Àwọn ìmọ̀ ìdààbòbò ewéko tó yàtọ̀ síra ń fúnni ní ìtọ́sọ́nà ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ pàtàkì fún ṣíṣàlàyé àwọn ìlànà ìṣiṣẹ́ ara ewéko pàtàkì, ṣùgbọ́n àwọn àsọtẹ́lẹ̀ pàtàkì wọn ṣì wà tí a kò gbọdọ̀ dán wò. Níbí, a lo ìwádìí tandem mass spectrometry (MS/MS) tí kò ní ìyàtọ̀ láti ṣe àwárí ìṣẹ̀dá ara ewéko tí a dínkù láti inú ewéko kọ̀ọ̀kan sí àwọn ènìyàn àti àwọn ẹ̀yà tó jọra, a sì ṣe àgbékalẹ̀ ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ mass spectrometric tí ó dá lórí àwọn ìṣẹ̀dá ara ewéko nínú ìwífún náà. Ìlànà láti dán àwọn àsọtẹ́lẹ̀ pàtàkì ti ààbò tó dára jùlọ (OD) àti àwọn ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ moving target (MT) wò. Ẹ̀ka ìwífún ti metabolomics ewéko bá ìlànà OD mu, ṣùgbọ́n ó tako àsọtẹ́lẹ̀ pàtàkì ti ìmọ̀ MT lórí ìṣiṣẹ́ ara ewéko tí àwọn herbivores ń fà. Láti ìwọ̀n micro sí ìwọ̀n ìdàgbàsókè macro, a dá àmì jasmonate mọ̀ gẹ́gẹ́ bí olùpinnu pàtàkì ti OD, nígbà tí àmì ethylene pèsè àtúnṣe ìdáhùn pàtó ti herbivore tí nẹ́tíwọ́ọ̀kì molikula MS/MS ṣe àfihàn.
Àwọn metabolites pàtàkì pẹ̀lú onírúurú ìṣètò ni àwọn olùkópa pàtàkì nínú ìbáramu ewéko sí àyíká, pàápàá jùlọ ní ààbò àwọn ọ̀tá (1). Ìyàtọ̀ ìyanu ti ìṣiṣẹ́ ara pàtàkì tí a rí nínú ewéko ti ru ọ̀pọ̀lọpọ̀ ọdún ìwádìí jíjinlẹ̀ sókè lórí ọ̀pọ̀lọpọ̀ apá iṣẹ́ àyíká rẹ̀, ó sì ti ṣe àkójọ gígùn ti àwọn ìmọ̀ ìgbèjà ewéko, èyí tí ó jẹ́ ìdàgbàsókè ìdàgbàsókè àti ìdàgbàsókè ayíká ti ìbáṣepọ̀ ewéko àti kòkòrò. Ìwádìí onímọ̀-ẹ̀rọ pèsè ìtọ́sọ́nà pàtàkì (2). Síbẹ̀síbẹ̀, àwọn ìmọ̀ ìgbèjà ewéko wọ̀nyí kò tẹ̀lé ipa ọ̀nà ìlànà ti ìrònú ìdínkù àbájáde, nínú èyí tí àwọn àsọtẹ́lẹ̀ pàtàkì wà ní ìpele kan náà ti ìwádìí (3) tí a sì dán wò ní ìwádìí láti tẹ̀síwájú ìyípo ìdàgbàsókè ìmọ̀-ẹ̀rọ tí ó tẹ̀lé (4). Àwọn ìdíwọ́ ìmọ̀-ẹ̀rọ dín ìkójọ data kù sí àwọn ẹ̀ka ìṣiṣẹ́ ara pàtó kan àti yíyọ ìṣàyẹ̀wò pípéye ti àwọn metabolites pàtàkì kúrò, èyí tí ó ń dènà àwọn àfiwéra àárín ẹ̀ka tí ó ṣe pàtàkì fún ìdàgbàsókè ìmọ̀-ẹ̀rọ (5). Àìsí àwọn data metabolites pípé àti owó kan tí ó wọ́pọ̀ láti fi wé ìṣiṣẹ́ ìṣiṣẹ́ ti ààyè ìṣiṣẹ́ ara láàárín àwọn ẹgbẹ́ ewéko ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ ń dí ìdàgbàsókè ìmọ̀-ẹ̀rọ ti pápá náà lọ́wọ́.
