த வளர்சிதை மாற்றங்களின் திரட்சியின் சுற்றுச்சூழல் மற்றும் பரிணாம விளைவுகளையும் உள்ளடக்கியது, அதாவது ஒரு குறிப்பிட்ட சுற்றுச்சூழல் சூழலில் இந்த வளர்சிதை மாற்ற மாற்றங்களின் தகவமைப்பு செலவுகள் மற்றும் நன்மைகள் (16). இரண்டு கருதுகோள்களும் சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களின் தற்காப்பு செயல்பாட்டை அங்கீகரித்தாலும், அவை விலை உயர்ந்ததாக இருக்கலாம் அல்லது இல்லாமலும் இருக்கலாம், OD மற்றும் MT கருதுகோள்களை வேறுபடுத்தும் முக்கிய கணிப்பு தூண்டப்பட்ட வளர்சிதை மாற்ற மாற்றங்களின் திசையில் உள்ளது. OD கோட்பாட்டின் கணிப்பு இதுவரை மிகவும் சோதனை கவனத்தைப் பெற்றுள்ளது. இந்த சோதனைகளில் பசுமை இல்லங்கள் மற்றும் இயற்கை நிலைமைகளில் குறிப்பிட்ட சேர்மங்களின் வெவ்வேறு திசுக்களின் நேரடி அல்லது மறைமுக பாதுகாப்பு செயல்பாடுகள் பற்றிய ஆய்வு, அத்துடன் தாவர வளர்ச்சியின் நிலையில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் (17-19) ஆகியவை அடங்கும். இருப்பினும், இதுவரை, எந்தவொரு உயிரினத்தின் வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மையின் உலகளாவிய விரிவான பகுப்பாய்விற்கான பணிப்பாய்வு மற்றும் புள்ளிவிவர கட்டமைப்பு இல்லாததால், இரண்டு கோட்பாடுகளுக்கும் இடையிலான முக்கிய வேறுபாடு கணிப்பு (அதாவது, வளர்சிதை மாற்ற மாற்றங்களின் திசை) சோதிக்கப்பட உள்ளது. இங்கே, அத்தகைய பகுப்பாய்வை நாங்கள் வழங்குகிறோம்.
தாவர-குறிப்பிட்ட வளர்சிதை மாற்றங்களின் மிக முக்கியமான பண்புகளில் ஒன்று, ஒற்றை தாவரங்கள், மக்கள் தொகை முதல் ஒத்த இனங்கள் வரை அனைத்து நிலைகளிலும் அவற்றின் தீவிர கட்டமைப்பு பன்முகத்தன்மை ஆகும் (20). சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களில் பல அளவு மாற்றங்களை மக்கள் தொகை அளவில் காணலாம், அதே நேரத்தில் வலுவான தரமான வேறுபாடுகள் பொதுவாக இனங்கள் மட்டத்தில் பராமரிக்கப்படுகின்றன (20). எனவே, தாவர வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மை என்பது செயல்பாட்டு பன்முகத்தன்மையின் முக்கிய அம்சமாகும், இது வெவ்வேறு இடங்களுக்கு, குறிப்பாக சிறப்பு பூச்சிகள் மற்றும் பொதுவான தாவரவகைகளால் வெவ்வேறு படையெடுப்பு சாத்தியக்கூறுகளைக் கொண்ட இடங்களுக்கு (21) தகவமைப்புத் திறனை பிரதிபலிக்கிறது. தாவர-குறிப்பிட்ட வளர்சிதை மாற்றங்களின் காரணங்கள் குறித்த ஃபிரான்கெலின் (22) புரட்சிகரமான கட்டுரையிலிருந்து, பல்வேறு பூச்சிகளுடனான தொடர்புகள் முக்கியமான தேர்வு அழுத்தங்களாகக் கருதப்படுகின்றன, மேலும் இந்த தொடர்புகள் பரிணாம வளர்ச்சியின் போது தாவரங்களை வடிவமைத்ததாக நம்பப்படுகிறது. வளர்சிதை மாற்ற பாதை (23). சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களின் பன்முகத்தன்மையில் உள்ள இனங்களுக்கு இடையேயான வேறுபாடுகள், தாவர உண்ணி உத்திகளுக்கு எதிரான அமைப்பு மற்றும் தூண்டக்கூடிய தாவர பாதுகாப்புடன் தொடர்புடைய உடலியல் சமநிலையையும் பிரதிபலிக்கக்கூடும், ஏனெனில் இரண்டு இனங்களும் பெரும்பாலும் ஒன்றோடொன்று எதிர்மறையாக தொடர்புடையவை (24). எல்லா நேரங்களிலும் நல்ல பாதுகாப்பைப் பராமரிப்பது நன்மை பயக்கும் என்றாலும், பாதுகாப்புடன் தொடர்புடைய சரியான நேரத்தில் வளர்சிதை மாற்ற மாற்றங்கள், தாவரங்கள் மற்ற உடலியல் முதலீடுகளுக்கு மதிப்புமிக்க வளங்களை ஒதுக்க அனுமதிப்பதில் தெளிவான நன்மைகளை வழங்குகின்றன (19, 24), மேலும் கூட்டுவாழ்வின் தேவையைத் தவிர்க்கின்றன. இணை சேதம் (25). கூடுதலாக, பூச்சி தாவரவகைகளால் ஏற்படும் சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களின் இந்த மறுசீரமைப்புகள் மக்கள்தொகையில் அழிவுகரமான பரவலுக்கு வழிவகுக்கும் (26), மேலும் மக்கள்தொகையில் பராமரிக்கப்படக்கூடிய ஜாஸ்மோனிக் அமிலம் (JA) சமிக்ஞையில் கணிசமான இயற்கை மாற்றங்களின் நேரடி அளவீடுகளை பிரதிபலிக்கக்கூடும். உயர் மற்றும் குறைந்த JA சமிக்ஞைகள் தாவரவகைகளுக்கு எதிரான பாதுகாப்புக்கும் குறிப்பிட்ட இனங்களுடனான போட்டிக்கும் இடையிலான பரிமாற்றமாகும் (27). கூடுதலாக, சிறப்பு வளர்சிதை மாற்ற உயிரியக்கவியல் பாதைகள் பரிணாம வளர்ச்சியின் போது விரைவான இழப்பு மற்றும் மாற்றத்திற்கு உட்படும், இதன் விளைவாக நெருங்கிய தொடர்புடைய உயிரினங்களிடையே ஒட்டு மொத்த வளர்சிதை மாற்ற விநியோகம் ஏற்படும் (28). மாறிவரும் தாவரவகை வடிவங்களுக்கு பதிலளிக்கும் வகையில் இந்த பாலிமார்பிஸங்களை விரைவாக நிறுவ முடியும் (29), அதாவது தாவரவகை சமூகங்களின் ஏற்ற இறக்கம் வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மையை இயக்கும் ஒரு முக்கிய காரணியாகும்.
இங்கே, நாங்கள் குறிப்பாக பின்வரும் சிக்கல்களைத் தீர்த்தோம். (I) தாவர உண்ணி பூச்சி தாவர வளர்சிதை மாற்றத்தை எவ்வாறு மறுகட்டமைக்கிறது? (Ii) நீண்டகால பாதுகாப்புக் கோட்பாட்டின் கணிப்புகளைச் சோதிக்க அளவிடக்கூடிய வளர்சிதை மாற்ற பிளாஸ்டிசிட்டியின் முக்கிய தகவல் கூறுகள் யாவை? (Iii) தாக்குபவருக்கு தனித்துவமான முறையில் தாவர வளர்சிதை மாற்றத்தை மறுநிரலாக்கம் செய்ய வேண்டுமா, அப்படியானால், ஒரு குறிப்பிட்ட வளர்சிதை மாற்ற பதிலை வடிவமைப்பதில் தாவர ஹார்மோன் என்ன பங்கு வகிக்கிறது, மேலும் எந்த வளர்சிதை மாற்றங்கள் பாதுகாப்பின் இனங்கள் தனித்துவத்திற்கு பங்களிக்கின்றன? (Iv) பல பாதுகாப்புக் கோட்பாடுகளால் செய்யப்பட்ட கணிப்புகள் உயிரியல் திசுக்களின் அனைத்து நிலைகளிலும் நீட்டிக்கப்படலாம் என்பதால், உள் ஒப்பீட்டிலிருந்து இனங்களுக்கு இடையேயான ஒப்பீடு வரை ஏற்படும் வளர்சிதை மாற்ற பதில் எவ்வளவு சீரானது என்று நாங்கள் கேட்டோம்? இதற்காக, புகையிலை நிக்கோடினின் இலை வளர்சிதை மாற்றத்தை முறையாக ஆய்வு செய்துள்ளோம், இது வளமான சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றத்தைக் கொண்ட ஒரு சுற்றுச்சூழல் மாதிரி தாவரமாகும், மேலும் இது இரண்டு பூர்வீக தாவர உண்ணிகளான லெபிடோப்டெரா டதுரா (Ms) (மிகவும் ஆக்ரோஷமானது, முக்கியமாக உண்ணப்படுகிறது) ஆகியவற்றின் லார்வாக்களுக்கு எதிராக செயல்படுகிறது. சோலனேசியே மற்றும் ஸ்போடோப்டெரா லிட்டோரலிஸ் (Sl) இல், பருத்தி இலை புழுக்கள் ஒரு வகையான "இனமாகும்", சோலனேசியே மற்றும் பிற இனங்கள் மற்றும் குடும்பங்களின் பிற ஹோஸ்ட்கள் தாவர உணவு. OD மற்றும் MT கோட்பாடுகளை ஒப்பிடுவதற்காக MS/MS வளர்சிதை மாற்ற நிறமாலையை நாங்கள் பகுப்பாய்வு செய்து தகவல் கோட்பாடு புள்ளிவிவர விளக்கங்களைப் பிரித்தெடுத்தோம். முக்கிய வளர்சிதை மாற்றங்களின் அடையாளத்தை வெளிப்படுத்த குறிப்பிட்ட வரைபடங்களை உருவாக்குங்கள். தாவர ஹார்மோன் சமிக்ஞை மற்றும் OD தூண்டலுக்கு இடையிலான இணை மாறுபாட்டை மேலும் பகுப்பாய்வு செய்ய, N. nasi மற்றும் நெருங்கிய தொடர்புடைய புகையிலை இனங்களின் பூர்வீக மக்கள்தொகைக்கு பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது.
தாவர உண்ணி புகையிலையின் இலை வளர்சிதை மாற்றத்தின் பிளாஸ்டிசிட்டி மற்றும் அமைப்பு பற்றிய ஒட்டுமொத்த வரைபடத்தைப் பிடிக்க, முன்னர் உருவாக்கப்பட்ட பகுப்பாய்வு மற்றும் கணக்கீட்டு பணிப்பாய்வுகளைப் பயன்படுத்தி, தாவரச் சாற்றில் இருந்து உயர்-தெளிவுத்திறன் கொண்ட தரவு சுயாதீன MS/MS நிறமாலையை விரிவாகச் சேகரித்து சிதைத்தோம் (9). இந்த வேறுபடுத்தப்படாத முறை (MS/MS என அழைக்கப்படுகிறது) தேவையற்ற கலவை நிறமாலையை உருவாக்க முடியும், பின்னர் இங்கு விவரிக்கப்பட்டுள்ள அனைத்து கூட்டு-நிலை பகுப்பாய்வுகளுக்கும் இதைப் பயன்படுத்தலாம். இந்த சுருண்ட தாவர வளர்சிதை மாற்றங்கள் பல்வேறு வகைகளில் உள்ளன, அவை நூற்றுக்கணக்கான முதல் ஆயிரக்கணக்கான வளர்சிதை மாற்றங்களைக் கொண்டுள்ளன (சுமார் 500-1000-s/MS/MS இங்கே). இங்கே, தகவல் கோட்பாட்டின் கட்டமைப்பில் வளர்சிதை மாற்ற பிளாஸ்டிசிட்டியைக் கருத்தில் கொண்டு, வளர்சிதை மாற்ற அதிர்வெண் விநியோகத்தின் ஷானன் என்ட்ரோபியின் அடிப்படையில் வளர்சிதை மாற்றத்தின் பன்முகத்தன்மை மற்றும் தொழில்முறைத்தன்மையை அளவிடுகிறோம். முன்னர் செயல்படுத்தப்பட்ட சூத்திரத்தைப் (8) பயன்படுத்தி, வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மை (Hj காட்டி), வளர்சிதை மாற்ற சுயவிவர சிறப்பு (δj காட்டி) மற்றும் ஒற்றை வளர்சிதை மாற்றத்தின் (Si காட்டி) வளர்சிதை மாற்ற தனித்தன்மையை அளவிடப் பயன்படுத்தக்கூடிய குறிகாட்டிகளின் தொகுப்பைக் கணக்கிட்டோம். கூடுதலாக, தாவர உண்ணிகளின் வளர்சிதை மாற்ற தூண்டுதலை அளவிட, ரிலேட்டிவ் டிஸ்டன்ஸ் பிளாஸ்டிசிட்டி இன்டெக்ஸ் (RDPI) ஐப் பயன்படுத்தினோம் (படம் 1A) (30). இந்த புள்ளிவிவர கட்டமைப்பிற்குள், MS/MS ஸ்பெக்ட்ரத்தை அடிப்படை தகவல் அலகாகக் கருதுகிறோம், மேலும் MS/MS இன் ஒப்பீட்டு மிகுதியை ஒரு அதிர்வெண் விநியோக வரைபடமாக செயலாக்குகிறோம், பின்னர் அதிலிருந்து வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மையை மதிப்பிட ஷானன் என்ட்ரோபியைப் பயன்படுத்துகிறோம். வளர்சிதை மாற்ற சிறப்பு ஒரு ஒற்றை MS/MS ஸ்பெக்ட்ரமின் சராசரி தனித்தன்மையால் அளவிடப்படுகிறது. எனவே, தாவர உண்ணி தூண்டலுக்குப் பிறகு சில MS/MS வகுப்புகளின் மிகுதியின் அதிகரிப்பு நிறமாலை தூண்டுதல், RDPI மற்றும் சிறப்பு என மாற்றப்படுகிறது, அதாவது, δj குறியீட்டில் அதிகரிப்பு, ஏனெனில் அதிக சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்கள் உற்பத்தி செய்யப்பட்டு அதிக Si குறியீடு உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. Hj பன்முகத்தன்மை குறியீட்டைக் குறைப்பது, உருவாக்கப்பட்ட MS/MS இன் எண்ணிக்கை குறைக்கப்படுவதையோ அல்லது சுயவிவர அதிர்வெண் விநியோகம் குறைந்த சீரான திசையில் மாறுவதையோ பிரதிபலிக்கிறது, அதே நேரத்தில் அதன் ஒட்டுமொத்த நிச்சயமற்ற தன்மையைக் குறைக்கிறது. Si குறியீட்டு கணக்கீட்டின் மூலம், சில தாவர உண்ணிகளால் எந்த MS/MS தூண்டப்படுகிறது என்பதை முன்னிலைப்படுத்த முடியும், மாறாக, எந்த MS/MS தூண்டலுக்கு பதிலளிக்கவில்லை, இது MT மற்றும் OD கணிப்பை வேறுபடுத்துவதற்கான முக்கிய குறிகாட்டியாகும்.
(A) தாவர உண்ணி (H1 முதல் Hx வரை) MS/MS தரவு-தூண்டுதல் (RDPI), பன்முகத்தன்மை (Hj குறியீடு), சிறப்பு (δj குறியீடு) மற்றும் வளர்சிதை மாற்ற விவரக்குறிப்பு (Si குறியீடு) ஆகியவற்றிற்குப் பயன்படுத்தப்படும் புள்ளிவிவர விளக்கங்கள். சிறப்பு (δj) அளவின் அதிகரிப்பு, சராசரியாக, அதிக தாவர உண்ணி குறிப்பிட்ட வளர்சிதை மாற்றங்கள் உற்பத்தி செய்யப்படும் என்பதைக் குறிக்கிறது, அதே நேரத்தில் பன்முகத்தன்மை (Hj) குறைவு வளர்சிதை மாற்றங்களின் உற்பத்தியில் குறைவையோ அல்லது விநியோக வரைபடத்தில் வளர்சிதை மாற்றங்களின் சீரற்ற விநியோகத்தையோ குறிக்கிறது. Si மதிப்பு, வளர்சிதை மாற்றம் கொடுக்கப்பட்ட நிலைக்கு (இங்கே, தாவர உண்ணி) குறிப்பிட்டதா அல்லது அதே மட்டத்தில் பராமரிக்கப்படுகிறதா என்பதை மதிப்பிடுகிறது. (B) தகவல் கோட்பாடு அச்சைப் பயன்படுத்தி பாதுகாப்பு கோட்பாடு கணிப்புக்கான கருத்தியல் வரைபடம். தாவர உண்ணி தாக்குதல் பாதுகாப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களை அதிகரிக்கும், இதன் மூலம் δj ஐ அதிகரிக்கும் என்று OD கோட்பாடு கணித்துள்ளது. அதே நேரத்தில், வளர்சிதை மாற்றத் தகவலின் குறைக்கப்பட்ட நிச்சயமற்ற தன்மையை நோக்கி சுயவிவரம் மறுசீரமைக்கப்படுவதால் Hj குறைகிறது. தாவர உண்ணிகளின் தாக்குதல் வளர்சிதை மாற்றத்தில் திசையற்ற மாற்றங்களை ஏற்படுத்தும் என்று MT கோட்பாடு கணித்துள்ளது, இதன் மூலம் Hj ஐ அதிகரிப்பது வளர்சிதை மாற்ற தகவல் நிச்சயமற்ற தன்மையின் குறிகாட்டியாகவும், Si இன் சீரற்ற விநியோகத்தை ஏற்படுத்தும் என்றும் கூறப்படுகிறது. சிறந்த MT என்ற கலப்பு மாதிரியையும் நாங்கள் முன்மொழிந்தோம், இதில் அதிக தற்காப்பு மதிப்புகளைக் கொண்ட சில வளர்சிதை மாற்றங்கள் குறிப்பாக அதிகரிக்கும் (அதிக Si மதிப்பு), மற்றவை சீரற்ற பதில்களை (குறைந்த Si மதிப்பு) வெளிப்படுத்துகின்றன.
