د نباتاتو د دفاع مختلف تیوري د نباتاتو د ځانګړي میټابولیزم د نمونو تشریح کولو لپاره مهم تیوریکي لارښوونې چمتو کوي، مګر د دوی کلیدي وړاندوینې لاهم ازموینې ته پاتې دي. دلته، موږ د تنباکو د کم شوي فشارونو میټابولوم په سیستماتیک ډول د انفرادي نباتاتو څخه نفوس او نږدې اړوند ډولونو ته سپړلو لپاره بې طرفه ټنډم ماس سپیکٹرومیټري (MS/MS) تحلیل کارولی، او په معلوماتو کې د مرکب سپیکٹرا پراساس د ډله ایز سپیکٹرومیټریک ځانګړتیا تیوريو لوی شمیر پروسس کړی. د غوره دفاع (OD) او حرکت کونکي هدف (MT) تیوریو کلیدي وړاندوینو ازموینې لپاره چوکاټ. د نباتاتو میټابولومیکونو د معلوماتو برخه د OD تیوري سره مطابقت لري، مګر د بوټو خوړونکو لخوا رامینځته شوي میټابولومیک متحرکاتو په اړه د MT تیوري اصلي وړاندوینې سره مخالفت کوي. له مایکرو څخه تر میکرو ارتقايي پیمانه پورې، د جیسمونیټ سیګنال د OD اصلي ټاکونکی په توګه پیژندل شوی، پداسې حال کې چې د ایتیلین سیګنال د بوټو خوړونکو ځانګړي غبرګون ښه تنظیم چمتو کړی چې د MS/MS مالیکولر شبکې لخوا تشریح شوی.
ځانګړي میټابولیتونه چې متنوع جوړښتونه لري د چاپیریال سره د نباتاتو تطابق کې اصلي برخه اخیستونکي دي، په ځانګړې توګه د دښمنانو په دفاع کې (1). په نباتاتو کې موندل شوي د ځانګړي میټابولیزم حیرانونکي تنوع د ایکولوژیکي دندو په ډیری اړخونو کې د لسیزو ژورې څیړنې هڅولې دي، او د نباتاتو د دفاع تیوریو اوږد لیست یې جوړ کړی دی، کوم چې د نباتاتو او حشراتو د تعاملاتو ارتقايي او ایکولوژیکي پراختیا ده. تجربوي څیړنه مهم لارښوونې چمتو کوي (2). په هرصورت، د نباتاتو د دفاع دې تیوریو د فرضي استخراجي استدلال نورمال لاره تعقیب نه کړه، په کوم کې چې کلیدي وړاندوینې د تحلیل په ورته کچه وې (3) او د تیوریکي پراختیا راتلونکي دورې ته د پرمختګ لپاره په تجربوي ډول ازمول شوي (4). تخنیکي محدودیتونه د معلوماتو راټولول ځانګړو میټابولیک کټګوریو پورې محدودوي او د ځانګړو میټابولیتونو جامع تحلیل خارجوي، پدې توګه د بین کټګوریو پرتله کولو مخه نیسي چې د تیوریکي پراختیا لپاره اړین دي (5). د جامع میټابولومیک معلوماتو نشتوالی او د مختلفو نباتاتو ډلو ترمنځ د میټابولیک ځای د پروسس کولو کاري فلو پرتله کولو لپاره د ساحې ساینسي بلوغت مخه نیسي.
د ټنډم ماس سپیکٹرومیټري (MS/MS) میټابولومیک په برخه کې وروستي پرمختګونه کولی شي د ورکړل شوي سیسټم کلیډ د ډولونو دننه او ترمنځ میټابولیک بدلونونه په جامع ډول مشخص کړي، او د دې پیچلو مخلوطونو ترمنځ د جوړښتي ورته والي محاسبه کولو لپاره د کمپیوټري میتودونو سره یوځای کیدی شي. د کیمیا پخوانۍ پوهه (5). د تحلیل او کمپیوټري کولو کې د پرمختللو ټیکنالوژیو ترکیب د میټابولیک تنوع د ایکولوژیکي او ارتقايي تیوریو لخوا د ډیری وړاندوینو اوږدمهاله ازموینې لپاره اړین چوکاټ چمتو کوي. شینن (6) د لومړي ځل لپاره په 1948 کې په خپله اصلي مقاله کې د معلوماتو تیوري معرفي کړه، د معلوماتو د ریاضيکي تحلیل لپاره بنسټ کېښود، کوم چې د هغې د اصلي غوښتنلیک پرته په ډیری برخو کې کارول شوی. په جینومیک کې، د معلوماتو تیوري په بریالیتوب سره د ترتیب محافظه کار معلوماتو اندازه کولو لپاره پلي شوې (7). د ټرانسکرپټومیک څیړنې کې، د معلوماتو تیوري په ټرانسکرپټوم کې ټول بدلونونه تحلیل کوي (8). په تیرو څیړنو کې، موږ د معلوماتو تیوري احصایوي چوکاټ میټابولومیک ته پلي کړ ترڅو په نباتاتو کې د نسج کچې میټابولیک تخصص تشریح کړي (9). دلته، موږ د MS/MS پر بنسټ کاري جریان د معلوماتو تیوري د احصایوي چوکاټ سره یوځای کوو، چې په عام اسعارو کې د میټابولیک تنوع لخوا مشخص شوی، ترڅو د بوټو د خوندیتوب تیوري کلیدي وړاندوینې پرتله کړو چې د بوټو خوړونکو لخوا هڅول شوي میټابولوم دي.
د نباتاتو د دفاع تیوریکي چوکاټونه معمولا په متقابل ډول شامل دي او په دوه کټګوریو ویشل کیدی شي: هغه چې هڅه کوي د دفاعي دندو پراساس د نباتاتو ځانګړي میټابولیتونو ویش تشریح کړي، لکه غوره دفاع (OD) (10)، د حرکت هدف (MT) (11)) او ظاهري بڼه (12) تیوري، پداسې حال کې چې نور د دې په اړه میخانیکي توضیحات لټوي چې څنګه د سرچینو شتون کې بدلونونه د نباتاتو وده او د ځانګړو میټابولیتونو راټولولو باندې اغیزه کوي، لکه کاربن: د مغذي موادو توازن فرضیه (13)، د ودې کچه فرضیه (14)، او د ودې او توپیر توازن فرضیه (15). د تیوریو دوه سیټونه د تحلیل په مختلفو کچو کې دي (4). په هرصورت، دوه تیوري چې په فعاله کچه دفاعي دندې پکې شاملې دي د نباتاتو د جوړښتي او هڅونکي دفاع په اړه په خبرو اترو کې غالب دي: د OD تیوري، کوم چې فرض کوي چې نباتات یوازې هغه وخت په خپلو ګران کیمیاوي دفاع کې پانګونه کوي کله چې اړتیا وي، د مثال په توګه، کله چې دوی وخوړل شي کله چې واښه څاروی برید کوي، له همدې امله، د راتلونکي برید احتمال سره سم، د دفاعي فعالیت سره مرکب ټاکل شوی (10)؛ د MT فرضیه وړاندیز کوي چې د سمتي میټابولایټ بدلون محور شتون نلري، مګر میټابولایټ په ناڅاپي ډول بدلیږي، پدې توګه د برید کونکي بوټو د میټابولیک "حرکت هدف" د بندولو امکان رامینځته کوي. په بل عبارت، دا دوه تیوري د میټابولیک بیارغونې په اړه مخالف وړاندوینې کوي چې د بوټو خوړونکو د برید وروسته پیښیږي: د دفاعي فعالیت (OD) او غیر مستقیم میټابولیک بدلونونو (MT) سره د میټابولایټونو د یو اړخیز راټولیدو ترمنځ اړیکه (11).
د OD او MT فرضیې نه یوازې په میټابولوم کې هڅول شوي بدلونونه شاملوي، بلکې د دې میټابولیتونو د راټولیدو ایکولوژیکي او ارتقايي پایلې هم پکې شاملې دي، لکه په ځانګړي ایکولوژیکي چاپیریال کې د دې میټابولیت بدلونونو تطبیقي لګښتونه او ګټې (16). که څه هم دواړه فرضیې د ځانګړو میټابولیتونو دفاعي فعالیت پیژني، کوم چې ممکن ګران وي یا نه وي، هغه کلیدي وړاندوینه چې د OD او MT فرضیې توپیر کوي د هڅول شوي میټابولیک بدلونونو په سمت کې ده. د OD تیوري وړاندوینه تر دې دمه ترټولو تجربوي پاملرنه ترلاسه کړې. پدې ازموینو کې د شنو خونو او طبیعي شرایطو کې د ځانګړو مرکباتو د مختلفو نسجونو مستقیم یا غیر مستقیم دفاعي دندو مطالعه، او همدارنګه د نباتاتو د پراختیا په مرحله کې بدلونونه شامل دي (17-19). په هرصورت، تر دې دمه، د هر ژوندی موجود د میټابولیک تنوع د نړیوال جامع تحلیل لپاره د کاري جریان او احصایوي چوکاټ نشتوالي له امله، د دواړو تیوریو ترمنځ د اصلي توپیر وړاندوینه (یعنې د میټابولیک بدلونونو سمت) باید ازموینه وشي. دلته، موږ داسې تحلیل چمتو کوو.
د نباتاتو د ځانګړو میټابولیتونو یو له خورا مهمو ځانګړتیاوو څخه د دوی خورا جوړښتي تنوع دی چې په ټولو کچو کې د واحد نباتاتو، نفوس څخه تر ورته ډولونو پورې (20). په ځانګړي میټابولیتونو کې ډیری کمیتي بدلونونه د نفوس په کچه لیدل کیدی شي، پداسې حال کې چې قوي کیفیتي توپیرونه معمولا د نوعو په کچه ساتل کیږي (20). له همدې امله، د نباتاتو میټابولیک تنوع د فعال تنوع اصلي اړخ دی، چې د مختلفو طاقونو سره د تطابق وړتیا منعکس کوي، په ځانګړې توګه هغه طاقونه چې د ځانګړو حشراتو او عام بوټو خوړونکو لخوا د مختلف یرغل امکانات لري (21). د فرینکل (22) د نباتاتو د ځانګړو میټابولیتونو د شتون د دلیلونو په اړه د بنسټ ایښودونکي مقالې راهیسې، د مختلفو حشراتو سره تعاملات د انتخاب مهم فشارونه ګڼل شوي، او باور کیږي چې دا تعاملات د تکامل په جریان کې د نباتاتو شکل لري. میټابولیک لاره (23). د ځانګړو میټابولیتونو تنوع کې د انټرسپیسیز توپیرونه ممکن د بوټو خوړونکو ستراتیژیو په وړاندې د جوړښتي او هڅونکي نباتاتو دفاع سره تړلي فزیولوژیکي توازن هم منعکس کړي، ځکه چې دوه ډولونه ډیری وختونه د یو بل سره منفي اړیکه لري (24). که څه هم دا ممکن ګټور وي چې په هر وخت کې ښه دفاع وساتل شي، د دفاع سره تړلي وخت په وخت میټابولیک بدلونونه نباتاتو ته اجازه ورکوي چې ارزښتناکه سرچینې نورو فزیولوژیکي پانګونو ته تخصیص کړي (19، 24)، او د سمبیوسس اړتیا څخه مخنیوی وکړي. جبراني زیان (25). سربیره پردې، د حشراتو د بوټو خوړونکو لخوا رامینځته شوي د ځانګړو میټابولیتونو دا بیا تنظیم کول ممکن په نفوس کې ویجاړونکي ویش لامل شي (26)، او ممکن د جیسمونیک اسید (JA) سیګنال کې د پام وړ طبیعي بدلونونو مستقیم لوستل منعکس کړي، کوم چې ممکن په نفوس کې وساتل شي. لوړ او ټیټ JA سیګنالونه د بوټو خوړونکو په وړاندې د دفاع او د ځانګړو ډولونو سره د سیالۍ ترمنځ سوداګري ده (27). سربیره پردې، ځانګړي میټابولایټ بایوسینتیک لارې به د تکامل په جریان کې د ګړندي زیان او بدلون څخه تیریږي، چې پایله یې د نږدې اړوند ډولونو ترمنځ پیچلي میټابولیک ویش وي (28). دا پولیمورفیزمونه د بوټو خوړونکو نمونو بدلولو په ځواب کې په چټکۍ سره رامینځته کیدی شي (29)، پدې معنی چې د بوټو خوړونکو ټولنو بدلون د میټابولیک هیتروجنیت چلولو کلیدي فاکتور دی.
دلته، موږ په ځانګړي ډول لاندې ستونزې حل کړې. (I) د بوټو خوړونکو حشراتو د نبات میټابولوم څنګه بیا تنظیموي؟ (Ii) د میټابولیک پلاستیکیت اصلي معلوماتي برخې کومې دي چې د اوږدمهاله دفاعي تیوري وړاندوینو ازموینې لپاره اندازه کیدی شي؟ (Iii) ایا د نبات میټابولوم په داسې ډول بیا پروګرام کول چې د برید کونکي لپاره ځانګړي وي، که داسې وي، د نبات هورمون د ځانګړي میټابولیک غبرګون په جوړولو کې څه رول لوبوي، او کوم میټابولیتونه د دفاع د نوعو ځانګړتیا کې مرسته کوي؟ (Iv) څرنګه چې د ډیری دفاعي تیوریو لخوا شوي وړاندوینې د بیولوژیکي نسجونو په ټولو کچو کې غځول کیدی شي، موږ وپوښتل چې د میټابولیک غبرګون رامینځته شوی د داخلي پرتله کولو څخه د انټرسپیکیز پرتله کولو پورې څومره مطابقت لري؟ د دې هدف لپاره، موږ د تمباکو نیکوتین د پاڼو میټابولوم په سیستماتیک ډول مطالعه کړی، کوم چې د ایکولوژیکي ماډل نبات دی چې بډایه ځانګړي میټابولیزم لري، او د دوو اصلي بوټو، لیپیدوپټیرا ډاټورا (Ms) (ډیر تیریدونکی، په عمده توګه خوړل شوی) لاروا په وړاندې اغیزمن دی. په Solanaceae او Spodoptera littoralis (Sl) کې، د پنبې د پاڼو چینجي یو ډول "جینس" دی، د Solanaceae کوربه نباتاتو او د نورو نسلونو او کورنیو نورو کوربه نباتاتو سره. موږ د MS/MS میټابولومکس سپیکٹرم تحلیل کړ او د OD او MT تیوریو پرتله کولو لپاره د معلوماتو تیوري احصایوي توضیحات استخراج کړل. د کلیدي میټابولیتونو هویت څرګندولو لپاره د ځانګړتیا نقشې رامینځته کړئ. تحلیل د N. nasi اصلي نفوس او نږدې اړونده تمباکو ډولونو ته وغځول شو ترڅو د نبات هورمون سیګنالینګ او OD انډکشن ترمنځ د همغږۍ نور تحلیل وکړي.