Àwọn ìdàgbàsókè tuntun ní ẹ̀ka ti tandem mass spectrometry (MS/MS) metabolomics le ṣe àpèjúwe àwọn ìyípadà ìṣẹ̀dá ara láàárín àti láàrín àwọn ẹ̀yà ti ètò kan, a sì le so pọ̀ mọ́ àwọn ọ̀nà ìṣirò láti ṣírò ìbáradọ́gba ìṣètò láàárín àwọn àdàpọ̀ ìṣọ̀kan wọ̀nyí. Ìmọ̀ ìṣáájú nípa kemistri (5). Àpapọ̀ àwọn ìmọ̀-ẹ̀rọ tó ti ní ìlọsíwájú nínú ìṣàyẹ̀wò àti ìṣiṣẹ́ ń pèsè ìlànà pàtàkì fún ìdánwò ìgbà pípẹ́ ti ọ̀pọ̀lọpọ̀ àsọtẹ́lẹ̀ tí àwọn ìmọ̀-ẹ̀rọ ayíká àti ìdàgbàsókè ti onírúurú ìṣẹ̀dá ara ṣe. Shannon (6) ṣe àgbékalẹ̀ ìmọ̀-ẹ̀rọ fún ìgbà àkọ́kọ́ nínú àpilẹ̀kọ rẹ̀ ní ọdún 1948, ó fi ìpìlẹ̀ lélẹ̀ fún ìṣàyẹ̀wò ìmọ̀-ẹ̀rọ ti ìsọfúnni, èyí tí a ti lò ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ẹ̀ka yàtọ̀ sí ìlò rẹ̀ àtilẹ̀wá. Nínú genomics, a ti lo ìmọ̀-ẹ̀rọ ìwífún ní àṣeyọrí láti ṣe ìwọ̀n ìwífún onígbàṣe ìtẹ̀léra (7). Nínú ìwádìí transcriptomics, ìmọ̀-ẹ̀rọ ìwífún ń ṣàyẹ̀wò àwọn àyípadà gbogbogbòò nínú ìkọ̀wé (8). Nínú ìwádìí ìṣáájú, a lo ìlànà statistiki ti ìmọ̀-ẹ̀rọ ìwífún sí metabolomics láti ṣàpèjúwe ìmọ̀-ẹ̀rọ ti ìpele àsopọ ara nínú àwọn ewéko (9). Níbí, a so iṣẹ́-ṣíṣe tí ó dá lórí MS/MS pọ̀ mọ́ ìlànà ìṣirò ti ìmọ̀ ìwífún, tí a fi ìyàtọ̀ nínú ìṣẹ̀dá ara hàn nínú owó gbogbogbò, láti fi àwọn àsọtẹ́lẹ̀ pàtàkì ti ìmọ̀ ìgbèjà ewéko ti ìṣẹ̀dá ara tí àwọn ewéko ń fà hàn.
Àwọn ìlànà ìwádìí ti ààbò ewéko sábà máa ń jẹ́ ti ara wọn, a sì lè pín wọn sí ẹ̀ka méjì: àwọn tí wọ́n gbìyànjú láti ṣàlàyé ìpínkiri àwọn metabolites pàtó fún ewéko tí ó dá lórí àwọn iṣẹ́ ààbò, bíi ààbò tó dára jùlọ (OD) (10), ibi-afẹ́fẹ́ tí ń lọ (MT) (11)) Àti ìrísí (12) ẹ̀kọ́, nígbà tí àwọn mìíràn ń wá àlàyé ẹ̀rọ nípa bí àwọn ìyípadà nínú wíwà àwọn ohun èlò ṣe ní ipa lórí ìdàgbàsókè ewéko àti ìkójọpọ̀ àwọn metabolites pàtàkì, bíi erogba: èrò ìwọ́ntúnwọ́nsí oúnjẹ (13), èrò ìwọ́ntúnwọ́nsí ìdàgbàsókè (14), àti èrò ìwọ́ntúnwọ́nsí ìdàgbàsókè àti ìyàtọ̀ (15). Àwọn ìlànà méjì náà wà ní àwọn ìpele ìwádìí ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ (4). Síbẹ̀síbẹ̀, àwọn èrò méjì tí ó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn iṣẹ́ ààbò ní ìpele iṣẹ́ ló ń darí ìjíròrò nípa àwọn ààbò onípele àti tí a lè mú jáde: èrò OD, èyí tí ó gbà pé àwọn ewéko ń náwó sí àwọn ààbò kemikali wọn tí ó gbowólórí nìkan nígbà tí ó bá yẹ, fún àpẹẹrẹ, nígbà tí a bá jẹ wọ́n. Nígbà tí ẹranko koríko bá kọlu, nítorí náà, gẹ́gẹ́ bí ìṣeéṣe ìkọlù ọjọ́ iwájú, a yàn àdàpọ̀ tí ó ní iṣẹ́ ààbò (10); Àbá MT dámọ̀ràn pé kò sí ààlà ìyípadà metabolite ìtọ́sọ́nà, ṣùgbọ́n metabolite máa ń yípadà láìròtẹ́lẹ̀, nípa bẹ́ẹ̀ ó ń ṣẹ̀dá ìṣeéṣe Dínà “ìfọkànsí ìṣiṣẹ́” ti ìkọlù àwọn herbivores. Ní ọ̀rọ̀ mìíràn, àwọn ẹ̀kọ́ méjì wọ̀nyí ń sọ àsọtẹ́lẹ̀ òdìkejì nípa àtúnṣe ìṣiṣẹ́ ti ara tí ó ń ṣẹlẹ̀ lẹ́yìn ìkọlù àwọn herbivores: ìbáṣepọ̀ láàárín ìkójọpọ̀ metabolites pẹ̀lú iṣẹ́ ààbò (OD) àti àwọn àyípadà ìṣiṣẹ́ ti ara tí kò darí (MT) (11).
Àwọn àbájáde OD àti MT kìí ṣe àwọn àyípadà tí ó fà nínú ìṣẹ̀dá ara nìkan ni, ṣùgbọ́n àwọn àbájáde àyíká àti ìdàgbàsókè ti ìkójọpọ̀ àwọn metabolites wọ̀nyí, gẹ́gẹ́ bí iye owó àtúnṣe àti àwọn àǹfààní ti àwọn àbájáde ìṣẹ̀dá ara wọ̀nyí ní àyíká kan pàtó kan (16). Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn àbájáde méjèèjì mọ iṣẹ́ ààbò ti àwọn metabolites pàtàkì, èyí tí ó lè náwó tàbí kí ó má ​​náwó, àsọtẹ́lẹ̀ pàtàkì tí ó ṣe ìyàtọ̀ sí àwọn àbájáde OD àti MT wà ní ìtọ́sọ́nà àwọn àbájáde ìṣẹ̀dá ara tí ó fà. Àsọtẹ́lẹ̀ ti ẹ̀kọ́ OD ti gba àfiyèsí àdánwò jùlọ títí di ìsinsìnyí. Àwọn ìdánwò wọ̀nyí ní ìkẹ́kọ̀ọ́ ti àwọn iṣẹ́ ààbò taara tàbí àìtaara ti àwọn àsopọ ara ti àwọn agbo kan pàtó nínú àwọn ilé ewéko àti àwọn ipò àdánidá, àti àwọn àyípadà ní ìpele ìdàgbàsókè ewéko (17-19). Síbẹ̀síbẹ̀, títí di ìsinsìnyí, nítorí àìsí ètò ìṣiṣẹ́ àti ìlànà ìṣirò fún ìṣàyẹ̀wò pípéye kárí ayé ti onírúurú ìṣẹ̀dá ara èyíkéyìí, àsọtẹ́lẹ̀ ìyàtọ̀ pàtàkì láàrín àwọn ẹ̀kọ́ méjèèjì (ìyẹn ni, ìtọ́sọ́nà àwọn àbájáde ìṣẹ̀dá ara) ṣì wà láti dán wò. Níbí, a pèsè irú ìṣàyẹ̀wò bẹ́ẹ̀.