தகவல் கோட்பாட்டு விளக்கங்களைப் பயன்படுத்தி, தாவரவகைகளால் தூண்டப்பட்ட சிறப்பு வளர்சிதை மாற்ற மாற்றங்கள் தூண்டப்படாத கட்டமைப்பு நிலையில் (i) வளர்சிதை மாற்ற விவரக்குறிப்பில் அதிகரிப்பு (Si குறியீடு) வளர்சிதை மாற்ற விவரக்குறிப்பை இயக்குதல் (δj குறியீடு) அதிக பாதுகாப்பு மதிப்புள்ள சில சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றக் குழுக்களின் அதிகரிப்பு, மற்றும் (ii) வளர்சிதை மாற்ற அதிர்வெண் விநியோகம் அதிக லெப்டின் உடல் விநியோகத்திற்கு மாற்றப்படுவதால் வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மை (Hj குறியீடு) குறைதல் ஆகியவற்றிற்கு வழிவகுக்கும் என்று கணிக்க OD கோட்பாட்டை நாங்கள் விளக்குகிறோம். ஒரு ஒற்றை வளர்சிதை மாற்றத்தின் மட்டத்தில், ஒரு வரிசைப்படுத்தப்பட்ட Si விநியோகம் எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, அங்கு வளர்சிதை மாற்றமானது அதன் பாதுகாப்பு மதிப்பின் படி Si மதிப்பை அதிகரிக்கும் (படம் 1B). இந்த வரிசையில், தூண்டுதல் (i) வளர்சிதை மாற்றங்களில் திசையற்ற மாற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கும், இதன் விளைவாக δj குறியீட்டில் குறைவு ஏற்படும், மற்றும் (ii) வளர்சிதை மாற்ற நிச்சயமற்ற தன்மை அதிகரிப்பதால் Hj குறியீட்டில் அதிகரிப்பு ஏற்படும் என்று கணிக்க MT கோட்பாட்டை நாங்கள் விளக்குகிறோம். அல்லது சீரற்ற தன்மை, இது பொதுவான பன்முகத்தன்மையின் வடிவத்தில் ஷானன் என்ட்ரோபியால் அளவிடப்படலாம். வளர்சிதை மாற்ற கலவையைப் பொறுத்தவரை, MT கோட்பாடு Si இன் சீரற்ற பரவலைக் கணிக்கும். சில வளர்சிதை மாற்றங்கள் குறிப்பிட்ட நிலைமைகளின் கீழ் குறிப்பிட்ட நிலைமைகளின் கீழ் உள்ளன என்பதையும், மற்ற நிலைமைகள் குறிப்பிட்ட நிலைமைகளின் கீழ் இல்லை என்பதையும், அவற்றின் பாதுகாப்பு மதிப்பு சுற்றுச்சூழலைப் பொறுத்தது என்பதையும் கணக்கில் எடுத்துக்கொண்டு, ஒரு கலப்பு பாதுகாப்பு மாதிரியையும் நாங்கள் முன்மொழிந்தோம், இதில் δj மற்றும் Hj ஆகியவை அனைத்து திசைகளிலும் Si அதிகரிப்புடன் இரண்டாக விநியோகிக்கப்படுகின்றன, அதிக பாதுகாப்பு மதிப்புகளைக் கொண்ட சில வளர்சிதை மாற்றக் குழுக்கள் மட்டுமே குறிப்பாக Si ஐ அதிகரிக்கும், மற்றவை சீரற்ற விநியோகத்தைக் கொண்டிருக்கும் (படம் 1B).
தகவல் கோட்பாடு விளக்கியின் அச்சில் மறுவரையறை செய்யப்பட்ட பாதுகாப்பு கோட்பாடு கணிப்பை சோதிக்க, நாங்கள் நிபுணர் (Ms) அல்லது பொதுமைப்படுத்தப்பட்ட (Sl) தாவர உண்ணி லார்வாக்களை நெபெந்தஸ் பாலன்ஸின் இலைகளில் வளர்த்தோம் (படம் 2A). MS/MS பகுப்பாய்வைப் பயன்படுத்தி, கம்பளிப்பூச்சி உணவளித்த பிறகு சேகரிக்கப்பட்ட இலை திசுக்களின் மெத்தனால் சாற்றில் இருந்து 599 தேவையற்ற MS/MS நிறமாலையை (தரவு கோப்பு S1) மீட்டெடுத்தோம். MS/MS உள்ளமைவு கோப்புகளில் தகவல் உள்ளடக்கத்தின் மறுகட்டமைப்பைக் காட்சிப்படுத்த RDPI, Hj மற்றும் δj குறியீடுகளைப் பயன்படுத்துவது சுவாரஸ்யமான வடிவங்களை வெளிப்படுத்துகிறது (படம் 2B). ஒட்டுமொத்த போக்கு என்னவென்றால், தகவல் விளக்கத்தால் விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி, கம்பளிப்பூச்சிகள் இலைகளை தொடர்ந்து சாப்பிடுவதால், அனைத்து வளர்சிதை மாற்ற மறுசீரமைப்பின் அளவும் காலப்போக்கில் அதிகரிக்கிறது: தாவர உண்ணி சாப்பிட்ட 72 மணி நேரத்திற்குப் பிறகு, RDPI கணிசமாக அதிகரிக்கிறது. சேதமடையாத கட்டுப்பாட்டுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​Hj கணிசமாகக் குறைக்கப்பட்டது, இது δj குறியீட்டால் அளவிடப்பட்ட வளர்சிதை மாற்ற சுயவிவரத்தின் சிறப்புத்தன்மையின் அதிகரித்த அளவு காரணமாகும். இந்த வெளிப்படையான போக்கு OD கோட்பாட்டின் கணிப்புகளுடன் ஒத்துப்போகிறது, ஆனால் MT கோட்பாட்டின் முக்கிய கணிப்புகளுடன் முரண்படுகிறது, இது வளர்சிதை மாற்ற அளவுகளில் சீரற்ற (திசையற்ற) மாற்றங்கள் ஒரு தற்காப்பு உருமறைப்பாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்று நம்புகிறது (படம் 1B). இந்த இரண்டு தாவரவகைகளின் வாய்வழி சுரப்பு (OS) எசிட்டர் உள்ளடக்கம் மற்றும் உணவளிக்கும் நடத்தை வேறுபட்டிருந்தாலும், அவற்றின் நேரடி உணவளிப்பது 24 மணி நேரம் மற்றும் 72 மணி நேர அறுவடை காலங்களில் Hj மற்றும் δj இன் திசைகளில் ஒத்த மாற்றங்களை ஏற்படுத்தியது. RDPI இன் 72 மணிநேரத்தில் மட்டுமே வேறுபாடு ஏற்பட்டது. Ms உணவளிப்பதால் ஏற்படும் வளர்சிதை மாற்றத்துடன் ஒப்பிடும்போது, ​​Sl உணவளிப்பதால் தூண்டப்படும் ஒட்டுமொத்த வளர்சிதை மாற்றம் அதிகமாக இருந்தது.
(A) பரிசோதனை வடிவமைப்பு: பொதுவான பன்றி (S1) அல்லது நிபுணர் (Ms) தாவரவகைகளுக்கு குடம் தாவரங்களின் உப்பு நீக்கப்பட்ட இலைகள் உணவாக அளிக்கப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் உருவகப்படுத்தப்பட்ட தாவரவகைகளுக்கு, தரப்படுத்தப்பட்ட இலை நிலை காயத்தின் துளையிடலைக் கையாள Ms (W + OSMs) இன் OS பயன்படுத்தப்படுகிறது. S1 (W + OSSl) லார்வாக்கள் அல்லது நீர் (W + W). கட்டுப்பாடு (C) சேதமடையாத இலை. (B) தூண்டுதல் (கட்டுப்பாட்டு விளக்கப்படத்துடன் ஒப்பிடும்போது RDPI), பன்முகத்தன்மை (Hj குறியீடு) மற்றும் சிறப்பு வளர்சிதை மாற்ற வரைபடத்திற்காக கணக்கிடப்பட்ட சிறப்பு (δj குறியீடு) குறியீடு (599 MS/MS; தரவு கோப்பு S1). நேரடி தாவரவகை உணவிற்கும் கட்டுப்பாட்டு குழுவிற்கும் (ஜோடி t-சோதனையுடன் கூடிய மாணவரின் t-சோதனை, *P<0.05 மற்றும் ***P<0.001) இடையே குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடுகளை நட்சத்திரக் குறிகள் குறிக்கின்றன. ns, முக்கியமில்லை. (C) உருவகப்படுத்தப்பட்ட தாவரவகை சிகிச்சைக்குப் பிறகு பிரதான (நீலப் பெட்டி, அமினோ அமிலம், கரிம அமிலம் மற்றும் சர்க்கரை; தரவு கோப்பு S2) மற்றும் சிறப்பு வளர்சிதை மாற்ற நிறமாலை (சிவப்பு பெட்டி 443 MS/MS; தரவு கோப்பு S1) ஆகியவற்றின் நேரத் தெளிவுத்திறன் குறியீடு. வண்ணப் பட்டை 95% நம்பிக்கை இடைவெளியைக் குறிக்கிறது. சிகிச்சைக்கும் கட்டுப்பாட்டுக்கும் இடையிலான குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாட்டை நட்சத்திரக் குறியீடு குறிக்கிறது [மாறுபாட்டின் இருபடி பகுப்பாய்வு (ANOVA), அதைத் தொடர்ந்து போஸ்ட் ஹோக் பல ஒப்பீடுகளுக்கான டுகேயின் நேர்மையான குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடு (HSD), *P<0.05, **P<0.01 மற்றும் *** P <0.001]. (D) சிதறல் அடுக்குகள் மற்றும் சிறப்பு வளர்சிதை மாற்ற சுயவிவரங்களின் சிறப்பு (வெவ்வேறு சிகிச்சைகளுடன் மீண்டும் மீண்டும் மாதிரிகள்).
வளர்சிதை மாற்ற மட்டத்தில் தாவரவகைகளால் தூண்டப்பட்ட மறுவடிவமைப்பு தனிப்பட்ட வளர்சிதை மாற்றங்களின் மட்டத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களில் பிரதிபலிக்கிறதா என்பதை ஆராய, முதலில் நெபெந்தஸ் பல்லென்ஸின் இலைகளில் முன்னர் ஆய்வு செய்யப்பட்ட நிரூபிக்கப்பட்ட தாவரவகை எதிர்ப்பைக் கொண்ட வளர்சிதை மாற்றங்களில் கவனம் செலுத்தினோம். பீனாலிக் அமைடுகள் ஹைட்ராக்ஸிசின்னமாமைடு-பாலிஅமைன் இணைப்புகள் ஆகும், அவை பூச்சிகளின் தாவரவகை செயல்பாட்டின் போது குவிந்து, பூச்சி செயல்திறனைக் குறைப்பதாக அறியப்படுகிறது (32). தொடர்புடைய MS/MS இன் முன்னோடிகளை நாங்கள் தேடி, அவற்றின் ஒட்டுமொத்த இயக்க வளைவுகளை வரைந்தோம் (படம் S1). ஆச்சரியப்படத்தக்க வகையில், குளோரோஜெனிக் அமிலம் (CGA) மற்றும் ருடின் போன்ற தாவரவகைகளுக்கு எதிரான பாதுகாப்பில் நேரடியாக ஈடுபடாத பீனால் வழித்தோன்றல்கள், தாவரவகைக்குப் பிறகு குறைவாகக் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன. இதற்கு நேர்மாறாக, தாவரவகைகள் பீனால் அமைடுகளை மிகவும் சக்திவாய்ந்ததாக மாற்ற முடியும். இரண்டு தாவரவகைகளின் தொடர்ச்சியான உணவானது பீனாமைடுகளின் கிட்டத்தட்ட ஒரே மாதிரியான தூண்டுதல் நிறமாலையை விளைவித்தது, மேலும் இந்த முறை பீனாமைடுகளின் புதிய தொகுப்புக்கு குறிப்பாகத் தெளிவாகத் தெரிந்தது. 17-ஹைட்ராக்ஸிஜெரனைல் நோனானெடியோல் டைட்டர்பீன் கிளைகோசைடுகள் (17-HGL-DTGs) பாதையை ஆராயும்போது இதே நிகழ்வு காணப்படும், இது பயனுள்ள தாவரவகை எதிர்ப்பு செயல்பாடுகளுடன் அதிக எண்ணிக்கையிலான அசைக்ளிக் டைட்டர்பீன்களை உருவாக்குகிறது (33), இதில் Ms Feeding with Sl இதேபோன்ற வெளிப்பாடு சுயவிவரத்தைத் தூண்டியது (படம் S1)).
நேரடி தாவர உண்ணி உணவளிக்கும் பரிசோதனைகளின் சாத்தியமான தீமை என்னவென்றால், தாவர உண்ணிகளின் இலை நுகர்வு விகிதம் மற்றும் உணவளிக்கும் நேர வேறுபாடு ஆகும், இது காயங்கள் மற்றும் தாவர உண்ணிகளால் ஏற்படும் தாவர உண்ணி-குறிப்பிட்ட விளைவுகளை அகற்றுவதை கடினமாக்குகிறது. தூண்டப்பட்ட இலை வளர்சிதை மாற்ற பதிலின் தாவர உண்ணி இனங்களின் தனித்தன்மையை சிறப்பாக தீர்க்க, புதிதாக சேகரிக்கப்பட்ட OS (OSM மற்றும் OSS1) ஐ நிலையான இலை நிலைகளின் நிலையான துளை W இல் உடனடியாகப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் Ms மற்றும் Sl லார்வாக்களின் உணவளிப்பதை உருவகப்படுத்தினோம். இந்த செயல்முறை W + OS சிகிச்சை என்று அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது திசு இழப்பின் விகிதம் அல்லது அளவு ஆகியவற்றில் உள்ள வேறுபாடுகளின் குழப்பமான விளைவுகளை ஏற்படுத்தாமல் தாவர உண்ணியால் வெளிப்படுத்தப்படும் பதிலின் தொடக்கத்தை துல்லியமாக நேரப்படுத்துவதன் மூலம் தூண்டலை தரப்படுத்துகிறது (படம் 2A) (34). MS/MS பகுப்பாய்வு மற்றும் கணக்கீட்டு குழாய்வழியைப் பயன்படுத்தி, 443 MS/MS நிறமாலையை (தரவு கோப்பு S1) மீட்டெடுத்தோம், இது முன்னர் நேரடி தீவன சோதனைகளிலிருந்து கூடியிருந்த நிறமாலையுடன் ஒன்றுடன் ஒன்று சேர்ந்தது. இந்த MS/MS தரவுத் தொகுப்பின் தகவல் கோட்பாடு பகுப்பாய்வு, தாவர உண்ணிகளை உருவகப்படுத்துவதன் மூலம் இலை-சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களின் மறு நிரலாக்கம் OS-குறிப்பிட்ட தூண்டுதல்களைக் காட்டியது என்பதைக் காட்டுகிறது (படம் 2C). குறிப்பாக, OSS1 சிகிச்சையுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​OSM 4 மணிநேரத்தில் வளர்சிதை மாற்ற சிறப்புத்தன்மையை மேம்படுத்தியது. நேரடி தாவரவகை உணவளிக்கும் சோதனை தரவுத் தொகுப்போடு ஒப்பிடும்போது, ​​Hj மற்றும் δj ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைப்புகளாகப் பயன்படுத்தி இரு பரிமாண இடத்தில் காட்சிப்படுத்தப்பட்ட வளர்சிதை மாற்ற இயக்கவியல் மற்றும் காலப்போக்கில் உருவகப்படுத்தப்பட்ட தாவரவகை சிகிச்சைக்கு பதிலளிக்கும் விதமாக வளர்சிதை மாற்ற சிறப்புத்தன்மையின் திசை நிலைத்தன்மையை அதிகரித்தல் (படம் 2D) என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. அதே நேரத்தில், வளர்சிதை மாற்ற நிபுணத்துவத்தில் இந்த இலக்கு அதிகரிப்பு உருவகப்படுத்தப்பட்ட தாவரவகைகளுக்கு பதிலளிக்கும் விதமாக மத்திய கார்பன் வளர்சிதை மாற்றத்தின் மறுகட்டமைப்பால் ஏற்பட்டதா என்பதை ஆராய அமினோ அமிலங்கள், கரிம அமிலங்கள் மற்றும் சர்க்கரைகளின் உள்ளடக்கத்தை (தரவு கோப்பு S2) அளவிட்டோம் (படம் S2). இந்த முறையை சிறப்பாக விளக்க, முன்னர் விவாதிக்கப்பட்ட பினோலாமைடு மற்றும் 17-HGL-DTG பாதைகளின் வளர்சிதை மாற்ற குவிப்பு இயக்கவியலை நாங்கள் மேலும் கண்காணித்தோம். தாவரவகைகளின் OS-குறிப்பிட்ட தூண்டல் பினோலாமைடு வளர்சிதை மாற்றத்திற்குள் ஒரு வேறுபட்ட மறுசீரமைப்பு வடிவமாக மாற்றப்படுகிறது (படம் S3). கூமரின் மற்றும் காஃபியாயில் பகுதிகளைக் கொண்ட பீனாலிக் அமைடுகள் OSS1 ஆல் முன்னுரிமையாகத் தூண்டப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் OSMகள் ஃபெருலைல் இணைப்புகளின் குறிப்பிட்ட தூண்டலைத் தூண்டுகின்றன. 17-HGL-DTG பாதைக்கு, கீழ்நிலை மாலோனிலேஷன் மற்றும் டைமலோனிலேஷன் தயாரிப்புகளால் வேறுபட்ட OS தூண்டல் கண்டறியப்பட்டது (படம் S3).