د بوټو خوړونکو تمباکو د پاڼو میټابولوم د پلاستیکیت او جوړښت په اړه د عمومي نقشې د نیولو لپاره، موږ د مخکینۍ پراختیا شوي تحلیل او محاسبې کاري جریان څخه کار واخیست ترڅو د نباتاتو استخراج څخه د لوړ ریزولوشن ډیټا خپلواک MS/MS سپیکٹرا په جامع ډول راټول او غیر منحل کړي (9). دا غیر متفاوت میتود (MS/MS نومیږي) کولی شي غیر غیر منحل شوي مرکب سپیکٹرا جوړ کړي، کوم چې بیا دلته تشریح شوي د ټولو مرکب کچې تحلیلونو لپاره کارول کیدی شي. دا غیر منحل شوي نباتات میټابولیتونه د مختلفو ډولونو څخه دي، چې د سلګونو څخه تر زرګونو میټابولیتونو څخه جوړ دي (شاوخوا 500-1000-s/MS/MS دلته). دلته، موږ د معلوماتو تیوري په چوکاټ کې میټابولیک پلاستیکیت په پام کې نیسو، او د میټابولیک فریکونسي ویش د شینن انټروپي پراساس د میټابولوم تنوع او مسلکي والی اندازه کوو. د مخکې پلي شوي فورمول (8) په کارولو سره، موږ د شاخصونو یوه سیټ محاسبه کړه چې د میټابولوم تنوع (Hj شاخص)، میټابولیک پروفایل تخصص (δj شاخص) او د یو واحد میټابولیټ (Si شاخص) میټابولیک ځانګړتیا اندازه کولو لپاره کارول کیدی شي. سربیره پردې، موږ د بوټو خوړونکو د میټابولوم انډیکیبلټي اندازه کولو لپاره د نسبي واټن پلاستیکیت شاخص (RDPI) پلي کړ (شکل 1A) (30). د دې احصایوي چوکاټ دننه، موږ د MS/MS سپیکٹرم د اساسي معلوماتو واحد په توګه درملنه کوو، او د MS/MS نسبي کثرت د فریکونسي ویش نقشې ته پروسس کوو، او بیا د شینن انټروپي څخه کار اخلو ترڅو له هغې څخه میټابولوم تنوع اټکل کړو. د میټابولوم تخصص د یو واحد MS/MS سپیکٹرم د اوسط ځانګړتیا لخوا اندازه کیږي. له همدې امله، د بوټو خوړونکو انډکشن وروسته د ځینو MS/MS ټولګیو کثرت زیاتوالی د سپیکٹرل انډیکیبلټي، RDPI او تخصص ته بدلیږي، دا د δj شاخص کې زیاتوالی دی، ځکه چې ډیر ځانګړي میټابولایټونه تولید کیږي او لوړ Si شاخص تولید کیږي. د Hj تنوع شاخص کمول منعکس کوي چې یا د تولید شوي MS/MS شمیر کم شوی، یا د پروفایل فریکونسي ویش په لږ یونیفورم لوري کې بدلیږي، پداسې حال کې چې د هغې ټولیز ناڅرګندتیا کموي. د Si شاخص محاسبې له لارې، دا ممکنه ده چې روښانه شي چې کوم MS/MS د ځینو بوټو خوړونکو لخوا هڅول کیږي، برعکس، کوم MS/MS د انډکشن ته ځواب نه ورکوي، کوم چې د MT او OD وړاندوینې توپیر کولو لپاره یو مهم شاخص دی.
(الف) د بوټو خوړونکو (H1 څخه تر Hx) MS/MS ډیټا-انډیکیبلټي (RDPI)، تنوع (Hj شاخص)، تخصص (δj شاخص) او میټابولایټ ځانګړتیا (Si شاخص) لپاره کارول شوي احصایوي توضیحات. د تخصص درجې (δj) زیاتوالی ښیي چې په اوسط ډول، ډیر بوټي خوړونکو ځانګړي میټابولایټونه به تولید شي، پداسې حال کې چې د تنوع (Hj) کمښت د میټابولایټونو تولید یا د ویش نقشه کې د میټابولایټونو غیر مساوي ویش کې کمښت په ګوته کوي. د Si ارزښت ارزوي چې ایا میټابولایټ د ورکړل شوي حالت (دلته، بوټي خوړونکو) لپاره ځانګړی دی یا په برعکس په ورته کچه ساتل شوی. (ب) د معلوماتو تیوري محور په کارولو سره د دفاع تیوري وړاندوینې مفکوروي ډیاګرام. د OD تیوري وړاندوینه کوي چې د بوټو خوړونکو برید به د دفاعي میټابولایټونو زیاتوالی راولي، په دې توګه δj زیاتوي. په ورته وخت کې، Hj کمیږي ځکه چې پروفایل د میټابولیک معلوماتو د کم شوي ناڅرګندتیا په لور بیا تنظیم شوی. د MT تیوري وړاندوینه کوي چې د بوټو خوړونکو برید به په میټابولوم کې غیر مستقیم بدلونونه رامینځته کړي، په دې توګه د میټابولیک معلوماتو د ناڅرګندتیا د زیاتوالي شاخص په توګه Hj زیات کړي او د Si تصادفي ویش لامل شي. موږ یو مخلوط ماډل هم وړاندیز کړ، غوره MT، په کوم کې چې ځینې میټابولیتونه د لوړ دفاعي ارزښتونو سره به په ځانګړي ډول زیات شي (لوړ Si ارزښت)، پداسې حال کې چې نور تصادفي غبرګونونه ښیې (ټیټ Si ارزښت).
د معلوماتو تیوري تشریح کونکو په کارولو سره، موږ د OD تیوري تشریح کوو ترڅو وړاندوینه وکړو چې د بوټو څارویو لخوا هڅول شوي ځانګړي میټابولایټ بدلونونه په غیر هڅول شوي جوړښتي حالت کې به د (i) میټابولیک ځانګړتیا (Si شاخص) کې زیاتوالی رامینځته کړي چې میټابولیک ځانګړتیا (δj شاخص) چلوي د لوړ دفاعي ارزښت سره د ځینې ځانګړي میټابولایټ ګروپونو زیاتوالی، او (ii) د میټابولیک فریکونسي ویش د لیپټین بدن ویش ته د بدلون له امله د میټابولوم تنوع (Hj شاخص) کمول. د یو واحد میټابولایټ په کچه، د Si ترتیب شوی ویش تمه کیږي، چیرې چې میټابولایټ به د خپل دفاعي ارزښت سره سم د Si ارزښت زیات کړي (شکل 1B). د دې کرښې په اوږدو کې، موږ د MT تیوري تشریح کوو ترڅو وړاندوینه وکړو چې جوش به (i) په میټابولایټونو کې غیر مستقیم بدلونونو لامل شي چې د δj شاخص کې کمښت رامینځته کوي، او (ii) د میټابولیک ناڅرګندتیا زیاتوالي له امله د Hj شاخص کې زیاتوالی. یا تصادفي، کوم چې د شینن انټروپي لخوا د عمومي تنوع په بڼه اندازه کیدی شي. د میټابولیک جوړښت لپاره، د MT تیوري به د Si تصادفي ویش وړاندوینه وکړي. په پام کې نیولو سره چې ځینې میټابولیتونه د ځانګړو شرایطو لاندې د ځانګړو شرایطو لاندې دي، او نور شرایط د ځانګړو شرایطو لاندې ندي، او د دوی دفاعي ارزښت په چاپیریال پورې اړه لري، موږ د مخلوط دفاعي ماډل وړاندیز هم وکړ، په کوم کې چې δj او Hj په دوو برخو ویشل شوي دي. په ټولو لارښوونو کې زیاتوالی، یوازې ځینې میټابولیت ګروپونه، چې لوړ دفاعي ارزښتونه لري، به په ځانګړې توګه Si زیات کړي، پداسې حال کې چې نور به تصادفي ویش ولري (شکل 1B).
د معلوماتو د تیوري تشریح کونکي په محور کې د بیا تعریف شوي دفاعي تیوري وړاندوینې ازموینې لپاره، موږ د نیپینتیس پیلینز په پاڼو کې ماهر (Ms) یا عمومي (Sl) بوټي خوړونکی لاروا راپورته کړه (شکل 2A). د MS/MS تحلیل په کارولو سره، موږ د کیټرپلر تغذیه کولو وروسته راټول شوي د پاڼو نسجونو میتانول استخراج څخه 599 غیر بې ځایه MS/MS سپیکٹرا (د معلوماتو فایل S1) ترلاسه کړل. د MS/MS ترتیب فایلونو کې د معلوماتو مینځپانګې بیا تنظیم کولو لپاره د RDPI، Hj، او δj شاخصونو کارول په زړه پورې نمونې څرګندوي (شکل 2B). ټولیز رجحان دا دی چې، لکه څنګه چې د معلوماتو تشریح کونکي لخوا تشریح شوی، لکه څنګه چې کیټرپلر پاڼې خوړلو ته دوام ورکوي، د ټولو میټابولیک بیا تنظیم کولو کچه د وخت په تیریدو سره زیاتیږي: د بوټو خوړونکو له خوړلو څخه 72 ساعته وروسته، RDPI د پام وړ زیاتیږي. د بې زیانه کنټرول سره پرتله کول، Hj د پام وړ کم شوی و، کوم چې د میټابولیک پروفایل د تخصص د زیاتوالي له امله و، کوم چې د δj شاخص لخوا اندازه شوی و. دا ښکاره رجحان د OD تیوري د وړاندوینو سره مطابقت لري، مګر د MT تیوري د اصلي وړاندوینو سره مطابقت نلري، کوم چې باور لري چې د میټابولایټ کچې کې ناڅاپي (غیر مستقیم) بدلونونه د دفاعي کیموفلاج په توګه کارول کیږي (شکل 1B). که څه هم د دې دوو بوټو خوړونکو د شفاهي سرایت (OS) ایلیسیټر مینځپانګه او د تغذیې چلند توپیر لري، د دوی مستقیم تغذیه د 24 ساعتونو او 72 ساعتونو حاصلاتو دورې په جریان کې د Hj او δj په لارښوونو کې ورته بدلونونو پایله درلوده. یوازینی توپیر د RDPI په 72 ساعتونو کې رامینځته شو. د Ms تغذیه کولو له امله رامینځته شوي په پرتله، د Sl تغذیه کولو له امله رامینځته شوی ټول میټابولیزم لوړ و.
(الف) تجربوي ډیزاین: عام خنزیر (S1) یا ماهر (Ms) واښه خوړونکي د پیچر بوټو د پاکو شویو پاڼو سره تغذیه کیږي، پداسې حال کې چې د مصنوعي واښه خوړونکي لپاره، د Ms (W + OSMs) OS د معیاري پاڼو موقعیت زخم د پنچر کولو لپاره کارول کیږي. S1 (W + OSSl) لاروا یا اوبه (W + W). کنټرول (C) یو بې زیانه پاڼه ده. (B) انډیکیبلټي (RDPI د کنټرول چارټ سره پرتله کیږي)، تنوع (Hj شاخص) او تخصص (δj شاخص) شاخص د ځانګړي میټابولایټ نقشې لپاره محاسبه شوی (599 MS/MS؛ د معلوماتو فایل S1). ستوري د مستقیم واښه خوړونکي تغذیه او کنټرول ګروپ ترمنځ د پام وړ توپیرونه په ګوته کوي (د زده کونکي t-ټیسټ د جوړه شوي t-ټیسټ سره، *P<0.05 او ***P<0.001). ns، مهم ندي. (ج) د اصلي (نیلي بکس، امینو اسید، عضوي اسید او بوره؛ د معلوماتو فایل S2) او ځانګړي میټابولایټ سپیکٹرم (سور بکس 443 MS/MS؛ د معلوماتو فایل S1) د وخت ریزولوشن شاخص د مصنوعي بوټو درملنې وروسته. د رنګ بانډ د 95٪ باور وقفې ته اشاره کوي. ستوری د درملنې او کنټرول ترمنځ د پام وړ توپیر په ګوته کوي [د تغیر څلور اړخیز تحلیل (ANOVA)، وروسته د ټوکي صادقانه مهم توپیر (HSD) د پوسټ هاک څو پرتله کولو لپاره، *P<0.05، **P<0.01 او *** P <0.001]. (د) د توزیع کونکو پلاټونو او ځانګړي میټابولایټ پروفایلونو تخصص (د مختلفو درملنې سره تکرار شوي نمونې).