Ọ̀kan lára ​​àwọn ànímọ́ pàtàkì jùlọ ti àwọn metabolites pàtó fún ewéko ni ìyàtọ̀ ìṣètò wọn tó ga jùlọ ní gbogbo ìpele láti oríṣiríṣi ewéko kan, iye àwọn ènìyàn sí irú àwọn ẹ̀yà tó jọra (20). Ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìyípadà nínú àwọn metabolites pàtàkì ni a lè rí ní ìwọ̀n iye àwọn ènìyàn, nígbàtí àwọn ìyàtọ̀ tó lágbára ní ìpele irúko sábà máa ń wà ní ìpele irúko (20). Nítorí náà, ìyàtọ̀ nínú ìṣètò ewéko ni apá pàtàkì ti ìyàtọ̀ iṣẹ́, tí ó ń ṣàfihàn bí a ṣe lè ṣe àtúnṣe sí àwọn ibi tí ó yàtọ̀ síra, pàápàá jùlọ àwọn ibi tí ó ní àwọn àǹfààní ìkọlù tó yàtọ̀ síra láti ọwọ́ àwọn kòkòrò pàtàkì àti àwọn ewéko tí ó wọ́pọ̀ (21). Láti inú àpilẹ̀kọ Fraenkel (22) lórí àwọn ìdí tí àwọn metabolites pàtó fún ewéko wà, ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú onírúurú kòkòrò ni a ti kà sí àwọn ìfúnpá yíyàn pàtàkì, a sì gbàgbọ́ pé àwọn ìbáṣepọ̀ wọ̀nyí ní ìrísí àwọn ewéko nígbà ìdàgbàsókè. Ọ̀nà ìṣètò (23). Àwọn ìyàtọ̀ láàárín àwọn ẹ̀dá nínú onírúurú metabolites pàtàkì tún lè ṣàfihàn ìwọ́ntúnwọ̀nsì ti ara tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ààbò ewéko tí ó wà ní ìpele àti tí ó lè fa ìdàgbàsókè sí àwọn ọgbọ́n ewéko, nítorí pé àwọn ẹ̀yà méjèèjì sábà máa ń ní ìbáṣepọ̀ odi pẹ̀lú ara wọn (24). Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ó lè ṣe àǹfààní láti máa dáàbò bo ara ní gbogbo ìgbà, àwọn àyípadà ìṣiṣẹ́ ara ní àkókò tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ààbò ń fúnni ní àǹfààní tí ó ṣe kedere ní gbígbà àwọn ewéko láyè láti pín àwọn ohun ìní tí ó wúlò sí àwọn ìdókòwò ara mìíràn (19, 24), kí wọ́n sì yẹra fún àìní fún ìṣọ̀kan. Ìbàjẹ́ àfikún (25). Ní ​​àfikún, àwọn àtúntò àwọn metabolites pàtàkì wọ̀nyí tí àwọn ewéko ewéko fà lè yọrí sí pípínkiri ìparun nínú àwùjọ (26), ó sì lè ṣàfihàn àwọn ìyípadà àdánidá tí ó ṣe pàtàkì nínú àmì jasmonic acid (JA), èyí tí a lè pa mọ́ nínú àwùjọ. Àwọn àmì JA gíga àti kékeré jẹ́ ìforígbárí láàárín ààbò lòdì sí àwọn ewéko ewéko àti ìdíje pẹ̀lú àwọn ẹ̀yà pàtó kan (27). Ní ​​àfikún, àwọn ipa ọ̀nà metabolite biosynthetic pàtàkì yóò fara da àdánù kíákíá àti ìyípadà nígbà ìdàgbàsókè, èyí tí yóò yọrí sí ìpínkiri ìṣiṣẹ́ ara láàárín àwọn ẹ̀yà tí ó jọra (28). Àwọn polymorphisms wọ̀nyí ni a lè fìdí múlẹ̀ kíákíá ní ìdáhùn sí àwọn ìlànà herbivore tí ó yípadà (29), èyí tí ó túmọ̀ sí wípé ìyípadà àwọn agbègbè herbivore jẹ́ kókó pàtàkì tí ó ń darí ìyàtọ̀ ìṣiṣẹ́ ara.