அடுத்து, தாவர உண்ணிகளில் ரோசெட் தாவர இலைகளின் இலைகளுக்கு சிகிச்சையளிக்க OSMகளைப் பயன்படுத்துவதை உருவகப்படுத்தும் டைம்-கோர்ஸ் மைக்ரோஅரே தரவுத் தொகுப்பைப் பயன்படுத்தி OS-தூண்டப்பட்ட டிரான்ஸ்கிரிப்டோம் பிளாஸ்டிசிட்டியை நாங்கள் ஆய்வு செய்தோம். இந்த வளர்சிதை மாற்ற ஆய்வில் பயன்படுத்தப்படும் இயக்கவியலுடன் மாதிரி இயக்கவியல் அடிப்படையில் ஒன்றுடன் ஒன்று இணைகிறது (35). காலப்போக்கில் வளர்சிதை மாற்ற பிளாஸ்டிசிட்டி குறிப்பாக அதிகரிக்கும் வளர்சிதை மாற்ற மறுகட்டமைப்போடு ஒப்பிடும்போது, ​​Ms ஆல் தூண்டப்பட்ட இலைகளில் நிலையற்ற டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் வெடிப்புகளை நாங்கள் கவனிக்கிறோம், அங்கு டிரான்ஸ்கிரிப்டோம் தூண்டுதல் (RDPI) மற்றும் சிறப்பு (δj) 1 இல் உள்ளன. மணிநேரங்களில் குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிப்பு இருந்தது, மேலும் பன்முகத்தன்மை (Hj), BMP1 இன் வெளிப்பாடு கணிசமாகக் குறைக்கப்பட்டது, அதைத் தொடர்ந்து டிரான்ஸ்கிரிப்டோம் சிறப்பு தளர்வு (படம் S4). மேற்கூறிய ஆரம்பகால உயர்-சிறப்பு மாதிரியைப் பின்பற்றி, முதன்மை வளர்சிதை மாற்றத்திலிருந்து பெறப்பட்ட கட்டமைப்பு அலகுகளிலிருந்து சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களைச் சேகரிக்கும் செயல்பாட்டில் வளர்சிதை மாற்ற மரபணு குடும்பங்கள் (P450, கிளைகோசைல்ட்ரான்ஸ்ஃபெரேஸ் மற்றும் BAHD அசைல்ட்ரான்ஸ்ஃபெரேஸ் போன்றவை) பங்கேற்கின்றன. ஒரு வழக்கு ஆய்வாக, ஃபைனிலலனைன் பாதை பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. பினோலாமைடு வளர்சிதை மாற்றத்தில் உள்ள முக்கிய மரபணுக்கள், ஈர்க்கப்படாத தாவரங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​தாவர உண்ணிகளில் அதிக OS- தூண்டப்பட்டவை என்பதையும், அவற்றின் வெளிப்பாடு வடிவங்களில் நெருக்கமாக இணைந்திருப்பதையும் பகுப்பாய்வு உறுதிப்படுத்தியது. இந்த பாதையின் மேல் பகுதியில் உள்ள டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் காரணி MYB8 மற்றும் கட்டமைப்பு மரபணுக்கள் PAL1, PAL2, C4H மற்றும் 4CL ஆகியவை டிரான்ஸ்கிரிப்ஷனின் ஆரம்பகால துவக்கத்தைக் காட்டின. AT1, DH29 மற்றும் CV86 போன்ற பினோலாமைட்டின் இறுதி அசெம்பிளியில் பங்கு வகிக்கும் அசைல்ட்ரான்ஸ்ஃபெரேஸ்கள், நீடித்த மேல்நிலை முறையை வெளிப்படுத்துகின்றன (படம் S4). டிரான்ஸ்கிரிப்டோம் சிறப்புத் தேர்வின் ஆரம்பகால துவக்கமும், வளர்சிதை மாற்ற சிறப்புத் தேர்வின் பின்னர் மேம்பாடும் ஒரு இணைக்கப்பட்ட பயன்முறையாகும் என்பதை மேற்கண்ட அவதானிப்புகள் சுட்டிக்காட்டுகின்றன, இது ஒரு சக்திவாய்ந்த பாதுகாப்பு பதிலைத் தொடங்கும் ஒத்திசைவான ஒழுங்குமுறை அமைப்பு காரணமாக இருக்கலாம்.
தாவர ஹார்மோன் சமிக்ஞையில் உள்ள மறுகட்டமைப்பு, தாவரங்களின் உடலியலை மறுநிரலாக்கம் செய்ய தாவர உண்ணி தகவல்களை ஒருங்கிணைக்கும் ஒரு ஒழுங்குமுறை அடுக்காக செயல்படுகிறது. தாவரவகை உருவகப்படுத்துதலுக்குப் பிறகு, முக்கிய தாவர ஹார்மோன் வகைகளின் ஒட்டுமொத்த இயக்கவியலை நாங்கள் அளந்து, அவற்றுக்கிடையேயான தற்காலிக இணை வெளிப்பாட்டைக் காட்சிப்படுத்தினோம் [பியர்சன் தொடர்பு குணகம் (PCC)> 0.4] (படம் 3A). எதிர்பார்த்தபடி, உயிரியல் தொகுப்புடன் தொடர்புடைய தாவர ஹார்மோன்கள் தாவர ஹார்மோன் இணை வெளிப்பாடு வலையமைப்பிற்குள் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. கூடுதலாக, வெவ்வேறு சிகிச்சைகளால் தூண்டப்பட்ட தாவர ஹார்மோன்களை முன்னிலைப்படுத்த வளர்சிதை மாற்ற விவரக்குறிப்பு (Si குறியீடு) இந்த நெட்வொர்க்குடன் மேப் செய்யப்படுகிறது. தாவர உண்ணி குறிப்பிட்ட பதிலின் இரண்டு முக்கிய பகுதிகள் வரையப்படுகின்றன: ஒன்று JA கிளஸ்டரில் உள்ளது, அங்கு JA (அதன் உயிரியல் ரீதியாக செயல்படும் வடிவம் JA-Ile) மற்றும் பிற JA வழித்தோன்றல்கள் அதிக Si மதிப்பெண்ணைக் காட்டுகின்றன; மற்றொன்று எத்திலீன் (ET). கிபெரெல்லின் தாவரவகை குறிப்பிட்ட தன்மையில் மிதமான அதிகரிப்பை மட்டுமே காட்டியது, அதே நேரத்தில் சைட்டோகினின், ஆக்சின் மற்றும் அப்சிசிக் அமிலம் போன்ற பிற தாவர ஹார்மோன்கள் தாவரவகைகளுக்கு குறைந்த தூண்டல் குறிப்பிட்ட தன்மையைக் கொண்டிருந்தன. W + W ஐ மட்டும் பயன்படுத்துவதோடு ஒப்பிடும்போது, ​​OS பயன்பாடு (W + OS) மூலம் JA வழித்தோன்றல்களின் உச்ச மதிப்பின் பெருக்கம் அடிப்படையில் JA களின் வலுவான குறிப்பிட்ட குறிகாட்டியாக மாற்றப்படலாம். எதிர்பாராத விதமாக, வெவ்வேறு எலிசிட்டர் உள்ளடக்கத்தைக் கொண்ட OSM மற்றும் OSS1 ஆகியவை JA மற்றும் JA-Ile இன் ஒத்த குவிப்பை ஏற்படுத்துவதாக அறியப்படுகிறது. OSS1 க்கு மாறாக, OSM குறிப்பாகவும் வலுவாகவும் OSM களால் தூண்டப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் OSS1 அடிப்படை காயங்களின் பதிலை பெருக்காது (படம் 3B).
(A) தாவரவகைகளால் தூண்டப்பட்ட தாவர ஹார்மோன் குவிப்பு இயக்கவியல் உருவகப்படுத்துதலின் PCC கணக்கீட்டை அடிப்படையாகக் கொண்ட இணை-வெளிப்பாடு நெட்வொர்க் பகுப்பாய்வு. முனை ஒரு ஒற்றை தாவர ஹார்மோனைக் குறிக்கிறது, மேலும் முனையின் அளவு சிகிச்சைகளுக்கு இடையில் தாவர ஹார்மோனுக்கு குறிப்பிட்ட Si குறியீட்டைக் குறிக்கிறது. (B) வெவ்வேறு வண்ணங்களால் குறிக்கப்பட்ட வெவ்வேறு சிகிச்சைகளால் ஏற்படும் இலைகளில் JA, JA-Ile மற்றும் ET குவிப்பு: பாதாமி, W + OSM; நீலம், W + OSSl; கருப்பு, W + W; சாம்பல், C (கட்டுப்பாடு). சிகிச்சை மற்றும் கட்டுப்பாட்டுக்கு இடையே குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடுகளை நட்சத்திரக் குறிகள் குறிக்கின்றன (இருவழி ANOVA ஐத் தொடர்ந்து Tukey HSD போஸ்ட் ஹாக் மல்டிபிள் ஒப்பீடு, *** P <0.001). JA உயிரியக்கத் தொகுப்பில் (C)697 MS/MS (தரவு கோப்பு S1) மற்றும் ETR1 இல் பலவீனமான ET சமிக்ஞையுடன் பலவீனமான புலனுணர்வு நிறமாலை (irAOC மற்றும் irCOI1) மற்றும் (D)585 MS/MS (தரவு கோப்பு S1) இன் தகவல் கோட்பாடு பகுப்பாய்வு இரண்டு உருவகப்படுத்தப்பட்ட தாவரவகை சிகிச்சைகள் தாவர கோடுகள் மற்றும் வெற்று வாகன (EV) கட்டுப்பாட்டு தாவரங்களைத் தூண்டின. W+OS சிகிச்சைக்கும் சேதமடையாத கட்டுப்பாட்டிற்கும் இடையே குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடுகளை நட்சத்திரக் குறிகள் குறிக்கின்றன (இருவழி ANOVA ஐத் தொடர்ந்து Tukey HSD போஸ்ட் ஹாக் மல்டிபிள் ஒப்பீடு, *P<0.05, **P<0.01 மற்றும் ***P<0.001). (E) சிறப்புத் தன்மைக்கு சிதறிய எதிர்ப்பின் சிதறிய வரைபடங்கள். நிறங்கள் வெவ்வேறு மரபணு மாற்றப்பட்ட விகாரங்களைக் குறிக்கின்றன; சின்னங்கள் வெவ்வேறு சிகிச்சை முறைகளைக் குறிக்கின்றன: முக்கோணம், W + OSS1; செவ்வகம், W + OSM; வட்டம் C
அடுத்து, தாவர உண்ணிகளில் இந்த இரண்டு தாவர ஹார்மோன்களின் வளர்சிதை மாற்றத்தை பகுப்பாய்வு செய்ய, JA மற்றும் ET உயிரியல் தொகுப்பு (irAOC மற்றும் irACO) மற்றும் உணர்தல் (irCOI1 மற்றும் sETR1) ஆகியவற்றின் முக்கிய படிகளில், மரபணு ரீதியாக மாற்றியமைக்கப்பட்ட ஒரு பலவீனமான நெபெந்தஸ் (irCOI1 மற்றும் sETR1) விகாரத்தைப் பயன்படுத்துகிறோம். மறு நிரலாக்கத்தின் ஒப்பீட்டு பங்களிப்பு. முந்தைய சோதனைகளுக்கு இணங்க, வெற்று கேரியர் (EV) தாவரங்களில் தாவர உண்ணி-OS இன் தூண்டலையும் (படம் 3, C முதல் D வரை) OSM ஆல் ஏற்படும் Hj குறியீட்டில் ஒட்டுமொத்த குறைப்பையும் நாங்கள் உறுதிப்படுத்தினோம், அதே நேரத்தில் δj குறியீடு அதிகரித்தது. OSS1 ஆல் தூண்டப்பட்ட பதிலை விட பதில் அதிகமாக வெளிப்படுகிறது. Hj மற்றும் δj ஐ ஆயத்தொலைவுகளாகப் பயன்படுத்தும் இரண்டு-வரி வரைபடம் குறிப்பிட்ட ஒழுங்குமுறை நீக்கத்தைக் காட்டுகிறது (படம் 3E). JA சமிக்ஞை இல்லாத விகாரங்களில், தாவர உண்ணிகளால் ஏற்படும் வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மை மற்றும் சிறப்பு மாற்றங்கள் கிட்டத்தட்ட முற்றிலும் நீக்கப்படுகின்றன என்பது மிகவும் வெளிப்படையான போக்கு (படம் 3C). இதற்கு நேர்மாறாக, sETR1 தாவரங்களில் அமைதியான ET உணர்தல், தாவர உண்ணி வளர்சிதை மாற்றத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களில் ஒட்டுமொத்த விளைவு JA சமிக்ஞையை விட மிகக் குறைவாக இருந்தாலும், OSM மற்றும் OSS1 தூண்டுதல்களுக்கு இடையிலான Hj மற்றும் δj குறியீடுகளில் உள்ள வேறுபாட்டைக் குறைக்கிறது (படம் 3D மற்றும் படம் S5). . JA சமிக்ஞை கடத்துதலின் முக்கிய செயல்பாட்டிற்கு கூடுதலாக, ET சமிக்ஞை கடத்தல் தாவர உண்ணிகளின் இனங்கள் சார்ந்த வளர்சிதை மாற்ற மறுமொழியின் நுண்ணிய-சரிப்படுத்தலாகவும் செயல்படுகிறது என்பதை இது குறிக்கிறது. இந்த நுண்ணிய-சரிப்படுத்தும் செயல்பாட்டிற்கு இணங்க, sETR1 தாவரங்களில் ஒட்டுமொத்த வளர்சிதை மாற்ற தூண்டுதலில் எந்த மாற்றமும் இல்லை. மறுபுறம், sETR1 தாவரங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​irACO தாவரங்கள் தாவர உண்ணிகளால் ஏற்படும் வளர்சிதை மாற்ற மாற்றங்களின் ஒத்த ஒட்டுமொத்த வீச்சுகளைத் தூண்டின, ஆனால் OSM மற்றும் OSS1 சவால்களுக்கு இடையில் கணிசமாக வேறுபட்ட Hj மற்றும் δj மதிப்பெண்களைக் காட்டின (படம் S5).
தாவரவகைகளின் இனங்கள் சார்ந்த எதிர்வினைக்கு முக்கிய பங்களிப்பைக் கொண்ட சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களை அடையாளம் காணவும், ET சமிக்ஞைகள் மூலம் அவற்றின் உற்பத்தியை நன்றாகச் சரிசெய்யவும், முன்னர் உருவாக்கப்பட்ட கட்டமைப்பு MS/MS முறையைப் பயன்படுத்தினோம். இந்த முறை MS/MS துண்டுகள் [இயல்பாக்கப்பட்ட புள்ளி தயாரிப்பு (NDP)] மற்றும் நடுநிலை இழப்பு (NL) அடிப்படையிலான ஒற்றுமை மதிப்பெண்ணிலிருந்து வளர்சிதை மாற்ற குடும்பத்தை மீண்டும் ஊகிக்க இரு-கொத்து முறையை நம்பியுள்ளது. ET டிரான்ஸ்ஜெனிக் கோடுகளின் பகுப்பாய்வு மூலம் கட்டமைக்கப்பட்ட MS/MS தரவு தொகுப்பு 585 MS/MS (தரவு கோப்பு S1) ஐ உருவாக்கியது, இது ஏழு முக்கிய MS/MS தொகுதிகளாக (M) தொகுப்பதன் மூலம் தீர்க்கப்பட்டது (படம் 4A). இந்த தொகுதிகளில் சில முன்னர் வகைப்படுத்தப்பட்ட சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களால் அடர்த்தியாக நிரம்பியுள்ளன: எடுத்துக்காட்டாக, M1, M2, M3, M4 மற்றும் M7 ஆகியவை பல்வேறு பீனால் வழித்தோன்றல்கள் (M1), ஃபிளாவனாய்டு கிளைகோசைடுகள் (M2), அசைல் சர்க்கரைகள் (M3 மற்றும் M4) மற்றும் 17-HGL-DTG (M7) ஆகியவற்றில் நிறைந்துள்ளன. கூடுதலாக, ஒவ்வொரு தொகுதியிலும் உள்ள ஒரு ஒற்றை வளர்சிதை மாற்றத்தின் வளர்சிதை மாற்ற குறிப்பிட்ட தகவல் (Si குறியீடு) கணக்கிடப்படுகிறது, மேலும் அதன் Si விநியோகத்தை உள்ளுணர்வாகக் காணலாம். சுருக்கமாக, அதிக தாவரவகை மற்றும் மரபணு வகை தனித்தன்மையைக் காட்டும் MS/MS நிறமாலை உயர் Si மதிப்புகளால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் குர்டோசிஸ் புள்ளிவிவரங்கள் வலது வால் மூலையில் ரோமங்களின் பரவலைக் குறிக்கின்றன. M1 இல் அத்தகைய ஒரு மெலிந்த கூழ்ம விநியோகம் கண்டறியப்பட்டது, இதில் பீனால் அமைடு மிக உயர்ந்த Si பகுதியைக் காட்டியது (படம் 4B). M7 இல் முன்னர் குறிப்பிடப்பட்ட தாவரவகை தூண்டக்கூடிய 17-HGL-DTG மிதமான Si மதிப்பெண்ணைக் காட்டியது, இது இரண்டு OS வகைகளுக்கு இடையில் மிதமான அளவிலான வேறுபட்ட ஒழுங்குமுறையைக் குறிக்கிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, ருடின், CGA மற்றும் அசைல் சர்க்கரைகள் போன்ற பெரும்பாலான அமைப்பு ரீதியாக உற்பத்தி செய்யப்படும் சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்கள் மிகக் குறைந்த Si மதிப்பெண்களில் அடங்கும். சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களுக்கு இடையிலான கட்டமைப்பு சிக்கலான தன்மை மற்றும் Si விநியோகத்தை சிறப்பாக ஆராய்வதற்காக, ஒவ்வொரு தொகுதிக்கும் ஒரு மூலக்கூறு நெட்வொர்க் கட்டமைக்கப்பட்டது (படம் 4B). OD கோட்பாட்டின் ஒரு முக்கியமான கணிப்பு (படம் 1B இல் சுருக்கப்பட்டுள்ளது) என்னவென்றால், தாவர உண்ணிக்குப் பிறகு சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களை மறுசீரமைப்பது அதிக பாதுகாப்பு மதிப்புள்ள வளர்சிதை மாற்றங்களில் ஒரு வழி மாற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கும், குறிப்பாக அவற்றின் தனித்தன்மையை அதிகரிப்பதன் மூலம் (சீரற்ற விநியோகத்திற்கு மாறாக) முறை) MT கோட்பாட்டால் கணிக்கப்பட்ட தற்காப்பு வளர்சிதை மாற்றம். M1 இல் குவிந்துள்ள பெரும்பாலான பீனால் வழித்தோன்றல்கள் பூச்சி செயல்திறனின் வீழ்ச்சியுடன் செயல்பாட்டு ரீதியாக தொடர்புடையவை (32). தூண்டப்பட்ட இலைகள் மற்றும் EV கட்டுப்பாட்டு தாவரங்களின் தொகுதி இலைகளுக்கு இடையில் M1 வளர்சிதை மாற்றங்களில் உள்ள Si மதிப்புகளை 24 மணி நேரத்தில் ஒப்பிடும் போது, ​​தாவர உண்ணி பூச்சிகளுக்குப் பிறகு பல வளர்சிதை மாற்றங்களின் வளர்சிதை மாற்ற விவரக்குறிப்பு குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிக்கும் போக்கைக் கொண்டிருப்பதைக் கவனித்தோம் (படம் 4C). Si மதிப்பில் குறிப்பிட்ட அதிகரிப்பு தற்காப்பு பினோலாமைடுகளில் மட்டுமே கண்டறியப்பட்டது, ஆனால் இந்த தொகுதியில் இணைந்திருக்கும் பிற பீனால்கள் மற்றும் அறியப்படாத வளர்சிதை மாற்றங்களில் Si மதிப்பில் எந்த அதிகரிப்பும் கண்டறியப்படவில்லை. இது ஒரு சிறப்பு மாதிரி, இது OD கோட்பாட்டுடன் தொடர்புடையது. தாவர உண்ணிகளால் ஏற்படும் வளர்சிதை மாற்ற மாற்றங்களின் முக்கிய கணிப்புகள் சீரானவை. பினோலாமைடு நிறமாலையின் இந்த தனித்தன்மை OS-குறிப்பிட்ட ET ஆல் தூண்டப்பட்டதா என்பதை சோதிக்க, நாங்கள் வளர்சிதை மாற்ற Si குறியீட்டை வரைந்து, EV மற்றும் sETR1 மரபணு வகைகளில் OSM மற்றும் OSS1 க்கு இடையில் வேறுபட்ட வெளிப்பாடு மதிப்பை ஏற்படுத்தினோம் (படம் 4D). sETR1 இல், OSM மற்றும் OSS1 க்கு இடையிலான பினமைடு-தூண்டப்பட்ட வேறுபாடு வெகுவாகக் குறைக்கப்பட்டது. JA-ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட வளர்சிதை மாற்ற சிறப்புடன் தொடர்புடைய முக்கிய MS/MS தொகுதிகளை ஊகிக்க போதுமான JA இல்லாத விகாரங்களில் சேகரிக்கப்பட்ட MS/MS தரவுகளுக்கும் இரு-கிளஸ்டரிங் முறை பயன்படுத்தப்பட்டது (படம் S6).