د دې لپاره چې معلومه کړو چې ایا د میټابولوم په کچه د بوټو خوړونکو لخوا هڅول شوی بیا رغونه د انفرادي میټابولایټونو په کچه کې بدلونونو کې منعکس کیږي، موږ لومړی په هغو میټابولایټونو تمرکز وکړ چې مخکې د نیپینتیس پیلینز په پاڼو کې د ثابت شوي بوټو خوړونکو مقاومت سره مطالعه شوي. فینولیک امایډونه هایدروکسیننامامایډ-پولیامین کنجوګیټونه دي چې د حشراتو د بوټو خوړونکو پروسې په جریان کې راټولیږي او د حشراتو فعالیت کمولو لپاره پیژندل کیږي (32). موږ د اړونده MS/MS مخکیني پلټنه وکړه او د دوی مجموعي حرکي منحني (شکل S1) پلان کړل. د حیرانتیا خبره نده، د فینول مشتقات چې په مستقیم ډول د بوټو خوړونکو په وړاندې په دفاع کې ښکیل ندي، لکه کلوروجینک اسید (CGA) او روټین، د بوټو خوړونکو وروسته کم تنظیم شوي دي. برعکس، بوټي خوړونکو کولی شي فینول امایډونه خورا قوي کړي. د دوو بوټو خوړونکو دوامداره تغذیه د فینولامایډونو نږدې ورته هڅونې سپیکٹرم پایله درلوده، او دا نمونه په ځانګړي ډول د فینولامایډونو د ډی نوو ترکیب لپاره څرګنده وه. ورته پدیده به د 17-هایډروکسیجیرانیل نونانیدیول ډایټرپین ګلایکوسایډونو (17-HGL-DTGs) لارې سپړلو پرمهال ولیدل شي، کوم چې د مؤثره بوټو ضد دندو سره لوی شمیر اکیلیک ډایټرپینونه تولیدوي (33)، چې له هغې څخه Ms Feeding with Sl د ورته څرګندونې پروفایل رامینځته کړ (شکل S1)).
د مستقیم بوټو خوړونکو د تغذیې تجربو احتمالي زیان د پاڼو د مصرف کچه او د بوټو خوړونکو د تغذیې وخت کې توپیر دی، کوم چې د ټپونو او بوټو خوړونکو له امله رامینځته شوي بوټو پورې اړوند اغیزو له منځه وړل ستونزمن کوي. د هڅول شوي پاڼو میټابولیک غبرګون د بوټو خوړونکو ډولونو ځانګړتیا ښه حل کولو لپاره، موږ د Ms او Sl لاروا تغذیه سمولیټ کړه د تازه راټول شوي OS (OSM او OSS1) سمدلاسه د معیاري پنچر W ته د دوامداره پاڼو موقعیتونو کې پلي کولو سره. دې پروسیجر ته د W + OS درملنه ویل کیږي، او دا د بوټو خوړونکو لخوا رامینځته شوي غبرګون د پیل دقیق وخت په واسطه انډکشن معیاري کوي پرته لدې چې د نسجونو د ضایع کیدو کچه یا مقدار کې د توپیرونو مغشوشونکي اغیزې رامینځته کړي (شکل 2A) (34). د MS/MS تحلیل او محاسبې پایپ لاین په کارولو سره، موږ 443 MS/MS سپیکٹرا (د معلوماتو فایل S1) ترلاسه کړ، کوم چې د مستقیم تغذیه تجربو څخه مخکې راټول شوي سپیکٹرا سره یوځای شوی و. د دې MS/MS ډیټا سیټ د معلوماتو تیوري تحلیل ښودلې چې د پاڼو ځانګړي میټابولومونو بیا پروګرام کول د بوټو خوړونکو د تقلید کولو له لارې د OS ځانګړي هڅونې ښیې (شکل 2C). په ځانګړي توګه، د OSS1 درملنې سره پرتله کول، OSM په 4 ساعتونو کې د میټابولوم تخصص لوړولو لامل شو. دا د یادونې وړ ده چې د مستقیم بوټو خوړونکو تغذیه کولو تجربوي ډیټا سیټ سره پرتله کول، میټابولوم کایناتیکونه په دوه اړخیزه ځای کې د Hj او δj په کارولو سره د همغږۍ په توګه لیدل شوي او د وخت په تیریدو سره د نقل شوي بوټو خوړونکو درملنې په ځواب کې د میټابولوم تخصص سمتیت دوامداره زیاتوالی (شکل 2D). په ورته وخت کې، موږ د امینو اسیدونو، عضوي اسیدونو او شکرو (د معلوماتو فایل S2) مینځپانګه اندازه کړه ترڅو وڅیړو چې ایا د میټابولوم تخصص کې دا هدفمند زیاتوالی د مصنوعي بوټو خوړونکو په ځواب کې د مرکزي کاربن میټابولیزم بیا تنظیم کولو له امله دی (شکل S2). د دې نمونې د ښه تشریح کولو لپاره، موږ د مخکې بحث شوي فینولامایډ او 17-HGL-DTG لارو میټابولیک جمع کولو کایناتیک نور هم وڅارلو. د بوټو خوړونکو د OS-ځانګړی انډکشن د فینولامایډ میټابولیزم دننه د توپیر بیا تنظیم کولو نمونې ته بدلیږي (شکل S3). فینولیک امایډونه چې کومارین او کافیویل moieties لري په غوره توګه د OSS1 لخوا هڅول کیږي، پداسې حال کې چې OSMs د فیرولیل کنجوګیټونو ځانګړی انډکشن رامینځته کوي. د 17-HGL-DTG لارې لپاره، د سټریم مالونیلیشن او ډیمالونیلیشن محصولاتو لخوا توپیر OS انډکشن کشف شو (شکل S3).
بیا، موږ د وخت کورس مایکرو اری ډیټا سیټ په کارولو سره د OS-induced transcriptome plasticity مطالعه کړه، کوم چې د بوټو خوړونکو کې د ګلابو بوټو پاڼو د درملنې لپاره د OSMs کارولو تقلید کوي. د نمونې اخیستنې کایناتیکونه اساسا د دې میټابولومیک مطالعې کې کارول شوي کایناتیکونو سره یوځای کیږي (35). د میټابولوم بیا تنظیم کولو سره پرتله کول چې په ځانګړي ډول د وخت په تیریدو سره میټابولیک پلاستیکیت زیاتیږي، موږ د Ms لخوا هڅول شوي پاڼو کې د لنډمهاله ټرانسکرپشن برسټونه ګورو، چیرې چې د ټرانسکرپټوم انډوسیبلټي (RDPI) او تخصص (δj) په 1 کې دي. په ساعتونو کې د پام وړ زیاتوالی راغلی، او تنوع (Hj) پدې وخت کې، د BMP1 څرګندونه د پام وړ کمه شوې، وروسته د ټرانسکرپټوم تخصص آرام کول (شکل S4). د میټابولیک جین کورنۍ (لکه P450، ګلایکوسیلټرانسفیریز، او BAHD اکیلټرانسفیریز) د لومړني میټابولیزم څخه اخیستل شوي ساختماني واحدونو څخه د ځانګړي میټابولیتونو راټولولو په پروسه کې برخه اخلي، د پورته ذکر شوي لومړني لوړ تخصص ماډل تعقیبوي. د قضیې مطالعې په توګه، د فینیلالانین لاره تحلیل شوه. تحلیل تایید کړه چې د فینولامایډ میتابولیزم کې اصلي جینونه د غیر متوجه نباتاتو په پرتله په بوټو کې د OS لخوا هڅول شوي دي، او د دوی د څرګندولو نمونو کې نږدې سره سمون لري. د ټرانسکرپشن فکتور MYB8 او ساختماني جینونه PAL1، PAL2، C4H او 4CL د دې لارې په پورته برخه کې د ټرانسکرپشن لومړني پیل ښودلی. Acyltransferases چې د فینولامایډ په وروستي مجلس کې رول لوبوي، لکه AT1، DH29، او CV86، د اوږدې مودې لوړ تنظیم نمونې ښیې (شکل S4). پورته مشاهدې ښیي چې د ټرانسکرپټوم تخصص لومړني پیل او د میټابولومیکس تخصص وروسته وده یو ګډ حالت دی، کوم چې ممکن د همغږي تنظیمي سیسټم له امله وي چې یو پیاوړی دفاعي غبرګون پیل کوي.
د نباتاتو د هورمون سیګنال کولو کې بیا تنظیم کول د تنظیمي طبقې په توګه کار کوي چې د بوټو د فیزیولوژي بیا پروګرام کولو لپاره د بوټو معلوماتو سره یوځای کوي. د بوټو د سمولیشن وروسته، موږ د مهمو بوټو د هورمونونو کټګوریو مجموعي متحرکات اندازه کړل او د دوی ترمنځ د وختي ګډ اظهار تصور وکړ [پیرسن ارتباط کوفیسینټ (PCC)> 0.4] (شکل 3A). لکه څنګه چې تمه کیده، د بایوسینتیسس پورې اړوند د بوټو هورمونونه د بوټو د هورمونونو د ګډ اظهار شبکې دننه تړل شوي دي. سربیره پردې، میټابولیک ځانګړتیا (Si شاخص) دې شبکې ته نقشه شوې ترڅو د مختلفو درملنې لخوا رامینځته شوي د بوټو هورمونونه روښانه کړي. د بوټو د ځانګړي غبرګون دوه اصلي ساحې رسم شوي: یو د JA کلستر کې دی، چیرې چې JA (د هغې بیولوژیکي فعاله بڼه JA-Ile) او نور JA مشتقات ترټولو لوړ Si نمره ښیې؛ بل یې ایتیلین (ET) دی. ګیبریلین یوازې د بوټو د ځانګړتیا کې معتدل زیاتوالی ښودلی، پداسې حال کې چې نور د بوټو هورمونونه، لکه سایټوکینین، آکسین، او ابسیسیک اسید، د بوټو د ځانګړتیا لپاره ټیټ انډکشن ځانګړتیا درلوده. یوازې د W + W کارولو سره پرتله کول، د OS غوښتنلیک (W + OS) له لارې د JA مشتقاتو د لوړ ارزښت لوړول په اصل کې د JAs قوي ځانګړي شاخص ته بدلیدلی شي. په ناڅاپي ډول، OSM او OSS1 د مختلف ایلیسیټر مینځپانګې سره د JA او JA-Ile ورته راټولیدو لامل کیږي. د OSS1 برعکس، OSM په ځانګړي ډول او په کلکه د OSMs لخوا هڅول کیږي، پداسې حال کې چې OSS1 د بیسال ټپونو غبرګون نه پراخوي (شکل 3B).
(الف) د ګډ اظهار شبکې تحلیل د بوټو د هڅول شوي نبات هورمون د راټولولو کایناتیک سمولیشن د PCC محاسبې پراساس. نوډ د یو واحد نبات هورمون استازیتوب کوي، او د نوډ اندازه د درملنې ترمنځ د نبات هورمون لپاره ځانګړی Si شاخص استازیتوب کوي. (ب) په پاڼو کې د JA، JA-Ile او ET راټولول د مختلفو رنګونو لخوا ښودل شوي مختلف درملنې له امله رامینځته کیږي: زردالو، W + OSM؛ نیلي، W + OSSl؛ تور، W + W؛ خړ، C (کنټرول). ستوري د درملنې او کنټرول ترمنځ د پام وړ توپیرونه په ګوته کوي (دوه اړخیزه ANOVA وروسته د Tukey HSD وروسته څو ځله پرتله کول، *** P <0.001). د (C) 697 MS/MS (ډیټا فایل S1) په JA بایوسینتیسس او خراب شوي ادراک سپیکٹرم (irAOC او irCOI1) او (D) 585 MS/MS (ډیټا فایل S1) په ETR1 کې د خراب شوي ET سیګنال سره د معلوماتو تیوري تحلیل دوه نقل شوي بوټي درملنې د نباتاتو لینونه او خالي موټر (EV) کنټرول نباتات رامینځته کړل. ستوري د W+OS درملنې او بې زیانه کنټرول ترمنځ د پام وړ توپیرونه په ګوته کوي (دوه اړخیزه ANOVA وروسته د ټوکی HSD وروسته څو ځله پرتله کول، *P<0.05، **P<0.01 او ***P<0.001). (E) د تخصص سره د تیت پرک مخالفت خپور شوی ګراف. رنګونه د جینیاتي پلوه مختلف تعدیل شوي ډولونه استازیتوب کوي؛ سمبولونه د درملنې مختلف میتودونه استازیتوب کوي: مثلث، W + OSS1؛ مستطیل، W + OSM؛ حلقه C
بیا، موږ د JA او ET بایوسینتیز (irAOC او irACO) او ادراک (irCOI1 او sETR1) په مهمو مرحلو کې د کم شوي نیپینتیس (irCOI1 او sETR1) جینیاتي ډول تعدیل شوي فشار کاروو ترڅو د بوټو په څارویو کې د دې دوه نباتاتو هورمونونو میټابولیزم تحلیل کړو. د بیا پروګرام کولو نسبي ونډه. د پخوانیو تجربو سره سم، موږ په خالي کیریر (EV) نباتاتو کې د بوټو-OS شاملول تایید کړل (شکل 3، C څخه D) او د OSM له امله د Hj شاخص کې ټولیز کمښت، پداسې حال کې چې δj شاخص زیات شوی. غبرګون د OSS1 لخوا رامینځته شوي غبرګون په پرتله ډیر څرګند دی. د دوه کرښو ګراف چې د Hj او δj د همغږۍ په توګه کاروي ځانګړي بې نظمي ښیې (شکل 3E). ترټولو څرګند رجحان دا دی چې په هغه فشارونو کې چې د JA سیګنال نلري، د بوټو څارویو لخوا رامینځته شوي میټابولوم تنوع او تخصص بدلونونه تقریبا په بشپړ ډول له منځه تللي دي (شکل 3C). په برعکس، په sETR1 نباتاتو کې د خاموش ET درک، که څه هم د بوټو خوړونکو میټابولیزم کې د بدلونونو په اړه عمومي اغیزه د JA سیګنالینګ په پرتله خورا ټیټه ده، د OSM او OSS1 هڅونو ترمنځ د Hj او δj شاخصونو کې توپیر کموي (شکل 3D او شکل S5). . دا په ګوته کوي چې د JA سیګنال لیږد د اصلي فعالیت سربیره، د ET سیګنال لیږد د بوټو خوړونکو د ډولونو ځانګړي میټابولیک غبرګون د ښه کولو په توګه هم کار کوي. د دې ښه کولو فعالیت سره سم، د sETR1 نباتاتو کې د میټابولوم انډیکیبلیت کې هیڅ بدلون نه و. له بلې خوا، د sETR1 نباتاتو سره پرتله کول، irACO نباتاتو د بوټو خوړونکو لخوا رامینځته شوي میټابولیک بدلونونو ورته عمومي طول البلدونه رامینځته کړل، مګر د OSM او OSS1 ننګونو ترمنځ د پام وړ مختلف Hj او δj نمرې وښودلې (شکل S5).