(A) பகிரப்பட்ட துண்டு (NDP ஒற்றுமை) மற்றும் பகிரப்பட்ட நடுநிலை இழப்பு (NL ஒற்றுமை) ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் 585 MS/MS இன் கிளஸ்டரிங் முடிவுகள், தொகுதி (M) அறியப்பட்ட சேர்மக் குடும்பத்துடன் அல்லது அறியப்படாத அல்லது மோசமாக வளர்சிதை மாற்றப்பட்ட வளர்சிதை மாற்ற கலவையால் ஒத்துப்போகிறது. ஒவ்வொரு தொகுதிக்கும் அடுத்து, வளர்சிதை மாற்ற (MS/MS) குறிப்பிட்ட (Si) விநியோகம் காட்டப்பட்டுள்ளது. (B) மட்டு மூலக்கூறு நெட்வொர்க்: முனைகள் MS/MS மற்றும் விளிம்புகளைக் குறிக்கின்றன, NDP (சிவப்பு) மற்றும் NL (நீலம்) MS/MS மதிப்பெண்கள் (கட்-ஆஃப்,> 0.6). தரப்படுத்தப்பட்ட வளர்சிதை மாற்ற விவரக்குறிப்பு குறியீடு (Si) தொகுதி (இடது) அடிப்படையில் வண்ணமயமாக்கப்பட்டு மூலக்கூறு நெட்வொர்க்கிற்கு (வலது) வரைபடமாக்கப்பட்டது. (C) 24 மணி நேரத்தில் கட்டமைப்பு (கட்டுப்பாடு) மற்றும் தூண்டப்பட்ட நிலையில் (உருவகப்படுத்தப்பட்ட தாவரவகை) EV ஆலையின் தொகுதி M1: மூலக்கூறு நெட்வொர்க் வரைபடம் (Si மதிப்பு என்பது முனை அளவு, தற்காப்பு பினோலாமைடு நீல நிறத்தில் சிறப்பிக்கப்பட்டுள்ளது). (D) பலவீனமான EV மற்றும் ET உணர்தலுடன் கூடிய ஸ்பெக்ட்ரம் கோட்டின் sETR1 இன் M1 மூலக்கூறு நெட்வொர்க் வரைபடம்: பச்சை வட்ட முனையால் குறிப்பிடப்படும் பினாலிக் கலவை, மற்றும் முனை அளவு என W + OSM மற்றும் W + OSS1 சிகிச்சைகளுக்கு இடையிலான குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடு (P மதிப்பு). CP, N-காஃபியோல்-டைரோசின்; CS, N-காஃபியோல்-ஸ்பெர்மிடின்; FP, N-ஃபெருலிக் அமிலம் எஸ்டர்-யூரிக் அமிலம்; FS, N-ஃபெருலைல்-ஸ்பெர்மிடின்; CoP, N', N "-கூமரோலைல்-டைரோசின்; DCS, N', N"-டிகாஃபியோல்-ஸ்பெர்மிடின்; CFS, N', N"-காஃபியோல், ஃபெருலோயில்-ஸ்பெர்மிடின்; வுல்ஃப்பெர்ரி சன்னில் லைசியம் பார்பரம்; நிக். O-AS, O-அசைல் சர்க்கரை.
ஒற்றை பலவீனமான நெபெந்தஸ் மரபணு வகையிலிருந்து இயற்கை மக்கள்தொகை வரை பகுப்பாய்வை நாங்கள் மேலும் விரிவுபடுத்தினோம், அங்கு தாவர உண்ணி JA அளவுகள் மற்றும் குறிப்பிட்ட வளர்சிதை மாற்ற அளவுகளில் வலுவான உள்-குறிப்பிட்ட மாற்றங்கள் இயற்கை மக்கள்தொகையில் முன்னர் விவரிக்கப்பட்டுள்ளன (26). 43 ஜெர்ம்பிளாஸ்களை உள்ளடக்கிய இந்த தரவு தொகுப்பைப் பயன்படுத்தவும். இந்த ஜெர்ம்பிளாஸ்கள் N. பல்லென்ஸிலிருந்து 123 வகையான தாவரங்களைக் கொண்டுள்ளன. இந்த தாவரங்கள் உட்டா, நெவாடா, அரிசோனா மற்றும் கலிபோர்னியாவில் உள்ள பல்வேறு பூர்வீக வாழ்விடங்களில் சேகரிக்கப்பட்ட விதைகளிலிருந்து எடுக்கப்பட்டன (படம் S7), வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மை (இங்கே மக்கள்தொகை நிலை என்று அழைக்கப்படுகிறது) β பன்முகத்தன்மை) மற்றும் OSM ஆல் ஏற்படும் சிறப்பு ஆகியவற்றைக் கணக்கிட்டோம். முந்தைய ஆய்வுகளுக்கு இணங்க, Hj மற்றும் δj அச்சுகளில் பரவலான வளர்சிதை மாற்ற மாற்றங்களை நாங்கள் கவனித்தோம், இது ஜெர்ம்பிளாஸ்கள் தாவர உண்ணிகளுக்கு அவற்றின் வளர்சிதை மாற்ற பதில்களின் பிளாஸ்டிசிட்டியில் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடுகளைக் கொண்டிருப்பதைக் குறிக்கிறது (படம் S7). இந்த அமைப்பு தாவர உண்ணிகளால் ஏற்படும் JAs மாற்றங்களின் மாறும் வரம்பு பற்றிய முந்தைய அவதானிப்புகளை நினைவூட்டுகிறது, மேலும் ஒரு மக்கள்தொகையில் மிக உயர்ந்த மதிப்பைப் பராமரித்து வருகிறது (26, 36). Hj மற்றும் δj இடையேயான ஒட்டுமொத்த நிலை தொடர்பை சோதிக்க JA மற்றும் JA-Ile ஐப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், JA மற்றும் வளர்சிதை மாற்ற β பன்முகத்தன்மை மற்றும் சிறப்பு குறியீட்டிற்கு இடையே குறிப்பிடத்தக்க நேர்மறையான தொடர்பு இருப்பதைக் கண்டறிந்தோம் (படம் S7). மக்கள்தொகை மட்டத்தில் கண்டறியப்பட்ட JA தூண்டலில் உள்ள தாவரவகை-தூண்டப்பட்ட பன்முகத்தன்மை பூச்சி தாவரவகைகளிலிருந்து தேர்ந்தெடுப்பதால் ஏற்படும் முக்கிய வளர்சிதை மாற்ற பாலிமார்பிஸங்கள் காரணமாக இருக்கலாம் என்று இது அறிவுறுத்துகிறது.
முந்தைய ஆய்வுகள் புகையிலை வகைகள் தூண்டப்பட்ட மற்றும் கட்டமைப்பு வளர்சிதை மாற்ற பாதுகாப்புகளை வகை மற்றும் சார்பு சார்ந்து பெரிதும் வேறுபடுகின்றன என்பதைக் காட்டுகின்றன. தாவரவகை எதிர்ப்பு சமிக்ஞை கடத்தல் மற்றும் பாதுகாப்பு திறன்களில் ஏற்படும் இந்த மாற்றங்கள் பூச்சி மக்கள்தொகை அழுத்தம், தாவர வாழ்க்கைச் சுழற்சி மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட இனம் வளரும் இடத்தில் பாதுகாப்பு உற்பத்தி செலவுகள் ஆகியவற்றால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன என்று நம்பப்படுகிறது. வட அமெரிக்கா மற்றும் தென் அமெரிக்காவை பூர்வீகமாகக் கொண்ட ஆறு நிக்கோடியானா இனங்களின் தாவரவகைகளால் தூண்டப்பட்ட இலை வளர்சிதை மாற்ற மறுவடிவமைப்பின் நிலைத்தன்மையை நாங்கள் ஆய்வு செய்தோம். இந்த இனங்கள் நெபெந்தஸ் வட அமெரிக்காவுடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையவை, அதாவது நிக்கோலஸ் போசிஃப்லோ. லா, என். நிக்கோடினிஸ், நிக்கோடியானா என். அட்டென்யூட்டட் புல், நிக்கோடியானா டேபாகம், லீனியர் புகையிலை, புகையிலை (நிக்கோடியானா ஸ்பெகாசினி) மற்றும் புகையிலை இலை புகையிலை (நிக்கோடியானா ஒப்டுசிஃபோலியா) (படம் 5A) (37). நன்கு வகைப்படுத்தப்பட்ட இனங்கள் N. தயவுசெய்து உட்பட இந்த இனங்களில் ஆறு, பெட்டூனியா கிளேடின் வருடாந்திர தாவரங்கள், மற்றும் ஒப்டுசிஃபோலியா N. சகோதரி கிளேட் டிரிகோனோபிலேயின் வற்றாத தாவரங்கள் (38). பின்னர், பூச்சி உணவின் இனங்கள் அளவிலான வளர்சிதை மாற்ற மறுசீரமைப்பை ஆய்வு செய்ய இந்த ஏழு இனங்களில் W + W, W + OSM மற்றும் W + OSS1 தூண்டல் செய்யப்பட்டது.
(A) அதிகபட்ச நிகழ்தகவு [அணு குளுட்டமைன் தொகுப்புக்கு (38)] மற்றும் ஏழு நெருங்கிய தொடர்புடைய நிக்கோடியானா இனங்களின் புவியியல் பரவல் (வெவ்வேறு நிறங்கள்) அடிப்படையில் ஒரு பூட்ஸ்ட்ராப் பைலோஜெனடிக் மரம் (37). (B) ஏழு நிக்கோடியானா இனங்களின் வளர்சிதை மாற்ற சுயவிவரங்களுக்கான சிறப்பு பன்முகத்தன்மையின் சிதறல் சதி (939 MS/MS; தரவு கோப்பு S1). இனங்கள் மட்டத்தில், வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மை நிபுணத்துவத்தின் அளவோடு எதிர்மறையாக தொடர்புடையது. வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மை மற்றும் நிபுணத்துவம் மற்றும் JA குவிப்பு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான இனங்கள்-நிலை தொடர்பு பகுப்பாய்வு படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. S9. நிறம், வெவ்வேறு வகைகள்; முக்கோணம், W + OSS1; செவ்வகம், W + OSM; (C) நிக்கோடியானா JA மற்றும் JA-Ile இயக்கவியல் OS தூண்டுதல் வீச்சு (இருவழி ANOVA மற்றும் Tukey HSD பிந்தைய பல ஒப்பீடு, * P <0.05, ** P <0.01 மற்றும் * ** W + OS மற்றும் W + W, P <0.001 ஆகியவற்றின் ஒப்பீட்டிற்கு) படி தரவரிசைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. தாவர உண்ணி மற்றும் மீதில் JA (MeJA) உருவகப்படுத்திய பிறகு ஒவ்வொரு இனத்தின் (D) பன்முகத்தன்மை மற்றும் (E) சிறப்புத்தன்மையின் பெட்டி வரைபடம். நட்சத்திரக் குறியீடு W + OS மற்றும் W + W அல்லது லானோலின் பிளஸ் W (Lan + W) அல்லது Lan பிளஸ் MeJA (Lan + MeJa) மற்றும் Lan கட்டுப்பாடு (மாறுபாட்டின் இருவழி பகுப்பாய்வு, அதைத் தொடர்ந்து Tukey's HSD post hoc multiple comparison, *P<0.05, **P<0.01 மற்றும் ***P<0.001) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாட்டைக் குறிக்கிறது.
இரட்டைக் கொத்து முறையைப் பயன்படுத்தி, 939 MS/MS இன் 9 தொகுதிகளை நாங்கள் அடையாளம் கண்டோம் (தரவு கோப்பு S1). வெவ்வேறு சிகிச்சைகளால் மறுகட்டமைக்கப்பட்ட MS/MS இன் கலவை இனங்களுக்கு இடையிலான வெவ்வேறு தொகுதிகளுக்கு இடையில் பெரிதும் வேறுபடுகிறது (படம் S8). Hj (இங்கே இனங்கள்-நிலை γ-பன்முகத்தன்மை என குறிப்பிடப்படுகிறது) மற்றும் δj ஆகியவற்றைக் காட்சிப்படுத்துவது, வெவ்வேறு இனங்கள் வளர்சிதை மாற்ற இடத்தில் மிகவும் மாறுபட்ட குழுக்களாகத் திரட்டப்படுவதை வெளிப்படுத்துகிறது, அங்கு இனங்கள்-நிலைப் பிரிவு பொதுவாக உற்சாகத்தை விட அதிகமாக உள்ளது. N. நேரியல் மற்றும் N. obliquus தவிர, அவை பரந்த இயக்கவியல் தூண்டல் விளைவுகளை வெளிப்படுத்துகின்றன (படம் 5B). இதற்கு நேர்மாறாக, N. purpurea மற்றும் N. obtusifolia போன்ற இனங்கள் சிகிச்சைக்கு குறைவான வெளிப்படையான வளர்சிதை மாற்ற பதிலைக் கொண்டுள்ளன, ஆனால் வளர்சிதை மாற்றம் மிகவும் வேறுபட்டது. தூண்டப்பட்ட வளர்சிதை மாற்ற பதிலின் இனங்கள்-குறிப்பிட்ட விநியோகம் சிறப்பு மற்றும் காமா பன்முகத்தன்மைக்கு இடையே குறிப்பிடத்தக்க எதிர்மறை தொடர்பை ஏற்படுத்தியது (PCC = -0.46, P = 4.9×10-8). JAs அளவுகளில் OS-தூண்டப்பட்ட மாற்றங்கள் வளர்சிதை மாற்ற சிறப்புடன் நேர்மறையாக தொடர்புடையவை, மேலும் ஒவ்வொரு இனத்தாலும் வெளிப்படுத்தப்படும் வளர்சிதை மாற்ற காமா பன்முகத்தன்மையுடன் எதிர்மறையாக தொடர்புடையவை (படம் 5B மற்றும் படம் S9). படம் 5C இல் "சிக்னல் பதில்" இனங்கள் என்று பேச்சுவழக்கில் குறிப்பிடப்படும் இனங்கள், அதாவது Nepenthes nematodes, Nepenthes nepenthes, Nepenthes acute மற்றும் Nepenthes attenuated போன்றவை 30 நிமிடங்களில் குறிப்பிடத்தக்க அறிகுறிகளை ஏற்படுத்தின என்பது குறிப்பிடத்தக்கது. சமீபத்திய OS-குறிப்பிட்ட JA மற்றும் JA-Ile வெடிப்புகள், அதே நேரத்தில் Nepenthes mills, Nepenthes powdery மற்றும் N. obtusifolia போன்ற "சிக்னல் பதிலளிக்காதவை" என்று அழைக்கப்படும் பிற பாக்டீரியாக்கள் JA-Ile Edge தூண்டலை எந்த OS விவரக்குறிப்பும் இல்லாமல் மட்டுமே காட்டுகின்றன (படம் 5C). மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, பலவீனமான Nepenthes க்கு, வளர்சிதை மாற்ற மட்டத்தில், சமிக்ஞை-பதிலளிக்கக்கூடிய பொருட்கள் OS விவரக்குறிப்பைக் காட்டின மற்றும் Hj ஐக் குறைக்கும் அதே வேளையில் கணிசமாக δj ஐ அதிகரித்தன. இந்த OS-குறிப்பிட்ட ப்ரைமிங் விளைவு, சமிக்ஞை எதிர்வினையாற்றாத இனங்கள் என வகைப்படுத்தப்பட்ட உயிரினங்களில் கண்டறியப்படவில்லை (படம் 5, D மற்றும் E). OS-குறிப்பிட்ட வளர்சிதை மாற்றங்கள் சமிக்ஞை-பதிலளிக்கும் இனங்களுக்கு இடையில் அடிக்கடி பகிரப்படுகின்றன, மேலும் இந்த சமிக்ஞை கொத்துகள் பலவீனமான சமிக்ஞை பதில்களைக் கொண்ட உயிரினங்களுடன் கொத்தாகின்றன, அதே நேரத்தில் பலவீனமான சமிக்ஞை பதில்களைக் கொண்ட இனங்கள் குறைவான ஒன்றுக்கொன்று சார்ந்திருப்பதைக் காட்டுகின்றன (படம் S8). இந்த முடிவு, JA களின் OS-குறிப்பிட்ட தூண்டலும், கீழ்நிலை வளர்சிதை மாற்றத்தின் OS-குறிப்பிட்ட மறுகட்டமைப்பும் இனங்கள் மட்டத்தில் இணைக்கப்பட்டுள்ளன என்பதைக் குறிக்கிறது.