د ځانګړو میټابولیتونو د پیژندلو لپاره چې د بوټو خوړونکو د ډولونو ځانګړي غبرګون کې مهم رول لوبوي او د ET سیګنالونو له لارې د دوی تولید ښه تنظیم کړي، موږ د پخوانۍ رامینځته شوې جوړښتي MS/MS میتود څخه کار واخیست. دا میتود د دوه ګونی کلستر کولو میتود پورې اړه لري ترڅو د MS/MS ټوټو [نورمال شوي ډاټ محصول (NDP)] او د ورته والي سکور د غیر جانبدار زیان (NL) پراساس بیا اټکل کړي. د MS/MS ډیټا سیټ چې د ET ټرانسجینک لینونو تحلیل له لارې جوړ شوی و 585 MS/MS (د معلوماتو فایل S1) تولید کړ، کوم چې د دوی په اوو اصلي MS/MS ماډلونو (M) کې د کلستر کولو سره حل شو (شکل 4A). د دې ماډلونو څخه ځینې یې د پخوانیو ځانګړتیاو ځانګړي میټابولیتونو سره په کثافت سره ډک شوي دي: د مثال په توګه، M1، M2، M3، M4 او M7 د مختلفو فینول مشتقاتو (M1)، فلاوونایډ ګلایکوسایډونو (M2)، اسیل شکر (M3 او M4)، او 17-HGL-DTG (M7) کې بډایه دي. برسېره پردې، په هر ماډل کې د یو واحد میټابولایټ میټابولیک ځانګړي معلومات (Si شاخص) محاسبه کیږي، او د هغې د Si ویش په شعوري ډول لیدل کیدی شي. په لنډه توګه، د MS/MS سپیکٹرا چې لوړ بوټي خور او جینټایپ ځانګړتیا ښیې د لوړ Si ارزښتونو لخوا مشخص کیږي، او د کورټوسس احصایې د ښي لکۍ کونج کې د پوستکي ویش په ګوته کوي. په M1 کې داسې یو لین کولوایډ ویش کشف شو، په کوم کې چې فینول امایډ ترټولو لوړ Si کسر ښودلی (شکل 4B). په M7 کې مخکې ذکر شوي بوټي خور انډیکیبل 17-HGL-DTG د Si منځنۍ نمرې ښودلې، چې د دوو OS ډولونو ترمنځ د توپیر تنظیم کولو منځنۍ درجې په ګوته کوي. په برعکس، ډیری اساسي تولید شوي ځانګړي میټابولایټونه، لکه روټین، CGA، او اسیل شکر، د Si ټیټو نمرو څخه دي. د ځانګړو میټابولایټونو ترمنځ د جوړښتي پیچلتیا او Si ویش د ښه سپړلو لپاره، د هر ماډل لپاره یو مالیکولر شبکه جوړه شوه (شکل 4B). د OD تیوري یوه مهمه وړاندوینه (په شکل 1B کې لنډیز شوی) دا ده چې د بوټو خوړونکو وروسته د ځانګړو میټابولیتونو بیا تنظیم کول باید د لوړ دفاعي ارزښت سره میټابولیتونو کې یو اړخیز بدلونونو لامل شي، په ځانګړي توګه د دوی ځانګړتیا زیاتولو سره (د تصادفي ویش سره مخالف) حالت) د MT تیوري لخوا وړاندوینه شوی دفاعي میټابولیت. په M1 کې راټول شوي ډیری فینول مشتقات په فعاله توګه د حشراتو د فعالیت کمیدو سره تړاو لري (32). کله چې په 24 ساعتونو کې د EV کنټرول نباتاتو د هڅول شوي پاڼو او اجزاو پاڼو ترمنځ د M1 میټابولیتونو کې د Si ارزښتونو پرتله کول، موږ ولیدل چې د بوټو خوړونکو حشراتو وروسته د ډیری میټابولیتونو میټابولیک ځانګړتیا د پام وړ زیاتوالي رجحان لري (شکل 4C). د Si ارزښت کې ځانګړی زیاتوالی یوازې په دفاعي فینولامایډونو کې کشف شو، مګر د Si ارزښت کې هیڅ زیاتوالی په نورو فینولونو او نامعلوم میټابولیتونو کې چې پدې ماډل کې یوځای شتون لري کشف نه شو. دا یو ځانګړی ماډل دی، کوم چې د OD تیوري سره تړاو لري. د بوټو خوړونکو لخوا رامینځته شوي میټابولیک بدلونونو اصلي وړاندوینې مطابقت لري. د دې لپاره چې دا ازموینه وکړو چې ایا د فینولامایډ سپیکٹرم دا ځانګړتیا د OS-ځانګړي ET لخوا هڅول شوې وه، موږ د میټابولایټ Si شاخص پلاټ کړ او د EV او sETR1 جینټایپونو کې د OSM او OSS1 ترمنځ د توپیر څرګندولو ارزښت رامینځته کړ (شکل 4D). په sETR1 کې، د OSM او OSS1 ترمنځ د فینولامایډ هڅول شوی توپیر خورا کم شو. د بای کلستر کولو میتود د MS/MS معلوماتو لپاره هم پلي شو چې د JA-تنظیم شوي میټابولیک تخصص پورې اړوند اصلي MS/MS ماډلونو استنباط کولو لپاره ناکافي JA سره راټول شوي. (شکل S6).
(الف) د شریکې ټوټې (NDP ورته والی) او شریکې بې طرفه ضایع (NL ورته والی) پر بنسټ د 585 MS/MS د کلستر کولو پایلې د ماډل (M) د پیژندل شوي مرکب کورنۍ سره مطابقت لري، یا د نامعلوم یا ضعیف میټابولیز شوي میټابولایټ ترکیب له مخې. د هر ماډل تر څنګ، د میټابولایټ (MS/MS) ځانګړی (Si) ویش ښودل شوی. (ب) ماډلر مالیکولر شبکه: نوډونه د MS/MS او څنډو استازیتوب کوي، NDP (سور) او NL (نیلي) MS/MS نمرې (کټ آف،> 0.6). د میټابولایټ ځانګړتیا شاخص (Si) د ماډل (کیڼ) پر بنسټ رنګ شوی او د مالیکولر شبکې (ښي) سره نقشه شوی. (ج) د EV نبات ماډل M1 په 24 ساعتونو کې په جوړښتي (کنټرول) او هڅول شوي حالت (سمول شوي بوټي خور) کې: د مالیکولر شبکې ډیاګرام (Si ارزښت د نوډ اندازه ده، دفاعي فینولامایډ په نیلي کې روښانه شوی). (د) د سپیکٹرم لاین sETR1 د M1 مالیکولر شبکې ډیاګرام د خراب شوي EV او ET درک سره: د شنه حلقې نوډ لخوا ښودل شوی فینولیک مرکب، او د W + OSM او W + OSS1 درملنې ترمنځ د نوډ اندازې په توګه د پام وړ توپیر (P ارزښت). 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؛ په ولفبیري سون کې Lycium barbarum؛ Nick. O-AS، O-acyl شکر.
موږ د یو واحد کم شوي نیپینتیس جینټایپ څخه طبیعي نفوس ته تحلیل نور هم وغځاوه، چیرې چې د بوټو خوړونکو JA کچه او د ځانګړي میټابولایټ کچه کې قوي داخلي بدلونونه دمخه په طبیعي نفوس کې تشریح شوي (26). د 43 جرمپلازمونو پوښلو لپاره د دې معلوماتو سیټ وکاروئ. دا جرمپلازمونه د N. pallens څخه د نباتاتو 123 ډولونه لري. دا نباتات د یوتا، نیواډا، اریزونا، او کالیفورنیا (شکل S7) کې په مختلفو اصلي استوګنځایونو کې راټول شوي تخمونو څخه اخیستل شوي، موږ د میټابولوم تنوع (دلته د نفوس کچه ویل کیږي) β تنوع) او د OSM لخوا رامینځته شوي تخصص محاسبه کړ. د پخوانیو مطالعاتو سره سم، موږ د Hj او δj محورونو په اوږدو کې د میټابولیک بدلونونو پراخه لړۍ ولیدله، دا په ګوته کوي چې جرمپلازمونه د بوټو خوړونکو ته د دوی د میټابولیک غبرګونونو پلاستیکیت کې د پام وړ توپیرونه لري (شکل S7). دا سازمان د بوټو خوړونکو لخوا رامینځته شوي د JA بدلونونو متحرک حد په اړه د پخوانیو مشاهدو یادونه کوي، او په یو واحد نفوس کې یې خورا لوړ ارزښت ساتلی دی (26، 36). د JA او JA-Ile په کارولو سره د Hj او δj ترمنځ د ټولیزې کچې اړیکې ازموینې لپاره، موږ وموندله چې د JA او میټابولوم β تنوع او تخصص شاخص ترمنځ د پام وړ مثبت اړیکه شتون لري (شکل S7). دا وړاندیز کوي چې د نفوس په کچه کشف شوي د JAs انډکشن کې د بوټو خوړونکو لخوا هڅول شوی متفاوتیت ممکن د حشراتو بوټو خوړونکو څخه د انتخاب له امله رامینځته شوي کلیدي میټابولیک پولیمورفیزمونو له امله وي.
پخوانیو مطالعاتو ښودلې چې د تمباکو ډولونه د ډول او د هڅول شوي او جوړښتي میټابولیک دفاع پورې اړوند نسبي انحصار کې خورا توپیر لري. داسې انګیرل کیږي چې د بوټو ضد سیګنال لیږد او دفاعي وړتیاو کې دا بدلونونه د حشراتو د نفوس فشار، د نباتاتو د ژوند دورې، او د دفاعي تولید لګښتونو لخوا تنظیم کیږي په هغه ځای کې چیرې چې یو ورکړل شوی ډول وده کوي. موږ د شمالي امریکا او سویلي امریکا ته د شپږو نیکوتیانا ډولونو د بوټو خوړونکو لخوا هڅول شوي د پاڼو میټابولوم بیا رغونه مستقلیت مطالعه کړ. دا ډولونه د شمالي امریکا نیپینتس سره نږدې تړاو لري، یعنې نیکولاس بوکیفلو. لا، این. نیکوتینیس، نیکوتیانا این. کم شوی واښه، نیکوتیانا ټاباکم، خطي تمباکو، تمباکو (نیکوتیانا سپیګازینی) او د تمباکو پاڼې تمباکو (نیکوتیانا اوبټوسیفولیا) (شکل 5A) (37). د دې ډولونو څخه شپږ، د ښه ځانګړتیا لرونکي ډولونو N. مهرباني وکړئ په ګډون، د پیټونیا کلیډ کلني نباتات دي، او اوبټوسیفولیا این. د خور کلیډ ټریګونوفیلای (38) څو کلن دي. وروسته، د حشراتو د تغذیې د نوعې په کچه د میټابولیک بیا تنظیم کولو مطالعه کولو لپاره په دې اوو ډولونو کې W + W، W + OSM او W + OSS1 شاملول ترسره شول.
(الف) د بوټسټریپ فایلوجینیټیک ونې چې د اعظمي احتمال [د اټومي ګلوټامین ترکیب لپاره (38)] او د اوو نږدې اړونده نیکوټیانا ډولونو (مختلف رنګونو) جغرافیایی ویش پراساس دی (37). (ب) د اوو نیکوټیانا ډولونو میټابولیک پروفایلونو لپاره د ځانګړي تنوع یو توزیع پلاټ (939 MS/MS؛ د معلوماتو فایل S1). د نوعو په کچه، د میټابولوم تنوع د تخصص درجې سره په منفي ډول تړاو لري. د میټابولیک تنوع او تخصص او JA راټولیدو ترمنځ د نوعو په کچه د اړیکو تحلیل په شکل 2 کې ښودل شوی. S9. رنګ، مختلف ډولونه؛ مثلث، W + OSS1؛ مستطیل، W + OSM؛ (ج) نیکوټیانا JA او JA-Ile متحرکات د OS د هڅونې طول البلد سره سم درجه بندي شوي (دوه اړخیزه ANOVA او Tukey HSD د څو اړخیز پرتله کولو وروسته، * P <0.05، ** P <0.01 او * ** د W + OS او W + W پرتله کولو لپاره، P <0.001). د بوټو خوړونکو او میتیل JA (MeJA) تقلید وروسته د هر ډول (D) تنوع او (E) تخصص بکس پلاټ. ستوری د W + OS او W + W یا لینولین جمع W (Lan + W) یا Lan جمع MeJA (Lan + MeJa) او Lan کنټرول (د توپیر دوه اړخیز تحلیل، وروسته د ټوکی HSD پوسټ هاک څو پرتله کول، *P<0.05، **P<0.01 او ***P<0.001) ترمنځ د پام وړ توپیر په ګوته کوي.
د دوه ګوني کلستر میتود په کارولو سره، موږ د 939 MS/MS (د معلوماتو فایل S1) 9 ماډلونه وپیژندل. د مختلفو درملنې لخوا بیا تنظیم شوي MS/MS ترکیب د ډولونو ترمنځ د مختلفو ماډلونو ترمنځ خورا توپیر لري (شکل S8). د Hj لیدل (دلته د نوعو کچې γ-تنوع په نوم یادیږي) او δj ښیي چې مختلف ډولونه په میټابولیک ځای کې په خورا مختلف ګروپونو کې راټولیږي، چیرې چې د نوعو کچې ویش معمولا د جوش په پرتله ډیر څرګند وي. د N. خطي او N. obliquus استثنا سره، دوی د انډکشن اغیزو پراخه متحرک لړۍ ښیې (شکل 5B). برعکس، ډولونه لکه N. purpurea او N. obtusifolia د درملنې لپاره لږ څرګند میټابولیک غبرګون لري، مګر میټابولوم ډیر متنوع دی. د هڅول شوي میټابولیک غبرګون د نوعو ځانګړي ویش د تخصص او ګاما تنوع ترمنځ د پام وړ منفي اړیکه پایله درلوده (PCC = -0.46، P = 4.9×10-8). د JA په کچه کې د OS- هڅول شوي بدلونونه د میټابولوم تخصص سره په مثبت ډول تړاو لري، او د هر ډول لخوا ښودل شوي میټابولیک ګاما تنوع سره په منفي ډول تړاو لري (شکل 5B او شکل S9). دا د یادونې وړ ده چې هغه ډولونه چې په عام ډول په شکل 5C کې د "سیګنل غبرګون" ډولونو په نوم یادیږي، لکه نیپینتیس نیماتودونه، نیپینتیس نیپینتیس، نیپینتیس حاد، او نیپینتیس کم شوي، په 30 دقیقو کې د پام وړ نښې رامینځته کړې. د OS-ځانګړي JA او JA-Ile وروستي پیښې، پداسې حال کې چې نور باکتریا چې "سیګنل غیر ځواب ویونکي" بلل کیږي، لکه نیپینتیس ملز، نیپینتیس پوډري او N. obtusifolia یوازې د JA-Ile Edge انډکشن پرته له کوم OS ځانګړتیا ښیې (شکل 5C). په میټابولیک کچه کې، لکه څنګه چې پورته یادونه وشوه، د ضعیف شوي نیپینتیس لپاره، د سیګنل غبرګون لرونکي موادو د OS ځانګړتیا ښودلې او د پام وړ δj یې زیات کړی، پداسې حال کې چې Hj کموي. دا د OS-ځانګړي لومړني اغیز په هغو ډولونو کې نه دی موندل شوی چې د سیګنال غیر غبرګون لرونکي ډولونو په توګه طبقه بندي شوي دي (شکل 5، D او E). د OS-ځانګړي میټابولیتونه ډیر ځله د سیګنال ځواب ورکوونکي ډولونو ترمنځ شریک کیږي، او دا سیګنال کلسترونه د ضعیف سیګنال غبرګون لرونکو ډولونو سره کلستر کیږي، پداسې حال کې چې د ضعیف سیګنال غبرګون لرونکو ډولونه لږ متقابل تړاو ښیې (شکل S8). دا پایله ښیي چې د JAs د OS-ځانګړي انډکشن او د ښکته جریان میټابولوم د OS-ځانګړي بیا تنظیم کول د نوعو په کچه سره یوځای شوي دي.
بیا، موږ د لینولین پیسټ وکاروو چې میتیل JA (MeJA) لري ترڅو نباتاتو درملنه وکړي ترڅو وڅیړو چې ایا دا د یوځای کولو طریقې د JA شتون لخوا محدود دي چې د خارجي JA لخوا پلي کیږي، کوم چې به د نباتاتو په سایټوپلازم کې وي. چټک ډیسټریفیکیشن JA دی. موږ د JA د دوامداره عرضه کولو له امله د سیګنال ځواب ورکوونکي ډولونو څخه سیګنال غیر ځواب ورکوونکي ډولونو ته د تدریجي بدلون ورته رجحان وموند (شکل 5، D او E). په لنډه توګه، د MeJA درملنې د خطي نیماتودونو، N. obliquus، N. aquaticus، N. pallens، او N. mikimotoi میټابولومونه په کلکه بیا پروګرام کړل، چې په پایله کې یې په δj کې د پام وړ زیاتوالی او په Hj کې کمښت رامینځته شو. N. purpurea یوازې په δj کې زیاتوالی ښودلی، مګر Hj نه. N. obtusifolia، کوم چې دمخه د JA خورا ټیټې کچې راټولولو ښودل شوی، د میټابولوم بیا تنظیم کولو شرایطو کې د MeJA درملنې ته هم ضعیف ځواب ورکوي. دا پایلې ښیي چې د JA تولید یا د سیګنال لیږد په فزیولوژیکي لحاظ د سیګنال غیر ځواب ویونکو ډولونو کې محدود دی. د دې فرضیې د ازموینې لپاره، موږ د W + W، W + OSMs او W + OSS1 ټرانسکرپټوم (39) لخوا هڅول شوي څلور ډولونه (N. پیلینز، N. ملز، N. ګلابي او N. مایکروفیلا) مطالعه کړل. د میټابولوم بیا جوړونې نمونې سره سم، ډولونه په ټرانسکرپټوم ځای کې ښه جلا شوي، چې په منځ کې N. attenuated ترټولو لوړ OS- هڅول شوی RDPI ښودلی، پداسې حال کې چې N. gracilis ترټولو ټیټ درلود (شکل 6A). په هرصورت، دا وموندل شوه چې د N. oblonga لخوا هڅول شوی ټرانسکرپټوم تنوع د څلورو ډولونو په منځ کې ترټولو ټیټ و، د N. oblonga د لوړ میټابونومیک تنوع برعکس چې مخکې په اوو ډولونو کې ښودل شوی و. پخوانیو مطالعاتو ښودلې چې د لومړني دفاعي سیګنالونو پورې اړوند جینونو سیټ، په شمول د JA سیګنالونو، د نیکوټیانا ډولونو (39) کې د بوټو څارویو پورې اړوند ایلیسیټرونو لخوا هڅول شوي د لومړني دفاعي غبرګونونو ځانګړتیا تشریح کوي. د دې څلورو ډولونو ترمنځ د JA سیګنالینګ لارو پرتله کول یو په زړه پورې نمونه ښکاره کړه (شکل 6B). په دې لاره کې ډیری جینونه، لکه AOC، OPR3، ACX او COI1، په دې څلورو ډولونو کې د انډکشن نسبتا لوړه کچه ښودلې. په هرصورت، یو کلیدي جین، JAR4، JA د JA-Ile جمع شوي ټرانسکرپټونو په بیولوژیکي فعال شکل بدلوي، او د هغې د ټرانسکرپشن کچه خورا ټیټه ده، په ځانګړې توګه په N. ملونو، نیپینتیس پیریز او N. مایکروفیلا کې. سربیره پردې، یوازې د بل جین AOS ټرانسکرپټ په N. bifidum کې ونه موندل شو. د جین په څرګندولو کې دا بدلونونه ممکن د سیګنال انرجیک ډولونو کې د JA ټیټ تولید او د N. gracilis د انډکشن لخوا رامینځته شوي خورا فینوټایپونو لپاره مسؤل وي.
(الف) د څلورو نږدې اړونده تمباکو ډولونو د لومړني ټرانسکرپشنل غبرګونونو د بیا پروګرام کولو د معلوماتو تیوري تحلیل چې د بوټو د انډکشن څخه 30 دقیقې وروسته نمونه شوی. RDPI د بوټو د کنټرول سره د بوټو د OS لخوا هڅول شوي پاڼو پرتله کولو سره محاسبه کیږي. رنګونه مختلف ډولونه په ګوته کوي، او سمبولونه د درملنې مختلف میتودونه په ګوته کوي. (ب) د څلورو ډولونو ترمنځ د JA سیګنالینګ لارو کې د جین څرګندولو تحلیل. د JA ساده شوی لاره د بکس پلاټ تر څنګ ښودل شوې. مختلف رنګونه د پروسس کولو مختلف میتودونه په ګوته کوي. ستوری ښیې چې د W + OS درملنې او W + W کنټرول ترمنځ د پام وړ توپیر شتون لري (د زده کونکي د t-ټیسټ لپاره د جوړه توپیرونو لپاره، *P<0.05، **P<0.01 او ***P<0.001). OPDA، 12-oxophytodienoic اسید؛ OPC-8: 0,3-oxo-2(2′(Z)-pentenyl)-cyclopentane-1-octanoic اسید.
په وروستۍ برخه کې، موږ مطالعه وکړه چې څنګه د مختلفو نباتاتو ډولونو میټابولوم د حشراتو ډولونو پورې اړوند بیا رغونه د بوټو خوړونکو په وړاندې مقاومت کولی شي. پخوانۍ څیړنې د نیکوتیانا جینس باندې ټینګار وکړ. د Ms او لاروا په وړاندې د دوی مقاومت خورا توپیر لري (40). دلته، موږ د دې ماډل او د دوی میټابولیک پلاستیکیت ترمنځ اړیکه مطالعه کړه. د پورته څلورو تمباکو ډولونو په کارولو سره، او د بوټو خوړونکو له امله رامینځته شوي میټابولوم تنوع او تخصص او Ms او Sl ته د نباتاتو مقاومت ترمنځ اړیکه ازموینه کول، موږ وموندله چې د جنرالیسټ Sl ټولو لپاره مقاومت، تنوع او تخصص په مثبت ډول سره تړاو لري، پداسې حال کې چې د متخصص میرمنو او تخصص سره د مقاومت ترمنځ اړیکه کمزورې ده، او د تنوع سره اړیکه د پام وړ نه ده (شکل S10). د S1 مقاومت په اړه، دواړه کم شوي N. chinensis او N. gracilis، کوم چې دمخه د JA سیګنال لیږد کچې او میټابولوم پلاستیکیت ښودلو لپاره ښودل شوي، د بوټو خوړونکو انډکشن ته خورا مختلف غبرګونونه درلودل، او دوی ورته لوړ مقاومت هم ښودلی. جنس.
په تیرو شپیتو کلونو کې، د نباتاتو د دفاع تیوري یو تیوریکي چوکاټ چمتو کړی دی، چې پر بنسټ یې څیړونکو د نباتاتو د ځانګړو میټابولایټونو د ارتقا او دندو د پام وړ شمیر وړاندوینه کړې ده. ډیری دا تیوري د قوي استنباطاتو عادي پروسې تعقیب نه کوي (41). دوی د تحلیل په ورته کچه کې کلیدي وړاندوینې (3) وړاندیز کوي. کله چې د کلیدي وړاندوینو ازموینه ځانګړو تیوریو ته اجازه ورکوي چې تحلیل شي، دا به د دې لامل شي چې ساحه مخ په وړاندې روانه ده. ملاتړ وشي، مګر نور رد کړئ (42). پرځای یې، نوې تیوري د تحلیل په مختلفو کچو کې وړاندوینې کوي او د تشریحي ملاحظاتو یوه نوې طبقه اضافه کوي (42). په هرصورت، په فعاله کچه وړاندیز شوي دوه تیوري، MT او OD، په اسانۍ سره د بوټو خوړونکو لخوا رامینځته شوي ځانګړي میټابولیک بدلونونو مهم وړاندوینې په توګه تشریح کیدی شي: OD تیوري باور لري چې په ځانګړي میټابولیک "ځای" کې بدلونونه خورا سمتي دي. د MT تیوري باور لري چې دا بدلونونه به غیر سمتي وي او په تصادفي ډول په میټابولیک ځای کې موقعیت ولري، او د لوړ دفاعي ارزښت میټابولایټونو تمه لري. د OD او MT وړاندوینو پخوانۍ ازموینې د لومړیتوب "دفاع" مرکباتو د یوې تنګ سیټ په کارولو سره ازمول شوي. دا میټابولایټ-مرکزي ازموینې د بوټو خوړونکو په جریان کې د میټابولوم بیا تنظیم کولو حد او سرعت تحلیل کولو وړتیا منع کوي، او د یو ثابت احصایوي چوکاټ دننه ازموینې ته اجازه نه ورکوي چې کلیدي وړاندوینو ته اړتیا ولري چې په بشپړ ډول په پام کې نیول کیدی شي د نباتاتو میټابولوم کې بدلونونه اندازه کړئ. دلته، موږ د کمپیوټري MS پراساس په میټابولومیک کې نوښتګر ټیکنالوژي کارولې او د معلوماتو تیوري تشریح کونکو عمومي اسعارو کې د ډیکونوولوشن MS تحلیل ترسره کړ ترڅو د نړیوال میټابولومیک کچې کې وړاندیز شوي دواړو ترمنځ توپیر ازموینه وکړو. د دې تیوري کلیدي وړاندوینه. د معلوماتو تیوري په ډیری برخو کې پلي شوې، په ځانګړي توګه د ژویو تنوع او د مغذي موادو جریان څیړنې په شرایطو کې (43). په هرصورت، تر هغه ځایه چې موږ پوهیږو، دا لومړی غوښتنلیک دی چې د نباتاتو د میټابولیک معلوماتو ځای تشریح کولو او د چاپیریالي اشارو په ځواب کې د لنډمهاله میټابولیک بدلونونو پورې اړوند ایکولوژیکي ستونزې حل کولو لپاره کارول کیږي. په ځانګړې توګه، د دې میتود وړتیا د دې وړتیا کې ده چې د نباتاتو ډولونو دننه او ترمنځ نمونې پرتله کړي ترڅو معاینه کړي چې څنګه بوټي خوړونکو د ارتقا په مختلفو کچو کې له مختلفو ډولونو څخه د میکرو ارتقايي نمونو ته وده ورکړې ده. میټابولیزم.