அடுத்து, தாவரங்களுக்கு சிகிச்சையளிக்க மீதில் JA (MeJA) கொண்ட லானோலின் பேஸ்டைப் பயன்படுத்தினோம், இது தாவரங்களின் சைட்டோபிளாஸில் இருக்கும் வெளிப்புற JA ஆல் பயன்படுத்தப்படும் JA கிடைப்பதன் மூலம் இந்த இணைப்பு முறைகள் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றனவா என்பதை ஆராய. விரைவான டீஸ்டெரிஃபிகேஷன் என்பது JA ஆகும். JA இன் தொடர்ச்சியான விநியோகத்தால் ஏற்படும் சமிக்ஞை-பதிலளிக்கக்கூடிய இனங்களிலிருந்து சமிக்ஞை-பதிலளிக்காத இனங்களுக்கு படிப்படியாக மாறுவதற்கான அதே போக்கை நாங்கள் கண்டறிந்தோம் (படம் 5, D மற்றும் E). சுருக்கமாக, MeJA சிகிச்சையானது நேரியல் நூற்புழுக்கள், N. obliquus, N. aquaticus, N. pallens மற்றும் N. mikimotoi ஆகியவற்றின் வளர்சிதை மாற்றங்களை வலுவாக மறுநிரலாக்கம் செய்தது, இதன் விளைவாக δj இல் குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிப்பு மற்றும் Hj இல் குறைவு. N. purpurea δj இல் மட்டுமே அதிகரிப்பைக் காட்டியது, ஆனால் Hj இல் அல்ல. N. obtusifolia, இது முன்னர் மிகக் குறைந்த அளவிலான JA களைக் குவிப்பதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது, மேலும் வளர்சிதை மாற்ற மறுகட்டமைப்பின் அடிப்படையில் MeJA சிகிச்சைக்கு மோசமாக பதிலளிக்கிறது. இந்த முடிவுகள், சிக்னல்-செயல்படாத இனங்களில் JA உற்பத்தி அல்லது சிக்னல் டிரான்ஸ்டக்ஷன் உடலியல் ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது என்பதைக் குறிக்கிறது. இந்த கருதுகோளைச் சோதிக்க, W + W, W + OSMகள் மற்றும் W + OSS1 டிரான்ஸ்கிரிப்டோம் (39) ஆகியவற்றால் தூண்டப்பட்ட நான்கு இனங்களை (N. pallens, N. mills, N. pink மற்றும் N. microphylla) ஆய்வு செய்தோம். வளர்சிதை மாற்ற மறுவடிவமைப்பின் வடிவத்திற்கு இணங்க, இனங்கள் டிரான்ஸ்கிரிப்டோம் இடத்தில் நன்கு பிரிக்கப்பட்டுள்ளன, அவற்றில் N. attenuated மிக உயர்ந்த OS-தூண்டப்பட்ட RDPI ஐக் காட்டியது, அதே நேரத்தில் N. gracilis மிகக் குறைவாக இருந்தது (படம் 6A). இருப்பினும், N. oblonga ஆல் தூண்டப்பட்ட டிரான்ஸ்கிரிப்டோம் பன்முகத்தன்மை நான்கு இனங்களில் மிகக் குறைவு என்று கண்டறியப்பட்டது, முன்னர் ஏழு இனங்களில் காட்டப்பட்ட N. oblonga இன் மிக உயர்ந்த வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மைக்கு மாறாக. JA சமிக்ஞைகள் உட்பட ஆரம்பகால பாதுகாப்பு சமிக்ஞைகளுடன் தொடர்புடைய மரபணுக்களின் தொகுப்பு, நிக்கோடியானா இனங்களில் தாவரவகை தொடர்பான எலிசிட்டர்களால் தூண்டப்பட்ட ஆரம்பகால பாதுகாப்பு பதில்களின் தனித்தன்மையை விளக்குகிறது என்பதை முந்தைய ஆய்வுகள் காட்டுகின்றன (39). இந்த நான்கு இனங்களுக்கு இடையிலான JA சிக்னலிங் பாதைகளை ஒப்பிடுகையில் ஒரு சுவாரஸ்யமான வடிவம் வெளிப்பட்டது (படம் 6B). இந்த பாதையில் உள்ள பெரும்பாலான மரபணுக்கள், AOC, OPR3, ACX மற்றும் COI1 போன்றவை, இந்த நான்கு இனங்களிலும் ஒப்பீட்டளவில் அதிக அளவிலான தூண்டலைக் காட்டின. இருப்பினும், ஒரு முக்கிய மரபணு, JAR4, JA ஐ அதன் உயிரியல் ரீதியாக செயல்படும் வடிவமான JA-Ile திரட்டப்பட்ட டிரான்ஸ்கிரிப்டுகளாக மாற்றுகிறது, மேலும் அதன் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் நிலை மிகவும் குறைவாக உள்ளது, குறிப்பாக N. மில்ஸ், Nepenthes pieris மற்றும் N. microphylla ஆகியவற்றில். கூடுதலாக, N. bifidum இல் மற்றொரு மரபணு AOS இன் டிரான்ஸ்கிரிப்ட் மட்டுமே கண்டறியப்படவில்லை. மரபணு வெளிப்பாட்டில் ஏற்படும் இந்த மாற்றங்கள், சமிக்ஞை அனெர்ஜிக் இனங்களில் குறைந்த JA உற்பத்தி மற்றும் N. கிராசிலிஸின் தூண்டுதலால் தூண்டப்பட்ட தீவிர பினோடைப்களுக்கு காரணமாக இருக்கலாம்.
(A) தாவரவகை தூண்டலுக்கு 30 நிமிடங்களுக்குப் பிறகு மாதிரி எடுக்கப்பட்ட நான்கு நெருங்கிய தொடர்புடைய புகையிலை இனங்களின் ஆரம்பகால டிரான்ஸ்கிரிப்ஷனல் பதில்களின் மறு நிரலாக்கத்தின் தகவல் கோட்பாடு பகுப்பாய்வு. தாவரவகை OS ஆல் தூண்டப்பட்ட இலைகளை காயம் கட்டுப்பாட்டுடன் ஒப்பிடுவதன் மூலம் RDPI கணக்கிடப்படுகிறது. நிறங்கள் வெவ்வேறு இனங்களைக் குறிக்கின்றன, மேலும் சின்னங்கள் வெவ்வேறு சிகிச்சை முறைகளைக் குறிக்கின்றன. (B) நான்கு இனங்களுக்கிடையில் JA சமிக்ஞை பாதைகளில் மரபணு வெளிப்பாட்டின் பகுப்பாய்வு. எளிமைப்படுத்தப்பட்ட JA பாதை பெட்டி வரைபடத்திற்கு அடுத்ததாக காட்டப்பட்டுள்ளது. வெவ்வேறு நிறங்கள் வெவ்வேறு செயலாக்க முறைகளைக் குறிக்கின்றன. W + OS சிகிச்சைக்கும் W + W கட்டுப்பாட்டிற்கும் இடையே குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடு இருப்பதை நட்சத்திரக் குறியீடு குறிக்கிறது (ஜோடிவாரி வேறுபாடுகளுக்கான மாணவர்களின் t-சோதனைக்கு, *P<0.05, **P<0.01 மற்றும் ***P<0.001). OPDA, 12-ஆக்சோபைட்டோடைனோயிக் அமிலம்; OPC-8: 0,3-ஆக்சோ-2(2′(Z)-பென்டெனில்)-சைக்ளோபென்டேன்-1-ஆக்டானோயிக் அமிலம்.
கடைசி பகுதியில், பல்வேறு தாவர இனங்களின் வளர்சிதை மாற்றத்தின் பூச்சி இனங்கள் சார்ந்த மறுவடிவமைப்பு எவ்வாறு தாவர உண்ணிகளுக்கு எதிர்ப்புத் திறன் கொண்டது என்பதை ஆய்வு செய்தோம். முந்தைய ஆராய்ச்சி நிக்கோடியானா இனத்தை வலியுறுத்தியது. Ms மற்றும் லார்வாக்களுக்கு அவற்றின் எதிர்ப்பு பெரிதும் வேறுபடுகிறது (40). இங்கே, இந்த மாதிரிக்கும் அவற்றின் வளர்சிதை மாற்ற பிளாஸ்டிசிட்டிக்கும் இடையிலான தொடர்பை நாங்கள் ஆய்வு செய்தோம். மேலே உள்ள நான்கு புகையிலை இனங்களைப் பயன்படுத்தி, தாவரவகைகளால் ஏற்படும் வளர்சிதை மாற்றத்தின் பன்முகத்தன்மை மற்றும் சிறப்புக்கும் Ms மற்றும் Sl க்கு தாவரங்களின் எதிர்ப்புக்கும் இடையிலான தொடர்பை சோதித்ததில், பொது Sl க்கு எதிர்ப்பு, பன்முகத்தன்மை மற்றும் சிறப்பு ஆகியவை நேர்மறையாக தொடர்புடையவை என்பதைக் கண்டறிந்தோம், அதே நேரத்தில் நிபுணர் பெண்களுக்கான எதிர்ப்புக்கும் சிறப்புக்கும் இடையிலான தொடர்பு பலவீனமாக உள்ளது, மேலும் பன்முகத்தன்மையுடனான தொடர்பு குறிப்பிடத்தக்கதாக இல்லை (படம் S10). S1 எதிர்ப்பைப் பொறுத்தவரை, முன்னர் JA சமிக்ஞை கடத்துகை அளவுகள் மற்றும் வளர்சிதை மாற்ற பிளாஸ்டிசிட்டி இரண்டையும் வெளிப்படுத்துவதாகக் காட்டப்பட்ட பலவீனமான N. சினென்சிஸ் மற்றும் N. கிராசிலிஸ் இரண்டும், தாவரவகை தூண்டலுக்கு மிகவும் மாறுபட்ட பதில்களைக் கொண்டிருந்தன, மேலும் அவை ஒத்த உயர் எதிர்ப்பையும் காட்டின. பாலினம்.
கடந்த அறுபது ஆண்டுகளில், தாவர பாதுகாப்பு கோட்பாடு ஒரு தத்துவார்த்த கட்டமைப்பை வழங்கியுள்ளது, அதன் அடிப்படையில் ஆராய்ச்சியாளர்கள் தாவர சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களின் கணிசமான எண்ணிக்கையிலான பரிணாமம் மற்றும் செயல்பாடுகளை கணித்துள்ளனர். இந்த கோட்பாடுகளில் பெரும்பாலானவை வலுவான அனுமானங்களின் இயல்பான நடைமுறையைப் பின்பற்றுவதில்லை (41). அவை முக்கிய கணிப்புகளை (3) ஒரே அளவிலான பகுப்பாய்வில் முன்மொழிகின்றன. முக்கிய கணிப்புகளின் சோதனை குறிப்பிட்ட கோட்பாடுகளை பகுப்பாய்வு செய்ய அனுமதிக்கும்போது, ​​இது புலம் முன்னேறிச் செல்லும். ஆதரிக்கப்படுங்கள், ஆனால் மற்றவற்றை நிராகரிக்கவும் (42). அதற்கு பதிலாக, புதிய கோட்பாடு வெவ்வேறு அளவிலான பகுப்பாய்வில் கணிப்புகளைச் செய்கிறது மற்றும் விளக்கமான பரிசீலனைகளின் புதிய அடுக்கைச் சேர்க்கிறது (42). இருப்பினும், செயல்பாட்டு மட்டத்தில் முன்மொழியப்பட்ட இரண்டு கோட்பாடுகளான MT மற்றும் OD, தாவரவகைகளால் ஏற்படும் சிறப்பு வளர்சிதை மாற்ற மாற்றங்களின் முக்கியமான கணிப்புகளாக எளிதாக விளக்கப்படலாம்: OD கோட்பாடு சிறப்பு வளர்சிதை மாற்ற "இடத்தில்" ஏற்படும் மாற்றங்கள் மிகவும் திசை சார்ந்தவை என்று நம்புகிறது. இந்த மாற்றங்கள் திசையற்றதாகவும், வளர்சிதை மாற்ற இடத்தில் சீரற்ற முறையில் அமைந்திருக்கும் என்றும், அதிக பாதுகாப்பு மதிப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களைக் கொண்டிருக்கும் என்றும் MT கோட்பாடு நம்புகிறது. OD மற்றும் MT கணிப்புகளின் முந்தைய தேர்வுகள் ஒரு பிரியோரி "பாதுகாப்பு" சேர்மங்களின் குறுகிய தொகுப்பைப் பயன்படுத்தி சோதிக்கப்பட்டுள்ளன. இந்த வளர்சிதை மாற்ற-மைய சோதனைகள் தாவர உண்ணியின் போது வளர்சிதை மாற்ற மறுசீரமைப்பின் அளவு மற்றும் பாதையை பகுப்பாய்வு செய்யும் திறனைத் தடுக்கின்றன, மேலும் ஒரு நிலையான புள்ளிவிவர கட்டமைப்பிற்குள் சோதனையை அனுமதிக்காது, அவை ஒட்டுமொத்தமாகக் கருதக்கூடிய முக்கிய கணிப்புகளைக் கோருகின்றன. தாவர வளர்சிதை மாற்றத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களை அளவிடவும். இங்கே, கணக்கீட்டு MS ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட வளர்சிதை மாற்றத்தில் புதுமையான தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தினோம், மேலும் உலகளாவிய வளர்சிதை மாற்ற மட்டத்தில் முன்மொழியப்பட்ட இரண்டிற்கும் இடையிலான வேறுபாட்டைச் சோதிக்க தகவல் கோட்பாடு விளக்கிகளின் பொதுவான நாணயத்தில் டிகன்வல்யூஷன் MS பகுப்பாய்வைச் செய்தோம். இந்த கோட்பாட்டின் முக்கிய கணிப்பு. தகவல் கோட்பாடு பல துறைகளில், குறிப்பாக பல்லுயிர் மற்றும் ஊட்டச்சத்து ஓட்ட ஆராய்ச்சியின் சூழலில் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது (43). இருப்பினும், நமக்குத் தெரிந்தவரை, தாவரங்களின் வளர்சிதை மாற்ற தகவல் இடத்தை விவரிக்கவும், சுற்றுச்சூழல் குறிப்புகளுக்கு பதிலளிக்கும் விதமாக தற்காலிக வளர்சிதை மாற்ற மாற்றங்கள் தொடர்பான சுற்றுச்சூழல் சிக்கல்களைத் தீர்க்கவும் பயன்படுத்தப்படும் முதல் பயன்பாடு இதுவாகும். குறிப்பாக, இந்த முறையின் திறன், தாவர இனங்களுக்குள் மற்றும் அவற்றுக்கிடையேயான வடிவங்களை ஒப்பிட்டு, தாவரவகைகள் வெவ்வேறு உயிரினங்களிலிருந்து இனங்களுக்கு இடையேயான மேக்ரோபியல் வடிவங்களுக்கு எவ்வாறு பரிணாம வளர்ச்சியடைந்துள்ளன என்பதை ஆராயும் திறனில் உள்ளது. வளர்சிதை மாற்றம்.
முதன்மை கூறு பகுப்பாய்வு (PCA) ஒரு பன்முகத்தன்மை தரவு தொகுப்பை ஒரு பரிமாணக் குறைப்பு இடமாக மாற்றுகிறது, இதனால் தரவின் முக்கிய போக்கை விளக்க முடியும், எனவே இது பொதுவாக தரவுத் தொகுப்பை அலசுவதற்கான ஒரு ஆய்வு நுட்பமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, எடுத்துக்காட்டாக, டிகன்வல்யூஷன் மெட்டபாலோம். இருப்பினும், பரிமாணக் குறைப்பு தரவுத் தொகுப்பில் உள்ள தகவல் உள்ளடக்கத்தின் ஒரு பகுதியை இழக்கும், மேலும் சுற்றுச்சூழல் கோட்பாட்டிற்கு குறிப்பாக பொருத்தமான பண்புகள் பற்றிய அளவு தகவல்களை PCA வழங்க முடியாது, அதாவது: தாவரவகைகள் சிறப்புத் துறைகளில் பன்முகத்தன்மையை எவ்வாறு மறுகட்டமைக்கின்றன (எடுத்துக்காட்டாக, செழுமை, விநியோகம்) மற்றும் மிகுதி) வளர்சிதை மாற்றங்கள்? கொடுக்கப்பட்ட தாவரவகையின் தூண்டப்பட்ட நிலையை எந்த வளர்சிதை மாற்றங்கள் முன்னறிவிக்கின்றன? குறிப்பிட்ட தன்மை, பன்முகத்தன்மை மற்றும் தூண்டுதலின் கண்ணோட்டத்தில், இலை-குறிப்பிட்ட வளர்சிதை மாற்ற சுயவிவரத்தின் தகவல் உள்ளடக்கம் சிதைக்கப்படுகிறது, மேலும் தாவரவகைகளை உண்பது குறிப்பிட்ட வளர்சிதை மாற்றத்தை செயல்படுத்த முடியும் என்று கண்டறியப்பட்டுள்ளது. எதிர்பாராத விதமாக, செயல்படுத்தப்பட்ட தகவல் கோட்பாடு குறிகாட்டிகளில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி, இரண்டு தாவரவகைகள் (இரவு உணவளிக்கும் பொதுவாதி Sl) மற்றும் சோலனேசி நிபுணர் திருமதி ஆகியோரின் தாக்குதல்களுக்குப் பிறகு விளைந்த வளர்சிதை மாற்ற நிலைமை ஒரு பெரிய மேலோட்டத்தைக் கொண்டிருப்பதை நாங்கள் கவனித்தோம். அவற்றின் உணவளிக்கும் நடத்தை மற்றும் செறிவு கணிசமாக வேறுபட்டிருந்தாலும். OS (31) இல் கொழுப்பு அமிலம்-அமினோ அமில இணைவு (FAC) துவக்கி. தரப்படுத்தப்பட்ட துளையிடும் காயங்களுக்கு சிகிச்சையளிக்க தாவரவகை OS ஐப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், உருவகப்படுத்தப்பட்ட தாவரவகை சிகிச்சையும் இதேபோன்ற போக்கைக் காட்டியது. தாவரவகை தாக்குதல்களுக்கு தாவரங்களின் பதிலை உருவகப்படுத்துவதற்கான இந்த தரப்படுத்தப்பட்ட செயல்முறை, தாவரவகைகளின் உண்ணும் நடத்தையில் ஏற்படும் மாற்றங்களால் ஏற்படும் குழப்பமான காரணிகளை நீக்குகிறது, இது வெவ்வேறு நேரங்களில் பல்வேறு அளவிலான சேதங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது (34). OSM இன் முக்கிய காரணமாக அறியப்படும் FAC, OSS1 இல் JAS மற்றும் பிற தாவர ஹார்மோன் பதில்களைக் குறைக்கிறது, அதே நேரத்தில் OSS1 நூற்றுக்கணக்கான மடங்குகளைக் குறைக்கிறது (31). இருப்பினும், OSM உடன் ஒப்பிடும்போது OSS1 இதேபோன்ற JA திரட்சியை ஏற்படுத்தியது. பலவீனமான நெபெந்தஸில் உள்ள JA பதில் OSM க்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டது என்பது முன்னர் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, அங்கு FAC தண்ணீரில் 1:1000 நீர்த்தப்பட்டாலும் கூட அதன் செயல்பாட்டை பராமரிக்க முடியும் (44). எனவே, OSM உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​OSS1 இல் உள்ள FAC மிகவும் குறைவாக இருந்தாலும், போதுமான JA வெடிப்பைத் தூண்டுவதற்கு இது போதுமானது. முந்தைய ஆய்வுகள், போரின் போன்ற புரதங்கள் (45) மற்றும் ஒலிகோசாக்கரைடுகள் (46) ஆகியவை OSS1 இல் தாவர பாதுகாப்பு பதில்களைத் தூண்டுவதற்கு மூலக்கூறு துப்புகளாகப் பயன்படுத்தப்படலாம் என்பதைக் காட்டுகின்றன. இருப்பினும், தற்போதைய ஆய்வில் காணப்பட்ட JA குவிப்புக்கு OSS1 இல் உள்ள இந்த எலிசிட்டர்கள் காரணமா என்பது இன்னும் தெளிவாகத் தெரியவில்லை.