د اصلي اجزاو تحلیل (PCA) د څو اړخیزو معلوماتو سیټ د ابعاد کمولو ځای ته بدلوي ترڅو د معلوماتو اصلي رجحان تشریح شي، نو دا معمولا د معلوماتو سیټ تحلیل کولو لپاره د سپړنې تخنیک په توګه کارول کیږي، لکه د ډیکونولوشن میټابولوم. په هرصورت، د ابعاد کمښت به د معلوماتو سیټ کې د معلوماتو مینځپانګې یوه برخه له لاسه ورکړي، او PCA نشي کولی د هغو ځانګړتیاو په اړه کمیتي معلومات چمتو کړي چې په ځانګړي ډول د ایکولوژیکي تیوري سره تړاو لري، لکه: څنګه بوټي خوړونکي په ځانګړو برخو کې تنوع بیا تنظیموي (د مثال په توګه، بډایه، ویش) او کثرت) میټابولیتونه؟ کوم میټابولیتونه د ورکړل شوي بوټي خوړونکي د هڅول شوي حالت وړاندوینه کونکي دي؟ د ځانګړتیا، تنوع او انډیکیبلیت له نظره، د پاڼو ځانګړي میټابولیټ پروفایل معلوماتي مینځپانګه تجزیه کیږي، او دا وموندل شوه چې د بوټو خوړونکي خواړه کولی شي ځانګړي میټابولیزم فعال کړي. په ناڅاپي ډول، موږ ولیدل چې، لکه څنګه چې د معلوماتو تیوري شاخصونو کې پلي شوي، پایله لرونکي میټابولیک وضعیت د دوو بوټو خوړونکو (د شپې تغذیه شوي جنرالیسټ Sl) او د سولاناسی متخصص میرمن د بریدونو وروسته لوی تداخل لري. که څه هم د دوی د تغذیې چلند او غلظت د پام وړ توپیر لري. په OS (31) کې د غوړ اسید-امینو اسید کنجوګیټ (FAC) پیل کونکی. د معیاري پنکچر ټپونو درملنې لپاره د بوټو خوړونکو OS په کارولو سره، د بوټو خوړونکو سمولیټ درملنه هم ورته رجحان ښودلی. د بوټو خوړونکو بریدونو ته د نباتاتو د غبرګون سمولو لپاره دا معیاري پروسیجر د بوټو خوړونکو د خوړونکو د خوړونکو چلند کې د بدلونونو له امله رامینځته شوي مغشوشونکي عوامل له منځه وړي، کوم چې په مختلفو وختونو کې د زیان مختلف درجې لامل کیږي (34). FAC، کوم چې د OSM اصلي لامل پیژندل کیږي، په OSS1 کې JAS او نور د نباتاتو هورمون غبرګونونه کموي، پداسې حال کې چې OSS1 سلګونه ځله کموي (31). په هرصورت، OSS1 د OSM په پرتله د JA راټولیدو ورته کچې رامینځته کړې. دا دمخه ښودل شوې چې د کم شوي نیپینتیس کې د JA غبرګون د OSM په وړاندې خورا حساس دی، چیرې چې FAC کولی شي خپل فعالیت وساتي حتی که د 1:1000 سره د اوبو سره حل شي (44). له همدې امله، د OSM په پرتله، که څه هم په OSS1 کې FAC خورا ټیټ دی، دا د JA د کافي خپریدو هڅولو لپاره کافي دی. پخوانیو مطالعاتو ښودلې چې د پورین په څیر پروټینونه (45) او اولیګوساکرایډونه (46) د OSS1 کې د نباتاتو د دفاع غبرګونونو د رامینځته کولو لپاره د مالیکولي نښو په توګه کارول کیدی شي. په هرصورت، دا لاهم روښانه نده چې ایا په OSS1 کې دا ایلیسیټرونه د اوسني مطالعې کې لیدل شوي JA د راټولیدو مسؤلیت لري.
که څه هم د مختلفو بوټو خوړونکو یا خارجي JA یا SA (سیلیسیلیک اسید) (47) د کارولو له امله رامینځته شوي توپیر لرونکي میټابولیک ګوتو نښې تشریح کولو لپاره لږې مطالعې شتون لري، هیڅوک د بوټو واښو شبکې کې د بوټو د ډولونو ځانګړي ګډوډي او د هغې اغیزې په ځانګړي ډول د میټابولیزم عمومي اغیز په سیستماتیک ډول مطالعه کوي. شخصي معلومات. دې تحلیل نور هم تایید کړه چې د JA پرته د نورو نباتاتو هورمونونو سره د داخلي هورمون شبکې اړیکه د بوټو خوړونکو لخوا رامینځته شوي میټابولیک بیا تنظیم کولو ځانګړتیا شکل ورکوي. په ځانګړې توګه، موږ وموندله چې د OSM لخوا رامینځته شوی ET د OSS1 لخوا رامینځته شوي په پرتله د پام وړ لوی و. دا حالت په OSM کې د FAC ډیر مینځپانګې سره مطابقت لري، کوم چې د ET د چاودیدو لپاره اړین او کافي شرط دی (48). د نباتاتو او بوټو خوړونکو ترمنځ د تعامل په شرایطو کې، د نبات ځانګړي میټابولایټ متحرکاتو کې د ET سیګنال کولو فعالیت لاهم ناڅاپي دی او یوازې یو واحد مرکب ګروپ په نښه کوي. سربیره پردې، ډیری مطالعاتو د ET د تنظیم کولو لپاره د ET یا د هغې مخکیني یا مختلف مخنیوی کونکو څخه د بهرني استعمال څخه کار اخیستی دی، چې په منځ کې یې دا بهرني کیمیاوي غوښتنلیکونه به ډیری غیر مشخص اړخیزې اغیزې رامینځته کړي. زموږ د پوهې له مخې، دا څیړنه د ET د رول لومړۍ لویه پیمانه سیستماتیک ازموینه استازیتوب کوي ترڅو د ET په کارولو کې د ET رول تولید او درک کړي ترڅو د نبات میټابولوم متحرکاتو همغږي کولو لپاره خراب ټرانسجینک نباتات تولید او درک کړي. د بوټو څارویو لپاره ځانګړي ET انډکشن کولی شي په نهایت کې د میټابولوم غبرګون تعدیل کړي. ترټولو مهم د ET بایوسینتیسس (ACO) او ادراک (ETR1) جینونو ټرانسجینک لاسوهنه ده چې د بوټو څارویو لپاره ځانګړي ډی نوو فینولامایډونو راټولول یې څرګند کړل. دا دمخه ښودل شوي چې ET کولی شي د پوټریسین N-methyltransferase (49) تنظیم کولو سره د JA هڅول شوي نیکوتین راټولول ښه تنظیم کړي. په هرصورت، د میخانیکي نظر څخه، دا روښانه نده چې ET څنګه د فینامایډ انډکشن ښه تنظیموي. د ET د سیګنال لیږد فعالیت سربیره، میټابولیک جریان هم S-adenosyl-1-methionine ته لیږدول کیدی شي ترڅو په پولیامینوفینول امایډونو کې پانګونه تنظیم کړي. S-adenosyl-1-methionine ET او د پولیامین بایوسینتیک لارې عام منځګړی دی. هغه میکانیزم چې د ET سیګنال یې د فینولامایډ کچه تنظیموي نورې مطالعې ته اړتیا لري.
د اوږدې مودې لپاره، د نامعلوم جوړښت د ځانګړو میټابولیتونو د لوی شمیر له امله، د ځانګړو میټابولیتونو کټګوریو ته شدیده پاملرنه د بیولوژیکي تعاملاتو وروسته د میټابولیت تنوع د وختي بدلونونو په کلکه ارزونه کولو توان نلري. اوس مهال، د معلوماتو تیوري تحلیل پراساس، د بې طرفه میټابولیتونو پراساس د MS/MS سپیکٹرم استملاک اصلي پایله دا ده چې بوټي خوړونکي چې د بوټو خوړونکي خوري یا تقلید کوي د پاڼو میټابولوم ټول میټابولیت تنوع کمولو ته دوام ورکوي پداسې حال کې چې د هغې د تخصص درجې زیاتوي. د بوټو خوړونکو له امله رامینځته شوي میټابولوم ځانګړتیا کې دا لنډمهاله زیاتوالی د ټرانسکرپټوم ځانګړتیا کې د همغږۍ زیاتوالي سره تړاو لري. هغه ځانګړتیا چې د دې لوی میټابولوم تخصص کې ترټولو زیاته مرسته کوي (د لوړ Si ارزښت درلودل) د پخوانیو مشخص شوي بوټو خوړونکي فعالیت سره ځانګړی میټابولیټ دی. دا ماډل د OD تیوري وړاندوینې سره مطابقت لري، مګر د میټابولوم بیا پروګرام کولو تصادفي سره اړوند د MT وړاندوینه مطابقت نلري. په هرصورت، دا معلومات د مخلوط ماډل وړاندوینې سره هم مطابقت لري (غوره MT؛ شکل 1B)، ځکه چې نور غیر مشخص شوي میټابولیتونه چې د نامعلوم دفاعي دندو سره وي ممکن لاهم د ناڅاپي Si ویش تعقیب کړي.
د دې څیړنې لخوا نور هم نیول شوی د پام وړ نمونه دا ده چې د مایکرو ارتقا کچې (یو نبات او تمباکو نفوس) څخه تر لوی ارتقايي کچې (نږدې اړونده تمباکو ډولونه) پورې، د ارتقايي سازمان مختلف کچې په "غوره دفاع" کې دي. د بوټو خوړونکو په وړتیاو کې د پام وړ توپیرونه شتون لري. مور او نور (20) او کیسلر او کالسک (1) په خپلواکه توګه وړاندیز وکړ چې د ژویو تنوع درې فعالې کچې چې په اصل کې د ویټیکر (50) لخوا توپیر شوي د کیمیاوي تنوع په جوړښتي او هڅول شوي وختي بدلونونو کې بدل کړي؛ دا لیکوالان نه لنډیز شوي د لوی پیمانه میټابولوم معلوماتو راټولولو لپاره پروسیجرونه هم دا نه تشریح کوي چې څنګه د دې معلوماتو څخه میټابولیک تنوع محاسبه کړي. پدې څیړنه کې، د ویټیکر د فعال طبقه بندي لپاره کوچني تعدیلات به α-میټابولیک تنوع په یوه ورکړل شوي نبات کې د MS/MS سپیکٹرا تنوع په توګه په پام کې ونیسي، او β-میټابولیک تنوع د نفوسو د یوې ډلې د بنسټیز داخلي میټابولیزم په توګه د ځای، او γ-میټابولیک تنوع به د ورته ډولونو تحلیل توسیع وي.
د JA سیګنال د بوټو خوړونکو میټابولیک غبرګونونو پراخه لړۍ لپاره اړین دی. په هرصورت، د میټابولوم تنوع ته د JA بایوسینتیز د داخلي تنظیم کولو د ونډې د سخت کمیتي ازموینې نشتوالی شتون لري، او ایا د JA سیګنال د فشار له امله رامینځته شوي میټابولیک تنوع لپاره په لوړه میکرو ارتقايي پیمانه عمومي ځای دی لاهم ناڅرګند دی. موږ ولیدل چې د نیپینتیس بوټو خوړونکو طبیعت د میټابولوم تخصص هڅوي او د نیکوتیانا ډولونو او نږدې اړونده نیکوتیانا ډولونو په نفوس کې د میټابولوم تخصص توپیر په سیستماتیک ډول د JA سیګنالینګ سره مثبت تړاو لري. سربیره پردې، کله چې د JA سیګنال خراب شي، د یو واحد جینټایپ بوټو خوړونکو لخوا رامینځته شوی میټابولیک ځانګړتیا به لغوه شي (شکل 3، C او E). څرنګه چې د طبیعي کم شوي نیپینتیس نفوس میټابولیک سپیکٹرم بدلونونه ډیری یې کمیتي دي، پدې تحلیل کې د میټابولیک β تنوع او ځانګړتیا کې بدلونونه ممکن په لویه کچه د میټابولایټ بډایه مرکب کټګوریو قوي هڅونې له امله رامینځته شي. دا مرکب ټولګي د میټابولوم پروفایل برخه تسلط لري او د JA سیګنالونو سره مثبت اړیکه رامینځته کوي.
ځکه چې د تمباکو نوعو بایو کیمیکل میکانیزمونه چې ورسره نږدې تړاو لري ډیر توپیر لري، میټابولیتونه په ځانګړي ډول په کیفیتي اړخ کې پیژندل شوي، نو دا ډیر تحلیلي دی. د نیول شوي میټابولیک پروفایل د معلوماتو تیوري پروسس کول څرګندوي چې د بوټو خوړونکو انډکشن د میټابولیک ګاما تنوع او تخصص ترمنځ د سوداګرۍ بند زیاتوي. د JA سیګنال پدې سوداګرۍ بند کې مرکزي رول لوبوي. د میټابولوم تخصص زیاتوالی د اصلي OD وړاندوینې سره مطابقت لري او په مثبت ډول د JA سیګنال سره تړاو لري، پداسې حال کې چې د JA سیګنال په منفي ډول د میټابولیک ګاما تنوع سره تړاو لري. دا ماډلونه ښیي چې د نباتاتو د OD ظرفیت په عمده توګه د JA پلاستیکیت لخوا ټاکل کیږي، که په مایکرو ارتقايي پیمانه وي یا په لوی ارتقايي پیمانه. د JA غوښتنلیک تجربې چې د JA بایوسینتیسس نیمګړتیاوې مخنیوی کوي نور هم څرګندوي چې د تمباکو نږدې اړوند ډولونه د سیګنال ځواب ورکوونکي او سیګنال غیر ځواب ورکوونکي ډولونو کې توپیر کیدی شي، لکه د دوی د JA حالت او د بوټو خوړونکو لخوا رامینځته شوي میټابولوم پلاستیکیت. د سیګنال غیر ځواب ورکوونکي ډولونه نشي کولی د دوی د انډوجینس JA تولید کولو کې د ناتوانۍ له امله ځواب ووایی او له همدې امله د فزیولوژیکي محدودیتونو تابع دي. دا ممکن د JA سیګنلینګ لارې (AOS او JAR4 په N. crescens کې) کې د ځینو کلیدي جینونو کې د بدلونونو له امله رامینځته شي. دا پایله روښانه کوي چې دا بین النسلي میکرو ارتقايي نمونې ممکن په عمده توګه د داخلي هورمون درک او غبرګون کې بدلونونو لخوا پرمخ وړل کیږي.
د نباتاتو او بوټو خوړونکو ترمنځ د تعامل سربیره، د میټابولیک تنوع سپړنه د چاپیریال سره د بیولوژیکي تطابق او د پیچلو فینوټایپیک ځانګړتیاو د ارتقا په څیړنه کې د ټولو مهمو تیوریکي پرمختګونو سره تړاو لري. د عصري MS وسیلو لخوا ترلاسه شوي معلوماتو مقدار کې زیاتوالي سره، د میټابولیک تنوع په اړه فرضیه ازموینه اوس کولی شي د انفرادي / کټګورۍ میټابولایټ توپیرونو څخه تیر شي او د غیر متوقع نمونو څرګندولو لپاره نړیوال تحلیل ترسره کړي. د لوی پیمانه تحلیل په پروسه کې، یو مهم استعاره د معنی لرونکي نقشو تصور کولو مفکوره ده چې د معلوماتو سپړلو لپاره کارول کیدی شي. له همدې امله، د بې طرفه MS/MS میټابولومکس او معلوماتو تیوري د اوسني ترکیب یوه مهمه پایله دا ده چې دا یو ساده میټریک چمتو کوي چې د مختلفو ټیکونومیک پیمانه کې د میټابولیک تنوع براوز کولو لپاره د نقشو جوړولو لپاره کارول کیدی شي. دا د دې میتود اساسي اړتیا ده. د مایکرو / میکرو ارتقا او ټولنې ایکولوژي مطالعه.
د میکرو ارتقايي کچې په اړه، د ایرلیچ او ریوین (51) د نباتاتو او حشراتو د ګډ ارتقايي تیوري اصلي موخه دا ده چې وړاندوینه وکړي چې د انټرسپیسیز میټابولیک تنوع توپیر د نباتاتو نسبونو د تنوع لامل دی. په هرصورت، د دې اصلي کار له خپریدو راهیسې په پنځوسو کلونو کې، دا فرضیه په ندرت سره ازمول شوې ده (52). دا په لویه کچه د اوږد واټن نباتاتو نسبونو کې د پرتله کولو وړ میټابولیک ځانګړتیاو فایلوجینیټیک ځانګړتیاو له امله ده. نادریت د هدف تحلیل میتودونو ته د لنگر کولو لپاره کارول کیدی شي. د معلوماتو تیوري لخوا پروسس شوی اوسنی MS/MS کاري جریان د نامعلوم میټابولیتونو MS/MS جوړښتي ورته والی اندازه کوي (پرته له مخکینۍ میټابولیټ انتخاب څخه) او دا MS/MS د MS/MS سیټ ته بدلوي، پدې توګه په مسلکي میټابولیزم کې دا میکرو ارتقايي ماډلونه د طبقه بندي پیمانه کې پرتله کیږي. ساده احصایوي شاخصونه. پروسه د فایلوجینیټیک تحلیل سره ورته ده، کوم چې کولی شي د مخکینۍ وړاندوینې پرته د تنوع یا کرکټر ارتقا کچه اندازه کولو لپاره د ترتیب سمون وکاروي.
په بایو کیمیکل کچه، د فرن او جونز (53) د سکرینینګ فرضیه ښیي چې میټابولیک تنوع په مختلفو کچو کې ساتل کیږي ترڅو د پخوانیو غیر اړونده یا بدل شوي میټابولیتونو بیولوژیکي فعالیتونو د ترسره کولو لپاره خام مواد چمتو کړي. د معلوماتو تیوري میتودونه یو چوکاټ چمتو کوي چې پکې دا میټابولیت ځانګړي ارتقايي لیږدونه چې د میټابولیت تخصص په جریان کې پیښیږي د وړاندیز شوي ارتقايي سکرینینګ پروسې برخې په توګه اندازه کیدی شي: د بیولوژیکي پلوه فعال تطابق د ټیټ ځانګړتیا څخه لوړ ځانګړتیا ته د ورکړل شوي چاپیریال منع شوي میټابولیتونه.
په ټوله کې، د مالیکولي بیولوژي په لومړیو ورځو کې، د نباتاتو د دفاع مهمې تیورۍ رامینځته شوې، او د استخراجي فرضیې پر بنسټ میتودونه په پراخه کچه د ساینسي پرمختګ یوازینۍ وسیله ګڼل کیږي. دا په لویه کچه د ټول میټابولوم اندازه کولو تخنیکي محدودیتونو له امله دی. که څه هم فرضیې پر بنسټ میتودونه په ځانګړي ډول د نورو لامل میکانیزمونو په غوره کولو کې ګټور دي، د بایو کیمیکل شبکو په اړه زموږ د پوهې د پرمختګ لپاره د دوی وړتیا د اوسني ډیټا-انټینس ساینس کې د موجوده کمپیوټري میتودونو په پرتله خورا محدوده ده. له همدې امله، هغه تیورۍ چې وړاندوینه نشي کیدی د شته معلوماتو له ساحې څخه لرې دي، نو د څیړنې په ډګر کې د پرمختګ فرضي فورمول/ازموینې دوره نشي لغوه کیدی (4). موږ وړاندوینه کوو چې دلته معرفي شوي میټابولومیکونو د محاسبې کاري جریان کولی شي د میټابولیک تنوع وروستي (څنګه) او وروستي (ولې) مسلو کې علاقه بیا راژوندۍ کړي، او د تیوریکي پلوه لارښود شوي ډیټا ساینس نوي دور ته مرسته وکړي. دورې هغه مهم تیورۍ بیا وڅیړلې چې تیرو نسلونو ته یې الهام ورکړی و.
د بوټو څارویو مستقیم تغذیه د ګلاب غوړیدونکي بوټي د یوې سپینې رنګې پاڼې په یوه کې د دوهم انسټار لاروا یا SL لاروا د لوړولو له لارې ترسره کیږي، چې په هر بوټي کې 10 د بوټو نقلونه وي. د حشراتو لاروا د کلمپونو سره تړل شوي وو، او پاتې پاڼې نسج د انفیکشن څخه 24 او 72 ساعته وروسته راټول شوي وو او په چټکۍ سره کنګل شوي وو، او میټابولایټونه استخراج شوي وو.
د بوټو خوړونکو درملنه په خورا همغږي ډول تقلید کړئ. طریقه دا ده چې د ټوکر د نمونې څرخونو څخه کار واخلئ ترڅو د ټوکر د ګلدان د ودې مرحلې په جریان کې د نبات د دریو بشپړ پراخو پاڼو د مینځنۍ برخې په هر اړخ کې د اغزو درې قطارونه سوري کړئ، او سمدلاسه 1:5 حل شوي Ms تطبیق کړئ. یا د دستکشې ګوتو څخه کار واخلئ ترڅو S1 OS د پنچر زخم ته داخل کړئ. لکه څنګه چې پورته تشریح شوي پاڼي راټول کړئ او پروسس کړئ. د لومړني میټابولایټونو او نبات هورمونونو استخراج لپاره مخکې تشریح شوي میتود وکاروئ (54).
د خارجي JA غوښتنلیکونو لپاره، د هر ډول شپږو ګلاب ګل لرونکو بوټو څخه د هر یو درې د ډډ پاڼې د 20μl لینولین پیسټ سره درملنه کیږي چې 150μg MeJA (Lan + MeJA) لري، او 20μl لینولین او د زخم درملنه (Lan + W)، یا د کنټرول په توګه 20μl خالص لینولین وکاروئ. پاڼې د درملنې څخه 72 ساعته وروسته راټولې شوې، په مایع نایتروجن کې سنیپ کنګل شوې، او د کارولو پورې په -80 ° C کې زیرمه شوې.
زموږ په څېړنیزه ډله کې څلور JA او ET ټرانسجینک کرښې، چې irAOC (36)، irCOI1 (55)، irACO او sETR1 (48) دي، پیژندل شوي دي. irAOC په کلکه د JA او JA-Ile په کچه کې کمښت ښودلی، پداسې حال کې چې irCOI1 د JAs سره حساس نه و. د EV په پرتله، د JA-Ile راټولیدل زیات شوي. په ورته ډول، irACO به د ET تولید کم کړي، او د EV په پرتله، sETR1، چې د ET سره حساس نه دی، به د ET تولید زیات کړي.
د فوټوکوسټیک لیزر سپیکٹرومیټر (سینسر سینس ETD-300 ریښتیني وخت ET سینسر) د ET اندازه کولو لپاره په غیر برید کونکي ډول کارول کیږي. د درملنې سمدلاسه وروسته، د پاڼو نیمایي برخه پرې شوه او د 4 ملی لیتر مهر شوي شیشې بوتل ته لیږدول شوه، او د سر ځای ته اجازه ورکړل شوه چې په 5 ساعتونو کې راټول شي. د اندازه کولو په جریان کې، هر بوتل د 8 دقیقو لپاره د 2 لیټرو / ساعت خالص هوا جریان سره فلش شو، کوم چې دمخه د سینسر سینس لخوا چمتو شوي کتلست څخه تیر شوی و ترڅو CO2 او اوبه لرې کړي.
د مایکرو اری معلومات په اصل کې په (35) کې خپاره شوي وو او د بایو ټیکنالوژۍ معلوماتو ملي مرکز (NCBI) د جین ایکسپریشن جامع ډیټابیس (د لاسرسي شمیره GSE30287) کې خوندي شوي وو. د W + OSMs درملنې او غیر زیانمن شوي کنټرول له امله رامینځته شوي پاڼو سره مطابقت لرونکي معلومات د دې مطالعې لپاره استخراج شوي وو. خام شدت log2 دی. د احصایوي تحلیل دمخه، اساس لیک د R سافټویر کڅوړې په کارولو سره خپل 75 فیصده ته بدل شوی او نورمال شوی و.
د نیکوتیانا ډولونو اصلي RNA ترتیب (RNA-seq) معلومات د NCBI لنډ لوستلو آرشیف (SRA) څخه ترلاسه شوي، د پروژې شمیره PRJNA301787 ده، کوم چې د ژو او نورو لخوا راپور شوی. (39) او لکه څنګه چې په (56) کې تشریح شوی پرمخ ځي. خام معلومات چې د W + W، W + OSM او W + OSS1 لخوا پروسس شوي د نیکوتیانا ډولونو سره مطابقت لري پدې څیړنه کې د تحلیل لپاره غوره شوي، او په لاندې ډول پروسس شوي: لومړی، خام RNA-seq لوستل په FASTQ بڼه کې بدل شوي. HISAT2 FASTQ SAM ته بدلوي، او SAMtools د SAM فایلونه په ترتیب شوي BAM فایلونو بدلوي. StringTie د جین اظهار محاسبه کولو لپاره کارول کیږي، او د هغې د اظهار طریقه دا ده چې په هر ملیون ترتیب شوي نقل شوي ټوټو کې په هر زره اساس ټوټو کې ټوټې شتون لري.
د اکلیم کروماتګرافیک کالم (۱۵۰ ملي میتر x ۲.۱ ملي میتر؛ د ذراتو اندازه ۲.۲μm) چې په تحلیل کې کارول شوی او د ۴ ملي میتر x ۴ ملي میتر ساتونکي کالم د ورته موادو څخه جوړ شوی دی. لاندې بائنری ګریډینټ د ډایونیکس الټی میټ ۳۰۰۰ الټرا های پرفارمنس مایع کروماتګرافي (UHPLC) سیسټم کې کارول کیږي: ۰ څخه تر ۰.۵ دقیقو پورې، اسوکراټیک ۹۰٪ A [ډیونیز شوی اوبه، ۰.۱٪ (v/v) اسوټونایټریل او ۰.۰۵٪ فارمیک اسید]، ۱۰٪ B (اسیټونایټریل او ۰.۰۵٪ فارمیک اسید)؛ ۰.۵ څخه تر ۲۳.۵ دقیقو پورې، د ګریډینټ مرحله په ترتیب سره ۱۰٪ A او ۹۰٪ B ده؛ ۲۳.۵ څخه تر ۲۵ دقیقو پورې، اسوکراټیک ۱۰٪ A او ۹۰٪ B. د جریان کچه ۴۰۰μl/min ده. د ټولو MS تحلیلونو لپاره، د کالم ایلیونټ په کواډروپول او د الوتنې وخت (qTOF) تحلیل کونکي کې داخل کړئ چې د الیکټرو سپری سرچینې سره سمبال وي چې په مثبت ایونیزیشن حالت کې کار کوي (د کیپیلري ولټاژ، 4500 V؛ د کیپیلري آوټ لیټ 130 V؛ د وچولو تودوخه 200 ° C؛ د وچولو هوا جریان 10 لیټره / دقیقه).