வெவ்வேறு தாவரவகைகள் அல்லது வெளிப்புற JA அல்லது SA (சாலிசிலிக் அமிலம்) பயன்படுத்துவதால் ஏற்படும் வேறுபட்ட வளர்சிதை மாற்ற கைரேகைகளை விவரிக்கும் ஆய்வுகள் குறைவாக இருந்தாலும் (47), தாவர புல் வலையமைப்பில் உள்ள தாவரவகை இனங்கள் சார்ந்த குழப்பத்தையும் அதன் விளைவுகளையும் யாரும் தொந்தரவு செய்யவில்லை. வளர்சிதை மாற்றத்தின் ஒட்டுமொத்த தாக்கம் முறையாக ஆய்வு செய்யப்படுகிறது. தனிப்பட்ட தகவல். JA களைத் தவிர மற்ற தாவர ஹார்மோன்களுடனான உள் ஹார்மோன் நெட்வொர்க் இணைப்பு, தாவரவகைகளால் ஏற்படும் வளர்சிதை மாற்ற மறுசீரமைப்பின் தனித்துவத்தை வடிவமைக்கிறது என்பதை இந்த பகுப்பாய்வு மேலும் உறுதிப்படுத்தியது. குறிப்பாக, OSM ஆல் ஏற்படும் ET OSS1 ஆல் ஏற்படும் ET ஐ விட கணிசமாக அதிகமாக இருப்பதைக் கண்டறிந்தோம். இந்த முறை OSM இல் அதிக FAC உள்ளடக்கத்துடன் ஒத்துப்போகிறது, இது ET வெடிப்பைத் தூண்டுவதற்கு அவசியமான மற்றும் போதுமான நிபந்தனையாகும் (48). தாவரங்கள் மற்றும் தாவரவகைகளுக்கு இடையிலான தொடர்புகளின் சூழலில், தாவர-குறிப்பிட்ட வளர்சிதை மாற்ற இயக்கவியலில் ET இன் சமிக்ஞை செயல்பாடு இன்னும் அவ்வப்போது உள்ளது மற்றும் ஒரு கூட்டுக் குழுவை மட்டுமே குறிவைக்கிறது. கூடுதலாக, பெரும்பாலான ஆய்வுகள் ET இன் ஒழுங்குமுறையை ஆய்வு செய்ய ET அல்லது அதன் முன்னோடிகள் அல்லது பல்வேறு தடுப்பான்களின் வெளிப்புற பயன்பாட்டைப் பயன்படுத்தியுள்ளன, அவற்றில் இந்த வெளிப்புற வேதியியல் பயன்பாடுகள் பல குறிப்பிட்ட அல்லாத பக்க விளைவுகளை உருவாக்கும். எங்கள் அறிவுக்கு, இந்த ஆய்வு, தாவர வளர்சிதை மாற்ற இயக்கவியலை ஒருங்கிணைக்க பலவீனமான டிரான்ஸ்ஜெனிக் தாவரங்களை உற்பத்தி செய்து உணர ET ஐப் பயன்படுத்துவதில் ET இன் பங்கின் முதல் பெரிய அளவிலான முறையான ஆய்வைக் குறிக்கிறது. தாவரவகை-குறிப்பிட்ட ET தூண்டல் இறுதியில் வளர்சிதை மாற்ற பதிலை மாற்றியமைக்க முடியும். மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கது ET உயிரியக்கவியல் (ACO) மற்றும் புலனுணர்வு (ETR1) மரபணுக்களின் டிரான்ஸ்ஜெனிக் கையாளுதல் ஆகும், இது தாவரவகை-குறிப்பிட்ட பினோலாமைடுகளின் டி நோவோ குவிப்பை வெளிப்படுத்தியது. புட்ரெசின் N-மெத்தில்ட்ரான்ஸ்ஃபெரேஸை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலம் ET JA- தூண்டப்பட்ட நிக்கோடின் திரட்சியை நன்றாகச் சரிசெய்ய முடியும் என்று முன்னர் காட்டப்பட்டுள்ளது (49). இருப்பினும், ஒரு இயந்திரக் கண்ணோட்டத்தில், ET எவ்வாறு பினாமைட்டின் தூண்டலை நன்றாகச் சரிசெய்கிறது என்பது தெளிவாகத் தெரியவில்லை. ET இன் சமிக்ஞை கடத்துகை செயல்பாட்டிற்கு கூடுதலாக, பாலிஅமினோபீனால் அமைடுகளில் முதலீட்டை ஒழுங்குபடுத்த வளர்சிதை மாற்ற பாய்வை S-அடினோசில்-1-மெத்தியோனைனுக்கு மாற்றலாம். S-அடினோசில்-1-மெத்தியோனைன் என்பது பாலிஅமைன் உயிரியக்கவியல் பாதையின் ET மற்றும் பொதுவான இடைநிலை ஆகும். ET சமிக்ஞை பினோலாமைட்டின் அளவை ஒழுங்குபடுத்தும் வழிமுறையை மேலும் ஆய்வு செய்ய வேண்டும்.
நீண்ட காலமாக, அறியப்படாத கட்டமைப்பின் சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்கள் அதிக அளவில் இருப்பதால், குறிப்பிட்ட வளர்சிதை மாற்ற வகைகளுக்கு தீவிர கவனம் செலுத்துவதால், உயிரியல் தொடர்புகளுக்குப் பிறகு வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மையின் தற்காலிக மாற்றங்களை கண்டிப்பாக மதிப்பிட முடியவில்லை. தற்போது, ​​தகவல் கோட்பாடு பகுப்பாய்வின் அடிப்படையில், பக்கச்சார்பற்ற வளர்சிதை மாற்றங்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட MS/MS ஸ்பெக்ட்ரம் கையகப்படுத்துதலின் முக்கிய விளைவு என்னவென்றால், தாவரவகைகளை உண்ணும் அல்லது உருவகப்படுத்தும் தாவரவகைகள் இலை வளர்சிதை மாற்றத்தின் ஒட்டுமொத்த வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மையைக் குறைத்து, அதன் சிறப்பு அளவை அதிகரிக்கின்றன. தாவரவகைகளால் ஏற்படும் வளர்சிதை மாற்ற விவரக்குறிப்பில் ஏற்படும் இந்த தற்காலிக அதிகரிப்பு, டிரான்ஸ்கிரிப்டோம் விவரக்குறிப்பில் ஒருங்கிணைந்த அதிகரிப்புடன் தொடர்புடையது. இந்த பெரிய வளர்சிதை மாற்ற சிறப்புக்கு (அதிக Si மதிப்பைக் கொண்ட) அதிக பங்களிக்கும் அம்சம், முன்னர் வகைப்படுத்தப்பட்ட தாவர உண்ணி செயல்பாடு கொண்ட சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றமாகும். இந்த மாதிரி OD கோட்பாட்டின் கணிப்புடன் ஒத்துப்போகிறது, ஆனால் வளர்சிதை மாற்ற மறுநிரலாக்கத்தின் சீரற்ற தன்மையுடன் தொடர்புடைய MT இன் கணிப்பு சீரற்றதாக இல்லை. இருப்பினும், இந்தத் தரவு கலப்பு மாதிரியின் கணிப்புடன் ஒத்துப்போகிறது (சிறந்த MT; படம் 1B), ஏனெனில் அறியப்படாத பாதுகாப்பு செயல்பாடுகளைக் கொண்ட பிற வகைப்படுத்தப்படாத வளர்சிதை மாற்றங்கள் இன்னும் சீரற்ற Si விநியோகத்தைப் பின்பற்றலாம்.
இந்த ஆராய்ச்சியால் மேலும் கைப்பற்றப்பட்ட ஒரு குறிப்பிடத்தக்க முறை என்னவென்றால், நுண்ணிய பரிணாம நிலை (ஒற்றை தாவர மற்றும் புகையிலை மக்கள் தொகை) முதல் பெரிய பரிணாம அளவு (நெருக்கமாக தொடர்புடைய புகையிலை இனங்கள்) வரை, பல்வேறு நிலைகளில் பரிணாம அமைப்பு "சிறந்த பாதுகாப்பில்" உள்ளது. தாவரவகைகளின் திறன்களில் குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடுகள் உள்ளன. மூர் மற்றும் பலர். (20) மற்றும் கெஸ்லர் மற்றும் கால்ஸ்கே (1) ஆகியோர் விட்டேக்கர் (50) ஆல் முதலில் வேறுபடுத்தப்பட்ட பல்லுயிர் பெருக்கத்தின் மூன்று செயல்பாட்டு நிலைகளை வேதியியல் பன்முகத்தன்மையின் அமைப்பு மற்றும் தூண்டப்பட்ட தற்காலிக மாற்றங்களாக மாற்றுவதற்கு சுயாதீனமாக முன்மொழிந்தனர்; இந்த ஆசிரியர்கள் சுருக்கமாகக் கூறவில்லை பெரிய அளவிலான வளர்சிதை மாற்ற தரவு சேகரிப்புக்கான நடைமுறைகள் இந்தத் தரவுகளிலிருந்து வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மையை எவ்வாறு கணக்கிடுவது என்பதையும் கோடிட்டுக் காட்டவில்லை. இந்த ஆய்வில், விட்டேக்கரின் செயல்பாட்டு வகைப்பாட்டில் சிறிய மாற்றங்கள் α-வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மையை ஒரு குறிப்பிட்ட தாவரத்தில் MS/MS நிறமாலையின் பன்முகத்தன்மையாகவும், β-வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மையை ஒரு குறிப்பிட்ட மக்கள்தொகை குழுவின் அடிப்படை உள்ளார்ந்த வளர்சிதை மாற்றமாகவும் கருதும். இடம், மற்றும் γ-வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மை ஒத்த உயிரினங்களின் பகுப்பாய்வின் நீட்டிப்பாக இருக்கும்.
பரந்த அளவிலான தாவரவகை வளர்சிதை மாற்ற பதில்களுக்கு JA சமிக்ஞை அவசியம். இருப்பினும், வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மைக்கு JA உயிரியக்கத் தொகுப்பின் உள்ளார்ந்த ஒழுங்குமுறையின் பங்களிப்பின் கடுமையான அளவு சோதனை இல்லாதது, மேலும் JA சமிக்ஞை அதிக மேக்ரோஎவலூஷனரி அளவில் மன அழுத்தத்தால் தூண்டப்பட்ட வளர்சிதை மாற்ற பல்வகைப்படுத்தலுக்கான பொதுவான தளமா என்பது இன்னும் தெளிவற்றதாகவே உள்ளது. நெபென்தெஸ் தாவரவகையின் தாவரவகை தன்மை வளர்சிதை மாற்ற நிபுணத்துவத்தைத் தூண்டுகிறது என்பதையும், நிக்கோடியானா இனங்கள் மற்றும் நெருங்கிய தொடர்புடைய நிக்கோடியானா இனங்களின் மக்கள்தொகைக்குள் வளர்சிதை மாற்ற நிபுணத்துவத்தின் மாறுபாடு JA சமிக்ஞையுடன் முறையாக நேர்மறையாக தொடர்புடையது என்பதையும் நாங்கள் கவனித்தோம். கூடுதலாக, JA சமிக்ஞை பலவீனமடையும் போது, ​​ஒற்றை மரபணு வகை தாவரவகையால் தூண்டப்பட்ட வளர்சிதை மாற்ற தனித்தன்மை ரத்து செய்யப்படும் (படம் 3, C மற்றும் E). இயற்கையாகவே பலவீனப்படுத்தப்பட்ட நெபென்தெஸ் மக்கள்தொகையின் வளர்சிதை மாற்ற நிறமாலை மாற்றங்கள் பெரும்பாலும் அளவு சார்ந்தவை என்பதால், இந்த பகுப்பாய்வில் வளர்சிதை மாற்ற β பன்முகத்தன்மை மற்றும் தனித்தன்மையில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் பெரும்பாலும் வளர்சிதை மாற்ற-நிறைந்த சேர்ம வகைகளின் வலுவான தூண்டுதலால் ஏற்படக்கூடும். இந்த சேர்ம வகுப்புகள் வளர்சிதை மாற்ற சுயவிவரத்தின் ஒரு பகுதியை ஆதிக்கம் செலுத்துகின்றன மற்றும் JA சமிக்ஞைகளுடன் நேர்மறையான தொடர்புக்கு வழிவகுக்கும்.
புகையிலை இனங்களுடன் நெருங்கிய தொடர்புடைய உயிர்வேதியியல் வழிமுறைகள் மிகவும் வேறுபட்டவை என்பதால், வளர்சிதை மாற்றங்கள் குறிப்பாக தரமான அம்சத்தில் அடையாளம் காணப்படுகின்றன, எனவே இது மிகவும் பகுப்பாய்வுக்குரியது. கைப்பற்றப்பட்ட வளர்சிதை மாற்ற சுயவிவரத்தின் தகவல் கோட்பாட்டின் செயலாக்கம், தாவரவகை தூண்டல் வளர்சிதை மாற்ற காமா பன்முகத்தன்மைக்கும் சிறப்புக்கும் இடையிலான பரிமாற்றத்தை அதிகப்படுத்துகிறது என்பதை வெளிப்படுத்துகிறது. இந்த பரிமாற்றத்தில் JA சமிக்ஞை ஒரு முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. வளர்சிதை மாற்ற சிறப்பு அதிகரிப்பு முக்கிய OD கணிப்புடன் ஒத்துப்போகிறது மற்றும் JA சமிக்ஞையுடன் நேர்மறையாக தொடர்புடையது, அதே நேரத்தில் JA சமிக்ஞை வளர்சிதை மாற்ற காமா பன்முகத்தன்மையுடன் எதிர்மறையாக தொடர்புடையது. இந்த மாதிரிகள் தாவரங்களின் OD திறன் முக்கியமாக JA இன் பிளாஸ்டிசிட்டியால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது என்பதைக் குறிக்கிறது, இது நுண்ணிய பரிணாம அளவிலோ அல்லது பெரிய பரிணாம அளவிலோ. JA உயிரியக்கவியல் குறைபாடுகளைத் தவிர்க்கும் வெளிப்புற JA பயன்பாட்டு சோதனைகள், நெருங்கிய தொடர்புடைய புகையிலை இனங்களை சமிக்ஞை-பதிலளிக்கக்கூடிய மற்றும் சமிக்ஞை-பதிலளிக்காத இனங்களாக வேறுபடுத்தி அறியலாம், அவற்றின் JA முறை மற்றும் தாவரவகைகளால் தூண்டப்பட்ட வளர்சிதை மாற்ற பிளாஸ்டிசிட்டி போன்றவை. சமிக்ஞை-பதிலளிக்காத இனங்கள் அவற்றின் எண்டோஜெனஸ் JA ஐ உருவாக்க இயலாமை காரணமாக பதிலளிக்க முடியாது, எனவே அவை உடலியல் வரம்புகளுக்கு உட்பட்டவை. இது JA சமிக்ஞை பாதையில் (N. crescens இல் AOS மற்றும் JAR4) சில முக்கிய மரபணுக்களில் ஏற்படும் பிறழ்வுகளால் ஏற்படக்கூடும். இந்த இனங்களுக்கிடையேயான பெரிய பரிணாம வடிவங்கள் முக்கியமாக உள் ஹார்மோன் உணர்தல் மற்றும் பதிலளிக்கும் தன்மையில் ஏற்படும் மாற்றங்களால் இயக்கப்படலாம் என்பதை இந்த முடிவு எடுத்துக்காட்டுகிறது.