د MS / MS ټوټې تحلیل ترسره کړئ (له دې وروسته د MS / MS په نوم یادیږي) چې د معلوماتو څخه غیر اړونده یا بې توپیره وي ترڅو د ټول کشف وړ میټابولیک پروفایل په اړه ساختماني معلومات ترلاسه کړي. د بې توپیره MS / MS میتود مفهوم پدې حقیقت پورې اړه لري چې کواډروپول د ډله ایز جلا کولو یوه ډیره لویه کړکۍ لري [له همدې امله، د ټولو ډله ایزو څخه چارج تناسب (m/z) سیګنالونه د ټوټې په توګه په پام کې ونیسئ]. د دې دلیل لپاره، ځکه چې د اغیز II وسیله د CE ټیلټ رامینځته کولو توان نه درلود، د ټکر هڅول شوي جلا کولو ټکر انرژي (CE) ارزښتونو په کارولو سره ډیری خپلواک تحلیلونه ترسره شول. په لنډه توګه، لومړی د UHPLC-الیکټرو سپری آیونیزیشن/qTOF-MS لخوا د واحد ډله ایز سپیکٹرومیټري حالت (د سرچینې ټوټې کولو لخوا رامینځته شوي ټیټ ټوټې کولو شرایط) په کارولو سره نمونه تحلیل کړئ، د 5 Hz تکرار فریکونسۍ کې د m/z 50 څخه تر 1500 پورې سکین کول. د MS/MS تحلیل لپاره د ټکر ګاز په توګه نایتروجن وکاروئ، او په لاندې څلورو مختلفو ټکر-هڅیدلي جلا کولو ولټاژونو کې خپلواک اندازه کول ترسره کړئ: 20، 30، 40، او 50 eV. د اندازه کولو پروسې په اوږدو کې، کواډروپول د m/z 50 څخه تر 1500 پورې د ډله ایز جلا کولو ترټولو لویه کړکۍ لري. کله چې د مخکینۍ بدن m/z او جلا کولو پلنوالی تجربه 200 ته ټاکل شوې وي، د ډله ایز حد په اتوماتيک ډول د وسیلې د عملیاتي سافټویر او 0 Da لخوا فعال کیږي. د ډله ایزو ټوټو لپاره سکین وکړئ لکه څنګه چې په واحد ډله ایز حالت کې وي. د ډله ایز کیلیبریشن لپاره د سوډیم فارمیټ (50 ملی لیتر اسوپروپانول، 200 μl فارمیک اسید او 1 ملی لیتر 1M NaOH آبی محلول) وکاروئ. د بروکر د لوړ دقیق کیلیبریشن الګوریتم په کارولو سره، د معلوماتو فایل په ټاکل شوي وخت کې د اوسط سپیکٹرم چلولو وروسته کیلیبریټ کیږي. د معلوماتو تحلیل v4.0 سافټویر (بروک ډیلټون، بریمن، جرمني) د صادراتو فعالیت وکاروئ ترڅو خام معلومات فایلونه په NetCDF بڼه بدل کړئ. د MS/MS ډیټا سیټ د خلاص میټابولومکس ډیټابیس میټابو لایټس (www.ebi.ac.uk) کې د لاسرسي نمبر سره خوندي شوی دی. MTBLS1471.
د MS/MS اسمبلۍ د MS1 او MS/MS کیفیت سیګنالونو ترمنځ د ټیټ او لوړ ټکر انرژۍ او نوي پلي شوي قواعدو ترمنځ د ارتباط تحلیل له لارې ترلاسه کیدی شي. د R سکریپټ د محصول د مخکیني ویش د ارتباط تحلیل د احساس کولو لپاره کارول کیږي، او د C# سکریپټ (https://github.com/MPI-DL/indiscriminant-MS-MS-assembly-pipeline) د قواعدو پلي کولو لپاره کارول کیږي.
د دې لپاره چې د شاليد شور له امله رامنځته شوي غلط مثبت غلطۍ او یوازې په څو نمونو کې د ځینو m/z ځانګړتیاو کشف کولو له امله رامنځته شوي غلط ارتباط کم شي، موږ د R پیکج XCMS د "ډک شوي چوکۍ" فعالیت کاروو (د شاليد شور اصلاح لپاره) باید د "NA" (نه کشف شوي چوکۍ) شدت بدلولو لپاره وکارول شي. کله چې د ډک شوي چوکۍ فعالیت کارول کیږي، نو بیا هم د ډیټا سیټ کې ډیری "0" شدت ارزښتونه شتون لري چې د ارتباط محاسبه اغیزه کوي. بیا، موږ د ډیټا پروسس کولو پایلې پرتله کوو کله چې د ډک شوي چوکۍ فعالیت کارول کیږي او کله چې د ډک شوي چوکۍ فعالیت نه کارول کیږي، او د اوسط اصلاح شوي اټکل شوي ارزښت پراساس د شاليد شور ارزښت محاسبه کوو، او بیا دا 0 شدت ارزښتونه د محاسبه شوي شاليد ارزښت سره بدلوو. موږ یوازې هغه ځانګړتیاوې هم په پام کې نیولي چې شدت یې د شاليد ارزښت څخه درې چنده ډیر و او دوی یې د "ریښتیني چوکۍ" په توګه ګڼلي. د PCC محاسبې لپاره، یوازې د نمونې مخکیني (MS1) او د ټوټې ډیټا سیټونو m/z سیګنالونه چې لږترلږه اته ریښتیني چوکۍ لري په پام کې نیول کیږي.
که چیرې په ټوله نمونه کې د مخکیني کیفیت ځانګړتیا شدت د ورته کیفیت ځانګړتیا د کم شدت سره د پام وړ تړاو ولري چې د ټیټ یا لوړ ټکر انرژي سره مخ کیږي، او دا ځانګړتیا د CAMERA لخوا د آاسوټوپ چوکۍ په توګه لیبل شوې نه وي، نو دا نور هم تعریف کیدی شي. بیا، د 3 ثانیو دننه د ټولو ممکنه مخکیني محصول جوړو محاسبه کولو سره (د لوړې کچې ساتلو لپاره د اټکل شوي ساتلو وخت کړکۍ)، د ارتباط تحلیل ترسره کیږي. یوازې هغه وخت چې د m/z ارزښت د مخکیني ارزښت څخه ټیټ وي او د MS/MS ټوټه کول د ډیټا سیټ کې د مخکیني په څیر ورته نمونې موقعیت کې واقع کیږي چې له هغه څخه اخیستل شوی، دا یوه ټوټه ګڼل کیږي.
د دې دوو ساده قواعدو پر بنسټ، موږ هغه مشخص شوي ټوټې خارجوو چې د پیژندل شوي مخکیني m/z ارزښتونو سره د m/z ارزښتونه لري، او د نمونې موقعیت پراساس چیرې چې مخکینی ښکاري او ټاکل شوې ټوټه. دا هم ممکنه ده چې د کیفیت ځانګړتیاوې د MS1 حالت کې رامینځته شوي ډیری دننه سرچینې ټوټو لخوا رامینځته شوي د نوماند مخکیني په توګه غوره کړئ، پدې توګه د بې ځایه MS/MS مرکبات رامینځته کوي. د دې معلوماتو بې ځایه کیدو کمولو لپاره، که چیرې د سپیکٹرا NDP ورته والی له 0.6 څخه ډیر وي، او دوی د CAMERA لخوا تشریح شوي کروماتګرام "pcgroup" پورې اړه لري، موږ به دوی سره یوځای کړو. په پای کې، موږ د مخکیني او ټوټو سره تړلې ټولې څلور پایلې د وروستي غیر متمرکز مرکب سپیکٹرم سره یوځای کوو د ټولو نوماندانو څوکو ترمنځ د لوړ شدت څوکې غوره کولو سره چې په مختلفو ټکر انرژیو کې ورته m/z ارزښت لري. د پروسس کولو وروسته مرحلې د مرکب سپیکٹرم مفکورې پراساس دي او د ټوټې کیدو احتمال اعظمي کولو لپاره اړین مختلف CE شرایط په پام کې نیسي، ځکه چې ځینې ټوټې یوازې د یو ځانګړي ټکر انرژي لاندې کشف کیدی شي.
د میټابولیک پروفایل د انډیکیبلټي محاسبه کولو لپاره RDPI (30) کارول شوی و. د میټابولیک سپیکٹرم تنوع (Hj شاخص) د MS/MS مخکینیو ډیریدو څخه اخیستل شوی چې د MS/MS فریکونسي ویش د شینن انټروپي په کارولو سره د مارټینز او نورو لخوا تشریح شوي لاندې مساوات په کارولو سره کارول کیږي. (8). Hj = −∑i = 1mPijlog2(Pij) چیرې چې Pij د j-th نمونې کې د i-th MS/MS نسبي فریکونسۍ سره مطابقت لري (j = 1, 2,…, m) (i = 1, 2, …, m) t).
میټابولیک ځانګړتیا (Si شاخص) د هغو نمونو ترمنځ د فریکونسۍ په اړه د ورکړل شوي MS/MS د څرګندولو هویت په توګه تعریف شوی چې په پام کې نیول کیږي. د MS/MS ځانګړتیا د Si = 1t (∑j = 1tPijPilog2PijPi) په توګه محاسبه کیږي.
د هر j نمونې د میټابولوم ځانګړي δj شاخص اندازه کولو لپاره لاندې فورمول وکاروئ، او د MS/MS ځانګړتیا اوسط δj = ∑i = 1mPijSi
MS/MS سپیکٹرا په جوړه کې سره سمون لري، او ورته والی د دوو نمرو پر بنسټ محاسبه کیږي. لومړی، د معیاري NDP (د کوزین ارتباط میتود په نوم هم پیژندل کیږي) په کارولو سره، د سپیکٹرا ترمنځ د برخې ورته والي نمره کولو لپاره لاندې معادلې وکاروئ NDP = (∑iS1 & S2WS1, iWS2, i) 2∑iWS1, i2∑iWS2, i2 چیرې چې S1 او S2 په ورته ډول، د سپیکٹرم 1 او سپیکٹرم 2 لپاره، او همدارنګه WS1, i او WS2 لپاره، i د لوړ شدت پر بنسټ وزن استازیتوب کوي چې د دواړو سپیکٹرا ترمنځ د i-th عام لوړوالي توپیر د 0.01 Da څخه کم دی. وزن په لاندې ډول محاسبه کیږي: W = [د لوړوالي شدت] m [کیفیت] n، m = 0.5، n = 2، لکه څنګه چې د ماس بانک لخوا وړاندیز شوی.
د دوهمې نمرې ورکولو طریقه پلي شوه، چې پکې د MS/MS ترمنځ د شریک شوي NL تحلیل شامل و. د دې هدف لپاره، موږ د 52 NL لیستونه چې ډیری وختونه د MS ټوټې کولو پروسې په جریان کې ورسره مخ شوي وو په ګډه کارولي، او ډیر مشخص NL (د معلوماتو فایل S1) چې دمخه د کمزوري نیپینتیس ډولونو د ثانوي میټابولایټونو د MS/MS سپیکٹرم لپاره تشریح شوی و (9، 26). د هر MS/MS لپاره د 1 او 0 بائنری ویکتور جوړ کړئ، په ترتیب سره د ځینو NL اوسني او غیر موجود سره مطابقت لري. د یوکلیډین واټن ورته والي پراساس، د NL ورته والي نمره د بائنری NL ویکتورونو د هرې جوړې لپاره محاسبه کیږي.
د دوه ګوني کلستر کولو ترسره کولو لپاره، موږ د R پیکج DiffCoEx وکاروو، کوم چې د وزن لرونکي جین شریک اظهار تحلیل (WGCNA) توسیع پر بنسټ والړ دی. د MS/MS سپیکٹرا د NDP او NL سکور کولو میټریکسونو په کارولو سره، موږ د پرتله کونکي ارتباط میټریکس محاسبه کولو لپاره DiffCoEx وکاروو. بائنري کلستر کول د "cutreeDynamic" پیرامیټر په میتود = "هایبرډ"، cutHeight = 0.9999، deepSplit = T، او minClusterSize = 10 کې تنظیم کولو سره ترسره کیږي. د DiffCoEx د R سرچینې کوډ د ټیسسن او نورو لخوا د اضافي فایل 1 څخه ډاونلوډ شوی و. (57)؛ د R WGCNA سافټویر اړین پیکج په https://horvath.genetics.ucla.edu/html/CoexpressionNetwork/Rpackages/WGCNA کې موندل کیدی شي.
د MS/MS مالیکولر شبکې تحلیل ترسره کولو لپاره، موږ د NDP او NL ورته والي ډولونو پراساس جوړه شوي سپیکٹرل اتصال محاسبه کړ، او د CyFilesscape yFiles ترتیب الګوریتم توسیع غوښتنلیک کې د عضوي ترتیب په کارولو سره د شبکې ټوپولوژي لیدلو لپاره د سایټوسکیپ سافټویر څخه کار واخیست.
د معلوماتو په اړه د احصایوي تحلیل ترسره کولو لپاره د R نسخه 3.0.1 وکاروئ. احصایوي اهمیت د تغیر دوه اړخیز تحلیل (ANOVA) په کارولو سره ارزول شوی، وروسته د ټوکی صادقانه مهم توپیر (HSD) وروسته هاک ازموینه. د بوټو خوړونکو درملنې او کنټرول ترمنځ توپیر تحلیل کولو لپاره، د ورته تغیر سره د نمونو د دوو ډلو دوه لکۍ ویش د زده کونکي د t ازموینې په کارولو سره تحلیل شو.
د دې مقالې لپاره د اضافي موادو لپاره، مهرباني وکړئ http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/24/eaaz0381/DC1 وګورئ
دا یوه خلاصه لاسرسی لرونکې مقاله ده چې د کریټیو کامنز انتساب-غیر-تجارتي جواز شرایطو لاندې ویشل شوې ده، کوم چې په هر ډول رسنۍ کې د کارولو، ویشلو او تکثیر اجازه ورکوي، تر هغه چې وروستۍ کارول د سوداګریزې ګټې لپاره نه وي او اساس دا وي چې اصلي کار سم دی. حواله.
یادونه: موږ یوازې له تاسو څخه غوښتنه کوو چې خپل د برېښنالیک پته ورکړئ ترڅو هغه کس چې تاسو یې پاڼې ته وړاندیز کوئ پوه شي چې تاسو غواړئ چې دوی برېښنالیک وګوري او دا سپیم نه دی. موږ به هیڅ برېښنالیک پته ونه نیسو.
دا پوښتنه د دې لپاره کارول کیږي چې تاسو لیدونکي یاست او د اتوماتیک سپیم سپارلو مخه ونیسئ.
د معلوماتو تیوري د ځانګړو میټابولومونو پرتله کولو او د ازموینې دفاعي تیوریو وړاندوینې لپاره یو نړیوال اسعار چمتو کوي.
د معلوماتو تیوري د ځانګړو میټابولومونو پرتله کولو او د ازموینې دفاعي تیوریو وړاندوینې لپاره یو نړیوال اسعار چمتو کوي.
© 2021 د ساینس د پرمختګ لپاره امریکایی ټولنه. ټول حقونه خوندي دي. AAAS د HINARI، AGORA، OARE، CHORUS، CLOCKSS، CrossRef او COUNTER شریک دی. ساینس پرمختګ ISSN 2375-2548.