தாவரங்களுக்கும் தாவரவகைகளுக்கும் இடையிலான தொடர்புக்கு கூடுதலாக, வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மையின் ஆய்வு, சுற்றுச்சூழலுக்கு உயிரியல் தழுவல் மற்றும் சிக்கலான பினோடைபிக் பண்புகளின் பரிணாம வளர்ச்சியின் ஆராய்ச்சியில் அனைத்து முக்கியமான தத்துவார்த்த முன்னேற்றங்களுடனும் தொடர்புடையது. நவீன MS கருவிகளால் பெறப்பட்ட தரவுகளின் அளவு அதிகரிப்பதன் மூலம், வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மை குறித்த கருதுகோள் சோதனை இப்போது தனிப்பட்ட/வகை வளர்சிதை மாற்ற வேறுபாடுகளைக் கடந்து, எதிர்பாராத வடிவங்களை வெளிப்படுத்த உலகளாவிய பகுப்பாய்வைச் செய்ய முடியும். பெரிய அளவிலான பகுப்பாய்வின் செயல்பாட்டில், தரவை ஆராயப் பயன்படுத்தக்கூடிய அர்த்தமுள்ள வரைபடங்களை கருத்தரிக்கும் யோசனை ஒரு முக்கியமான உருவகமாகும். எனவே, பாரபட்சமற்ற MS/MS வளர்சிதை மாற்றவியல் மற்றும் தகவல் கோட்பாட்டின் தற்போதைய கலவையின் ஒரு முக்கியமான விளைவாக, இது வெவ்வேறு வகைபிரித்தல் அளவுகளில் வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மையை உலவ வரைபடங்களை உருவாக்கப் பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு எளிய அளவீட்டை வழங்குகிறது. இது இந்த முறையின் அடிப்படைத் தேவை. நுண்/மேக்ரோ பரிணாமம் மற்றும் சமூக சூழலியல் பற்றிய ஆய்வு.
மேக்ரோ-பரிணாம மட்டத்தில், எர்லிச் மற்றும் ரேவனின் (51) தாவர-பூச்சி இணை-பரிணாமக் கோட்பாட்டின் மையமானது, இனங்களுக்கிடையேயான வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மையின் மாறுபாடு தாவர வம்சாவளிகளின் பல்வகைப்படுத்தலுக்குக் காரணம் என்று கணிப்பதாகும். இருப்பினும், இந்த ஆரம்பப் பணி வெளியிடப்பட்ட ஐம்பது ஆண்டுகளில், இந்த கருதுகோள் அரிதாகவே சோதிக்கப்பட்டுள்ளது (52). இது பெரும்பாலும் நீண்ட தூர தாவர வம்சாவளிகளில் ஒப்பிடக்கூடிய வளர்சிதை மாற்ற பண்புகளின் பைலோஜெனடிக் பண்புகள் காரணமாகும். இலக்கு பகுப்பாய்வு முறைகளை நங்கூரமிட இந்த அரிதான தன்மையைப் பயன்படுத்தலாம். தகவல் கோட்பாட்டால் செயலாக்கப்பட்ட தற்போதைய MS/MS பணிப்பாய்வு அறியப்படாத வளர்சிதை மாற்றங்களின் MS/MS கட்டமைப்பு ஒற்றுமையை (முன் வளர்சிதை மாற்றத் தேர்வு இல்லாமல்) அளவிடுகிறது மற்றும் இந்த MS/MSகளை MS/MS தொகுப்பாக மாற்றுகிறது, இதனால் தொழில்முறை வளர்சிதை மாற்றத்தில் இந்த மேக்ரோ-பரிணாம மாதிரிகள் வகைப்பாடு அளவில் ஒப்பிடப்படுகின்றன. எளிய புள்ளிவிவர குறிகாட்டிகள். இந்த செயல்முறை பைலோஜெனடிக் பகுப்பாய்வைப் போன்றது, இது முன் கணிப்பு இல்லாமல் பல்வகைப்படுத்தல் அல்லது தன்மை பரிணாம வளர்ச்சியின் விகிதத்தை அளவிட வரிசை சீரமைப்பைப் பயன்படுத்தலாம்.
உயிர்வேதியியல் மட்டத்தில், ஃபிர்ன் மற்றும் ஜோன்ஸ் (53) ஆகியோரின் ஸ்கிரீனிங் கருதுகோள், முன்னர் தொடர்பில்லாத அல்லது மாற்றப்பட்ட வளர்சிதை மாற்றங்களின் உயிரியல் செயல்பாடுகளைச் செயல்படுத்த மூலப்பொருட்களை வழங்குவதற்காக வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மை வெவ்வேறு நிலைகளில் பராமரிக்கப்படுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. தகவல் கோட்பாடு முறைகள் ஒரு கட்டமைப்பை வழங்குகின்றன, இதில் வளர்சிதை மாற்ற சிறப்புத்துவத்தின் போது நிகழும் இந்த வளர்சிதை மாற்ற-குறிப்பிட்ட பரிணாம மாற்றங்களை முன்மொழியப்பட்ட பரிணாம திரையிடல் செயல்முறையின் ஒரு பகுதியாக அளவிட முடியும்: குறைந்த விவரக்குறிப்பிலிருந்து உயர் விவரக்குறிப்புக்கு உயிரியல் ரீதியாக செயலில் உள்ள தழுவல் கொடுக்கப்பட்ட சூழலின் தடுக்கப்பட்ட வளர்சிதை மாற்றங்கள்.
மொத்தத்தில், மூலக்கூறு உயிரியலின் ஆரம்ப நாட்களில், முக்கியமான தாவர பாதுகாப்பு கோட்பாடுகள் உருவாக்கப்பட்டன, மேலும் துப்பறியும் கருதுகோள் சார்ந்த முறைகள் அறிவியல் முன்னேற்றத்திற்கான ஒரே வழிமுறையாக பரவலாகக் கருதப்படுகின்றன. இது பெரும்பாலும் முழு வளர்சிதை மாற்றத்தையும் அளவிடுவதற்கான தொழில்நுட்ப வரம்புகள் காரணமாகும். கருதுகோள் சார்ந்த முறைகள் பிற காரண வழிமுறைகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் குறிப்பாக பயனுள்ளதாக இருந்தாலும், உயிர்வேதியியல் நெட்வொர்க்குகள் பற்றிய நமது புரிதலை மேம்படுத்துவதற்கான அவற்றின் திறன், சமகால தரவு-தீவிர அறிவியலில் தற்போது கிடைக்கும் கணக்கீட்டு முறைகளை விட மிகவும் குறைவாகவே உள்ளது. எனவே, கணிக்க முடியாத கோட்பாடுகள் கிடைக்கக்கூடிய தரவுகளின் எல்லைக்கு அப்பாற்பட்டவை, எனவே ஆராய்ச்சித் துறையில் முன்னேற்றத்தின் கருதுகோள் சூத்திரம்/சோதனை சுழற்சியை ஒழிக்க முடியாது (4). இங்கு அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட வளர்சிதை மாற்றத்தின் கணக்கீட்டு பணிப்பாய்வு, வளர்சிதை மாற்ற பன்முகத்தன்மையின் சமீபத்திய (எப்படி) மற்றும் இறுதி (ஏன்) சிக்கல்களில் ஆர்வத்தை மீண்டும் தூண்டி, கோட்பாட்டளவில் வழிநடத்தப்பட்ட தரவு அறிவியலின் புதிய சகாப்தத்திற்கு பங்களிக்கும் என்பதை நாங்கள் முன்னறிவித்தோம். முந்தைய தலைமுறைகளுக்கு உத்வேகம் அளித்த முக்கியமான கோட்பாடுகளை சகாப்தம் மறுபரிசீலனை செய்தது.
ஒரு ரோஜா பூக்கும் தாவரத்தின் வெளிர் நிற குடம் செடி இலையில் இரண்டாவது இன்ஸ்டார் லார்வா அல்லது Sl லார்வாவை வளர்ப்பதன் மூலம் நேரடி தாவர உண்ணி உணவு மேற்கொள்ளப்படுகிறது, ஒரு செடிக்கு 10 தாவர பிரதிகள் இருக்கும். பூச்சி லார்வாக்கள் கவ்விகளால் இறுக்கப்பட்டன, மீதமுள்ள இலை திசுக்கள் தொற்றுக்குப் பிறகு 24 மற்றும் 72 மணி நேரத்திற்குப் பிறகு சேகரிக்கப்பட்டு விரைவாக உறைந்தன, மேலும் வளர்சிதை மாற்றங்கள் பிரித்தெடுக்கப்பட்டன.
தாவர உண்ணி சிகிச்சையை மிகவும் ஒத்திசைக்கப்பட்ட முறையில் உருவகப்படுத்துங்கள். துணி மாலையின் வளர்ச்சி கட்டத்தில், தாவரத்தின் முழுமையாக விரிவடைந்த மூன்று இலைகளின் நடுநரம்பின் ஒவ்வொரு பக்கத்திலும் மூன்று வரிசை முட்களை துளைக்க துணி வடிவ சக்கரங்களைப் பயன்படுத்துவதும், உடனடியாக 1:5 நீர்த்த Ms ஐப் பயன்படுத்துவதும் இந்த முறை. அல்லது துளையிடும் காயத்தில் S1 OS ஐ செருக கையுறை விரல்களைப் பயன்படுத்துவதும் ஆகும். மேலே விவரிக்கப்பட்டபடி ஒரு இலையை அறுவடை செய்து பதப்படுத்தவும். முதன்மை வளர்சிதை மாற்றங்கள் மற்றும் தாவர ஹார்மோன்களைப் பிரித்தெடுக்க முன்னர் விவரிக்கப்பட்ட முறையைப் பயன்படுத்தவும் (54).
வெளிப்புற JA பயன்பாடுகளுக்கு, ஒவ்வொரு இனத்தின் ஆறு ரோஜா பூக்கும் தாவரங்களின் மூன்று இலைக்காம்பு இலைகளும் 150μg MeJA (Lan + MeJA) மற்றும் 20μl லானோலின் மற்றும் காய சிகிச்சை (Lan + W) கொண்ட 20μl லானோலின் பேஸ்டுடன் சிகிச்சையளிக்கப்படுகின்றன, அல்லது 20μl தூய லானோலினை ஒரு கட்டுப்பாட்டாகப் பயன்படுத்துகின்றன. இலைகள் சிகிச்சைக்குப் பிறகு 72 மணி நேரம் அறுவடை செய்யப்பட்டு, திரவ நைட்ரஜனில் உறைந்து, -80°C இல் பயன்பாடு வரை சேமிக்கப்படுகின்றன.
எங்கள் ஆராய்ச்சிக் குழுவில் நான்கு JA மற்றும் ET டிரான்ஸ்ஜெனிக் கோடுகள், அதாவது irAOC (36), irCOI1 (55), irACO மற்றும் sETR1 (48) ஆகியவை அடையாளம் காணப்பட்டுள்ளன. irAOC JA மற்றும் JA-Ile அளவுகளில் குறைவை வலுவாகக் காட்டியது, அதே நேரத்தில் irCOI1 JA களுக்கு உணர்திறன் இல்லை. EV உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​JA-Ile குவிப்பு அதிகரித்தது. இதேபோல், irACO ET உற்பத்தியைக் குறைக்கும், மேலும் EV உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​ET க்கு உணர்திறன் இல்லாத sETR1, ET உற்பத்தியை அதிகரிக்கும்.
ET அளவீட்டை ஊடுருவாமல் செய்ய ஒரு ஃபோட்டோஅகௌஸ்டிக் லேசர் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டர் (சென்சார் சென்ஸ் ETD-300 நிகழ்நேர ET சென்சார்) பயன்படுத்தப்படுகிறது. சிகிச்சைக்குப் பிறகு உடனடியாக, பாதி இலைகள் வெட்டப்பட்டு 4-மிலி சீல் செய்யப்பட்ட கண்ணாடி குப்பியில் மாற்றப்பட்டன, மேலும் ஹெட்ஸ்பேஸ் 5 மணி நேரத்திற்குள் குவிய அனுமதிக்கப்பட்டது. அளவீட்டின் போது, ​​ஒவ்வொரு குப்பியும் 8 நிமிடங்களுக்கு 2 லிட்டர்/மணிநேர தூய காற்றால் சுத்தப்படுத்தப்பட்டது, இது முன்பு CO2 மற்றும் தண்ணீரை அகற்ற சென்சார் சென்ஸ் வழங்கிய வினையூக்கியின் வழியாகச் சென்றது.
மைக்ரோஅரே தரவு முதலில் (35) இல் வெளியிடப்பட்டது மற்றும் தேசிய உயிரி தொழில்நுட்ப தகவல் மையத்தின் (NCBI) மரபணு வெளிப்பாடு விரிவான தரவுத்தளத்தில் (அணுகல் எண் GSE30287) சேமிக்கப்பட்டது. W + OSM சிகிச்சை மற்றும் சேதமடையாத கட்டுப்பாட்டால் ஏற்படும் இலைகளுடன் தொடர்புடைய தரவு இந்த ஆய்வுக்காக பிரித்தெடுக்கப்பட்டது. மூல தீவிரம் log2 ஆகும். புள்ளிவிவர பகுப்பாய்விற்கு முன், அடிப்படை R மென்பொருள் தொகுப்பைப் பயன்படுத்தி அதன் 75வது சதவீதத்திற்கு மாற்றப்பட்டு இயல்பாக்கப்பட்டது.
நிக்கோடியானா இனங்களின் அசல் RNA வரிசைமுறை (RNA-seq) தரவு NCBI குறுகிய வாசிப்பு ஆவணக் காப்பகத்திலிருந்து (SRA) மீட்டெடுக்கப்பட்டது, திட்ட எண் PRJNA301787, இது Zhou மற்றும் பலர் (39) அறிக்கை செய்தது மற்றும் (56) இல் விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி தொடரவும். நிக்கோடியானா இனங்களுடன் தொடர்புடைய W + W, W + OSM மற்றும் W + OSS1 ஆல் செயலாக்கப்பட்ட மூல தரவு இந்த ஆய்வில் பகுப்பாய்விற்குத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது, மேலும் பின்வரும் முறையில் செயலாக்கப்பட்டது: முதலில், மூல RNA-seq அளவீடுகள் FASTQ வடிவமாக மாற்றப்பட்டன. HISAT2 FASTQ ஐ SAM ஆக மாற்றுகிறது, மேலும் SAMtools SAM கோப்புகளை வரிசைப்படுத்தப்பட்ட BAM கோப்புகளாக மாற்றுகிறது. மரபணு வெளிப்பாட்டைக் கணக்கிட StringTie பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் அதன் வெளிப்பாடு முறை என்னவென்றால், ஒரு மில்லியன் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் துண்டுகளுக்கு ஆயிரம் அடிப்படை துண்டுகளுக்கு துண்டுகள் உள்ளன.
பகுப்பாய்வில் பயன்படுத்தப்படும் அக்லைம் குரோமடோகிராஃபிக் நெடுவரிசை (150 மிமீ x 2.1 மிமீ; துகள் அளவு 2.2μm) மற்றும் 4 மிமீ x 4 மிமீ பாதுகாப்பு நெடுவரிசை ஆகியவை ஒரே பொருளைக் கொண்டுள்ளன. டியோனெக்ஸ் அல்டிமேட் 3000 அல்ட்ரா ஹை பெர்ஃபாமன்ஸ் லிக்விட் குரோமடோகிராஃபி (UHPLC) அமைப்பில் பின்வரும் பைனரி சாய்வு பயன்படுத்தப்படுகிறது: 0 முதல் 0.5 நிமிடங்கள், ஐசோக்ராடிக் 90% A [டீயோனைஸ் செய்யப்பட்ட நீர், 0.1% (v/v) அசிட்டோனிட்ரைல் மற்றும் 0.05% ஃபார்மிக் அமிலம்], 10% B (அசிட்டோனிட்ரைல் மற்றும் 0.05% ஃபார்மிக் அமிலம்); 0.5 முதல் 23.5 நிமிடங்கள், சாய்வு கட்டம் முறையே 10% A மற்றும் 90% B ஆகும்; 23.5 முதல் 25 நிமிடங்கள், ஐசோக்ராடிக் 10% A மற்றும் 90% B. ஓட்ட விகிதம் 400μl/நிமிடம். அனைத்து MS பகுப்பாய்வுகளுக்கும், நெடுவரிசை கரைப்பான், நேர்மறை அயனியாக்கம் முறையில் இயங்கும் எலக்ட்ரோஸ்ப்ரே மூலத்துடன் பொருத்தப்பட்ட ஒரு குவாட்ரூபோல் மற்றும் டைம்-ஆஃப்-ஃப்ளைட் (qTOF) பகுப்பாய்வியில் செலுத்தப்பட வேண்டும் (தந்துகி மின்னழுத்தம், 4500 V; தந்துகி வெளியேற்றம் 130 V; உலர்த்தும் வெப்பநிலை 200°C; உலர்த்தும் காற்றோட்டம் 10 லிட்டர்/நிமிடம்).
ஒட்டுமொத்த கண்டறியக்கூடிய வளர்சிதை மாற்ற சுயவிவரத்தைப் பற்றிய கட்டமைப்புத் தகவலைப் பெற, தரவிலிருந்து பொருத்தமற்ற அல்லது பிரித்தறிய முடியாத MS / MS துண்டு பகுப்பாய்வை (இனி MS / MS என குறிப்பிடப்படுகிறது) செய்யவும். கண்மூடித்தனமான MS/MS முறையின் கருத்து, நான்கு மடங்கு மிகப் பெரிய நிறை தனிமைப்படுத்தல் சாளரத்தைக் கொண்டுள்ளது என்ற உண்மையை நம்பியுள்ளது [எனவே, அனைத்து நிறை-சார்ஜ் விகிதம் (m/z) சமிக்ஞைகளையும் துண்டுகளாகக் கருதுங்கள்]. இந்த காரணத்திற்காக, இம்பாக்ட் II கருவி CE சாய்வை உருவாக்க முடியாததால், அதிகரித்த மோதல்-தூண்டப்பட்ட விலகல் மோதல் ஆற்றல் (CE) மதிப்புகளைப் பயன்படுத்தி பல சுயாதீன பகுப்பாய்வுகள் செய்யப்பட்டன. சுருக்கமாக, முதலில் ஒற்றை நிறை நிறமாலை பயன்முறையைப் பயன்படுத்தி UHPLC-எலக்ட்ரோஸ்ப்ரே அயனியாக்கம்/qTOF-MS மூலம் மாதிரியை பகுப்பாய்வு செய்யுங்கள் (மூல துண்டு துண்டாக உருவாக்கப்படும் குறைந்த துண்டு துண்டாக நிலைமைகள்), 5 ஹெர்ட்ஸ் மீண்டும் மீண்டும் அதிர்வெண்ணில் m/z 50 முதல் 1500 வரை ஸ்கேன் செய்தல். MS/MS பகுப்பாய்விற்கு மோதல் வாயுவாக நைட்ரஜனைப் பயன்படுத்தவும், மேலும் பின்வரும் நான்கு வெவ்வேறு மோதல்-தூண்டப்பட்ட விலகல் மின்னழுத்தங்களில் சுயாதீன அளவீடுகளைச் செய்யவும்: 20, 30, 40, மற்றும் 50 eV. அளவீட்டு செயல்முறை முழுவதும், குவாட்ரூபோல் m/z 50 முதல் 1500 வரை மிகப்பெரிய நிறை தனிமைப்படுத்தல் சாளரத்தைக் கொண்டுள்ளது. முன் உடல் m/z மற்றும் தனிமைப்படுத்தல் அகல பரிசோதனை 200 ஆக அமைக்கப்பட்டால், நிறை வரம்பு கருவியின் இயக்க மென்பொருளால் தானாகவே செயல்படுத்தப்படும் மற்றும் 0 Da. ஒற்றை நிறை பயன்முறையில் உள்ளதைப் போல நிறை துண்டுகளை ஸ்கேன் செய்யவும். நிறை அளவுத்திருத்தத்திற்கு சோடியம் ஃபார்மேட் (50 மில்லி ஐசோப்ரோபனால், 200 μl ஃபார்மிக் அமிலம் மற்றும் 1 மில்லி 1M NaOH நீர் கரைசல்) பயன்படுத்தவும். ப்ரூக்கரின் உயர்-துல்லிய அளவுத்திருத்த வழிமுறையைப் பயன்படுத்தி, கொடுக்கப்பட்ட காலகட்டத்தில் சராசரி நிறமாலையை இயக்கிய பிறகு தரவு கோப்பு அளவீடு செய்யப்படுகிறது. மூல தரவு கோப்புகளை NetCDF வடிவத்திற்கு மாற்ற தரவு பகுப்பாய்வு v4.0 மென்பொருளின் (ப்ரூக் டால்டன், பிரெமன், ஜெர்மனி) ஏற்றுமதி செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்தவும். MS/MS தரவுத் தொகுப்பு திறந்த வளர்சிதை மாற்ற தரவுத்தளமான MetaboLights (www.ebi.ac.uk) இல் அணுகல் எண்ணுடன் சேமிக்கப்பட்டுள்ளது. MTBLS1471.
குறைந்த மற்றும் அதிக மோதல் ஆற்றல் மற்றும் புதிதாக செயல்படுத்தப்பட்ட விதிகளுக்கான MS1 மற்றும் MS/MS தர சமிக்ஞைகளுக்கு இடையேயான தொடர்பு பகுப்பாய்வு மூலம் MS/MS அசெம்பிளியை உணர முடியும். தயாரிப்புக்கான முன்னோடியின் விநியோகத்தின் தொடர்பு பகுப்பாய்வை உணர R ஸ்கிரிப்ட் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் விதிகளை செயல்படுத்த C# ஸ்கிரிப்ட் (https://github.com/MPI-DL/indiscriminant-MS-MS-assembly-pipeline) பயன்படுத்தப்படுகிறது.
பின்னணி இரைச்சல் மற்றும் சில மாதிரிகளில் மட்டுமே சில m/z அம்சங்களைக் கண்டறிவதால் ஏற்படும் தவறான தொடர்புகளால் ஏற்படும் தவறான நேர்மறை பிழைகளைக் குறைக்க, R தொகுப்பின் "நிரப்பப்பட்ட உச்ச" செயல்பாட்டைப் பயன்படுத்துகிறோம் XCMS (பின்னணி இரைச்சல் திருத்தத்திற்காக) "NA" (கண்டறியப்படாத உச்சம்) தீவிரத்தை மாற்ற XCMS பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். நிரப்பு உச்ச செயல்பாடு பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​தரவு தொகுப்பில் இன்னும் பல "0″ தீவிர மதிப்புகள் உள்ளன, அவை தொடர்பு கணக்கீட்டைப் பாதிக்கும். பின்னர், நிரப்பப்பட்ட உச்ச செயல்பாடு பயன்படுத்தப்படும்போதும் நிரப்பப்பட்ட உச்ச செயல்பாடு பயன்படுத்தப்படாதபோதும் பெறப்பட்ட தரவு செயலாக்க முடிவுகளை ஒப்பிட்டு, சராசரியாக சரிசெய்யப்பட்ட மதிப்பிடப்பட்ட மதிப்பின் அடிப்படையில் பின்னணி இரைச்சல் மதிப்பைக் கணக்கிட்டு, பின்னர் இந்த 0 தீவிர மதிப்புகளை கணக்கிடப்பட்ட பின்னணி மதிப்புடன் மாற்றுகிறோம். பின்னணி மதிப்பை விட மூன்று மடங்கு அதிகமாக உள்ள தீவிரம் கொண்ட அம்சங்களை மட்டுமே நாங்கள் கருத்தில் கொண்டோம், அவற்றை "உண்மையான உச்சங்கள்" என்று கருதினோம். PCC கணக்கீடுகளுக்கு, மாதிரி முன்னோடி (MS1) மற்றும் குறைந்தது எட்டு உண்மையான சிகரங்களைக் கொண்ட துண்டு தரவுத் தொகுப்புகளின் m/z சமிக்ஞைகள் மட்டுமே கருதப்படுகின்றன.
முழு மாதிரியிலும் முன்னோடி தர அம்சத்தின் தீவிரம், குறைந்த அல்லது அதிக மோதல் ஆற்றலுக்கு உட்படுத்தப்படும் அதே தர அம்சத்தின் குறைக்கப்பட்ட தீவிரத்துடன் கணிசமாக தொடர்புடையதாக இருந்தால், மேலும் அந்த அம்சம் CAMERA ஆல் ஐசோடோப்பு உச்சமாக பெயரிடப்படவில்லை என்றால், அதை மேலும் வரையறுக்கலாம். பின்னர், 3 வினாடிகளுக்குள் அனைத்து சாத்தியமான முன்னோடி-தயாரிப்பு ஜோடிகளையும் கணக்கிடுவதன் மூலம் (உச்ச தக்கவைப்புக்கான மதிப்பிடப்பட்ட தக்கவைப்பு நேர சாளரம்), தொடர்பு பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது. m/z மதிப்பு முன்னோடி மதிப்பை விடக் குறைவாக இருக்கும்போது மற்றும் அது பெறப்பட்ட முன்னோடியாக தரவுத் தொகுப்பில் அதே மாதிரி இடத்தில் MS/MS துண்டு துண்டாக நிகழும்போது மட்டுமே, அது ஒரு துண்டு துண்டாகக் கருதப்படுகிறது.
இந்த இரண்டு எளிய விதிகளின் அடிப்படையில், அடையாளம் காணப்பட்ட முன்னோடியின் m/z ஐ விட அதிகமான m/z மதிப்புகளைக் கொண்ட குறிப்பிட்ட துண்டுகளை நாங்கள் விலக்குகிறோம், மேலும் முன்னோடி தோன்றும் மாதிரி நிலை மற்றும் குறிப்பிட்ட துண்டு ஆகியவற்றின் அடிப்படையில். MS1 பயன்முறையில் உருவாக்கப்பட்ட பல மூலத் துண்டுகளால் உருவாக்கப்பட்ட தர அம்சங்களை வேட்பாளர் முன்னோடிகளாகத் தேர்ந்தெடுக்கவும், இதன் மூலம் தேவையற்ற MS/MS சேர்மங்களை உருவாக்கவும் முடியும். இந்தத் தரவு மிகையைக் குறைக்க, நிறமாலையின் NDP ஒற்றுமை 0.6 ஐத் தாண்டினால், அவை CAMERA ஆல் குறிப்பிடப்பட்ட குரோமடோகிராம் "pcgroup" ஐச் சேர்ந்தவை என்றால், அவற்றை இணைப்போம். இறுதியாக, முன்னோடி மற்றும் துண்டுகளுடன் தொடர்புடைய நான்கு CE முடிவுகளையும் வெவ்வேறு மோதல் ஆற்றல்களில் ஒரே m/z மதிப்புடன் அனைத்து வேட்பாளர் சிகரங்களிலும் மிக உயர்ந்த தீவிர உச்சத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலம் இறுதி டிகன்வல்யூட்டட் கலப்பு நிறமாலையில் இணைக்கிறோம். அடுத்தடுத்த செயலாக்க படிகள் கூட்டு நிறமாலையின் கருத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டவை மற்றும் துண்டு துண்டாக நிகழ்தகவை அதிகரிக்கத் தேவையான வெவ்வேறு CE நிலைமைகளை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கின்றன, ஏனெனில் சில துண்டுகள் ஒரு குறிப்பிட்ட மோதல் ஆற்றலின் கீழ் மட்டுமே கண்டறிய முடியும்.
வளர்சிதை மாற்ற சுயவிவரத்தின் தூண்டுதலைக் கணக்கிட RDPI (30) பயன்படுத்தப்பட்டது. வளர்சிதை மாற்ற நிறமாலை பன்முகத்தன்மை (Hj குறியீடு) மார்டினெஸ் மற்றும் பலர் விவரித்த பின்வரும் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி MS/MS அதிர்வெண் பரவலின் ஷானன் என்ட்ரோபியைப் பயன்படுத்தி MS/MS முன்னோடிகளின் மிகுதியிலிருந்து பெறப்படுகிறது. (8). Hj = −∑i = 1mPijlog2(Pij) இங்கு Pij என்பது j-வது மாதிரியில் i-வது MS/MS இன் ஒப்பீட்டு அதிர்வெண்ணுடன் ஒத்துள்ளது (j = 1, 2,…, m) (i = 1, 2, …, m) t).
வளர்சிதை மாற்ற விவரக்குறிப்பு (Si குறியீடு) என்பது, பரிசீலிக்கப்படும் மாதிரிகளுக்கு இடையிலான அதிர்வெண் தொடர்பாக கொடுக்கப்பட்ட MS/MS இன் வெளிப்பாடு அடையாளமாக வரையறுக்கப்படுகிறது. MS/MS விவரக்குறிப்பு Si = 1t (∑j = 1tPijPilog2PijPi) என கணக்கிடப்படுகிறது.
ஒவ்வொரு j மாதிரியின் வளர்சிதை மாற்ற-குறிப்பிட்ட δj குறியீட்டையும், MS/MS விவரக்குறிப்பின் சராசரி δj = ∑i = 1mPijSi ஐயும் அளவிட பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தவும்.
MS/MS நிறமாலைகள் ஜோடிகளாக சீரமைக்கப்படுகின்றன, மேலும் ஒற்றுமை இரண்டு மதிப்பெண்களின் அடிப்படையில் கணக்கிடப்படுகிறது. முதலில், நிலையான NDP (கோசைன் தொடர்பு முறை என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) ஐப் பயன்படுத்தி, நிறமாலை NDP = (∑iS1 & S2WS1, iWS2, i) 2∑iWS1, i2∑iWS2, i2 ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான பிரிவு ஒற்றுமையை மதிப்பிட பின்வரும் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தவும். இங்கு S1 மற்றும் S2 அதற்கேற்ப, ஸ்பெக்ட்ரம் 1 மற்றும் ஸ்பெக்ட்ரம் 2க்கும், WS1, i மற்றும் WS2க்கும், i என்பது உச்ச தீவிரத்தின் அடிப்படையில் எடையைக் குறிக்கிறது, அதாவது இரண்டு நிறமாலைகளுக்கு இடையிலான i-வது பொதுவான உச்சத்தின் வேறுபாடு 0.01 Da க்கும் குறைவாக உள்ளது. எடை பின்வருமாறு கணக்கிடப்படுகிறது: W = [உச்ச தீவிரம்] m [தரம்] n, m = 0.5, n = 2, MassBank பரிந்துரைத்தபடி.
இரண்டாவது மதிப்பெண் முறை செயல்படுத்தப்பட்டது, இதில் MS/MS க்கு இடையில் பகிரப்பட்ட NL பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது. இதற்காக, MS துண்டு துண்டாக பிரிக்கும் செயல்பாட்டின் போது அடிக்கடி சந்திக்கும் 52 NL பட்டியல்களையும், பலவீனமான நெபெந்தஸ் இனங்களின் இரண்டாம் நிலை வளர்சிதை மாற்றங்களின் MS/MS நிறமாலைக்கு முன்னர் குறிப்பிடப்பட்ட மிகவும் குறிப்பிட்ட NL (தரவு கோப்பு S1) ஐயும் நாங்கள் பயன்படுத்தினோம் (9, 26). ஒவ்வொரு MS/MS க்கும் 1 மற்றும் 0 என்ற பைனரி வெக்டரை உருவாக்கவும், இது முறையே சில NL இன் தற்போதைய மற்றும் இல்லாதவற்றுடன் தொடர்புடையது. யூக்ளிடியன் தூர ஒற்றுமையின் அடிப்படையில், ஒவ்வொரு ஜோடி பைனரி NL வெக்டருக்கும் NL ஒற்றுமை மதிப்பெண் கணக்கிடப்படுகிறது.
இரட்டைக் கிளஸ்டரிங்கைச் செய்ய, நாங்கள் R தொகுப்பு DiffCoEx ஐப் பயன்படுத்தினோம், இது வெயிட்டட் ஜீன் கோ-எக்ஸ்பிரஷன் அனலிசிஸ் (WGCNA) இன் நீட்டிப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. MS/MS ஸ்பெக்ட்ராவின் NDP மற்றும் NL ஸ்கோரிங் மேட்ரிக்ஸைப் பயன்படுத்தி, ஒப்பீட்டு தொடர்பு மேட்ரிக்ஸைக் கணக்கிட DiffCoEx ஐப் பயன்படுத்தினோம். பைனரி கிளஸ்டரிங் “cutreeDynamic” அளவுருவை முறை = “கலப்பின”, cutHeight = 0.9999, deepSplit = T, மற்றும் minClusterSize = 10 என அமைப்பதன் மூலம் செய்யப்படுகிறது. DiffCoEx இன் R மூலக் குறியீடு டெசன் மற்றும் பலர் (57) கூடுதல் கோப்பு 1 இலிருந்து பதிவிறக்கம் செய்யப்பட்டது; தேவையான R WGCNA மென்பொருள் தொகுப்பை https://horvath.genetics.ucla.edu/html/CoexpressionNetwork/Rpackages/WGCNA இல் காணலாம்.
MS/MS மூலக்கூறு நெட்வொர்க் பகுப்பாய்வைச் செய்வதற்காக, NDP மற்றும் NL ஒற்றுமை வகைகளின் அடிப்படையில் இணைக்கப்பட்ட நிறமாலை இணைப்பைக் கணக்கிட்டோம், மேலும் CyFilescape yFiles தளவமைப்பு வழிமுறை நீட்டிப்பு பயன்பாட்டில் கரிம தளவமைப்பைப் பயன்படுத்தி நெட்வொர்க் டோபாலஜியைக் காட்சிப்படுத்த சைட்டோஸ்கேப் மென்பொருளைப் பயன்படுத்தினோம்.
தரவுகளில் புள்ளிவிவர பகுப்பாய்வைச் செய்ய R பதிப்பு 3.0.1 ஐப் பயன்படுத்தவும். புள்ளிவிவர முக்கியத்துவம் இருவழி மாறுபாட்டின் பகுப்பாய்வு (ANOVA) மூலம் மதிப்பிடப்பட்டது, அதைத் தொடர்ந்து டுகேயின் நேர்மையான குறிப்பிடத்தக்க வேறுபாடு (HSD) போஸ்ட்-ஹாக் சோதனை. தாவரவகை சிகிச்சைக்கும் கட்டுப்பாட்டுக்கும் இடையிலான வேறுபாட்டை பகுப்பாய்வு செய்வதற்காக, ஒரே மாறுபாட்டைக் கொண்ட இரண்டு குழுக்களின் மாதிரிகளின் இரு-வால் பரவல் மாணவர்களின் t சோதனையைப் பயன்படுத்தி பகுப்பாய்வு செய்யப்பட்டது.
இந்தக் கட்டுரைக்கான துணைப் பொருட்களுக்கு, http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/24/eaaz0381/DC1 ஐப் பார்க்கவும்.
இது கிரியேட்டிவ் காமன்ஸ் அட்ரிபியூஷன்-வணிகமற்ற உரிமத்தின் விதிமுறைகளின் கீழ் விநியோகிக்கப்படும் ஒரு திறந்த அணுகல் கட்டுரையாகும், இது எந்தவொரு ஊடகத்திலும் பயன்பாடு, விநியோகம் மற்றும் மறுஉருவாக்கம் ஆகியவற்றை அனுமதிக்கிறது, இறுதிப் பயன்பாடு வணிக ஆதாயத்திற்காக அல்ல, மேலும் அசல் படைப்பு சரியானது என்பதே அடிப்படை. குறிப்பு.
குறிப்பு: நீங்கள் பக்கத்திற்கு பரிந்துரைக்கும் நபர் மின்னஞ்சலைப் பார்க்க வேண்டும் என்றும் அது ஸ்பேம் அல்ல என்றும் தெரிந்துகொள்ளும் வகையில் மட்டுமே உங்கள் மின்னஞ்சல் முகவரியை வழங்குமாறு நாங்கள் உங்களிடம் கேட்கிறோம். எந்த மின்னஞ்சல் முகவரிகளையும் நாங்கள் கைப்பற்ற மாட்டோம்.
நீங்கள் ஒரு பார்வையாளரா என்பதை சோதிக்கவும், தானியங்கி ஸ்பேம் சமர்ப்பிப்பைத் தடுக்கவும் இந்தக் கேள்வி பயன்படுத்தப்படுகிறது.
சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களின் ஒப்பீடு மற்றும் சோதனை பாதுகாப்பு கோட்பாடுகளின் கணிப்புக்கு தகவல் கோட்பாடு ஒரு உலகளாவிய நாணயத்தை வழங்குகிறது.
சிறப்பு வளர்சிதை மாற்றங்களின் ஒப்பீடு மற்றும் சோதனை பாதுகாப்பு கோட்பாடுகளின் கணிப்புக்கு தகவல் கோட்பாடு ஒரு உலகளாவிய நாணயத்தை வழங்குகிறது.
©2021 அறிவியல் முன்னேற்றத்திற்கான அமெரிக்க சங்கம். அனைத்து உரிமைகளும் பாதுகாக்கப்பட்டவை. AAAS என்பது HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef மற்றும் COUNTER ஆகியவற்றின் பங்குதாரர். அறிவியல் முன்னேற்றங்கள் ISSN 2375-2548.