Níbí, a yanjú àwọn ìṣòro wọ̀nyí ní pàtó. (I) Báwo ni kòkòrò ewéko ṣe tún ìṣẹ̀dá ara igi ṣe? (Ii) Kí ni àwọn kókó pàtàkì ìwífún nípa ìṣẹ̀dá ara tí a lè ṣe àyẹ̀wò láti dán àwọn àsọtẹ́lẹ̀ nípa ìṣẹ̀dá ara igi náà wò? (Iii) Yálà láti tún ìṣẹ̀dá ara igi náà ṣe ní ọ̀nà tí ó yàtọ̀ sí ẹni tí ó kọlù ú, tí ó bá rí bẹ́ẹ̀, ipa wo ni hómónù igi ń kó nínú ṣíṣe àtúnṣe ìdáhùn ìṣẹ̀dá ara kan pàtó, àti àwọn ìṣẹ̀dá ara igi wo ni ó ń ṣe àfikún sí ìṣèdá ara ẹ̀yà? (Iv) Níwọ́n ìgbà tí àwọn àsọtẹ́lẹ̀ tí ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ìmọ̀ ìgbèjà ṣe lè fẹ̀ síi jákèjádò gbogbo ìpele ti àsopọ ara ẹ̀dá, a béèrè bí ìdáhùn ìṣẹ̀dá ara tí ó ń fa ṣe déédé tó láti ìfiwéra inú sí ìfiwéra àwọn ẹ̀yà ara? Láti ṣe èyí, a ti ṣe àyẹ̀wò ìṣẹ̀dá ewéko nicotine tábà ní ọ̀nà tó péye, èyí tí í ṣe ohun ọ̀gbìn àwòkọ́ṣe àyíká pẹ̀lú ìṣẹ̀dá ara tó ní ìmọ̀ tó jinlẹ̀, ó sì ń ṣiṣẹ́ lórí ìdin àwọn ewéko onípele méjì, Lepidoptera Datura (Ms) (Oníjàgídíjàgan, tí a sábà máa ń jẹ). Lórí Solanaceae àti Spodoptera littoralis (Sl), kòkòrò ewé owú jẹ́ irú “ìran” kan, pẹ̀lú àwọn ewéko onílé ti Solanaceae àti àwọn ọmọ ogun mìíràn ti àwọn ìdílé àti ìdílé oúnjẹ ewéko. A ṣe àyẹ̀wò MS/MS metabolomics spectrum àti àwọn àpèjúwe statistiki ti ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ láti fi àwọn ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ OD àti MT wéra. Ṣẹ̀dá àwọn àwòrán pàtó láti fi ìdámọ̀ àwọn metabolites pàtàkì hàn. A fẹ̀ ìwádìí náà sí àwọn ènìyàn ìbílẹ̀ ti N. nasi àti àwọn irú tábà tó jọra láti ṣe àyẹ̀wò ìṣọ̀kan láàárín àmì homonu ewéko àti ìfàsẹ́yìn OD.
Láti lè gba àwòrán gbogbogbò nípa ìwúlò àti ìṣètò ìwúlò ewé ti tábà ewéko, a lo ìṣàyẹ̀wò àti ìṣirò tí a ti ṣe tẹ́lẹ̀ láti kó àwọn ìwúlò MS/MS tí kò ní ìwúlò púpọ̀ jọ kí a sì tú àwọn ìwúlò MS/MS kúrò nínú àwọn ohun tí a yọ jáde nínú ewéko (9). Ọ̀nà tí a kò fi ìyàtọ̀ sí ara wọn yìí (tí a ń pè ní MS/MS) lè kọ́ àwọn ìwúlò èròjà tí kò ní ìwúlò, èyí tí a lè lò fún gbogbo ìṣàyẹ̀wò ìpele èròjà tí a ṣàlàyé níbí. Àwọn ìwúlò èròjà ewéko tí a ti tú àwọn ìwúlò wọ̀nyí jẹ́ onírúurú, tí ó ní ọgọ́rọ̀ọ̀rún sí ẹgbẹẹgbẹ̀rún àwọn ìwúlò èròjà (ní nǹkan bí 500-1000-s/MS/MS níbí). Níbí, a gbé ìwúlò èròjà ìwúlò yẹ̀ wò nínú ìlànà ìmọ̀ ìwífún, a sì ṣe ìṣàyẹ̀wò onírúurú àti ìmọ̀ iṣẹ́ ti ìwúlò èròjà tí ó dá lórí Shannon entropy ti ìpínkiri ìgbóná ara. Nípa lílo àgbékalẹ̀ tí a ti ṣe tẹ́lẹ̀ (8), a ṣe ìṣirò àwọn ìtọ́ka tí a lè lò láti ṣe ìṣàyẹ̀wò onírúurú ìwúlò èròjà (ìtọ́ka Hj), ìṣàfihàn èròjà ìwúlò èròjà (ìtọ́ka δj) àti ìpìlẹ̀ ìwúlò èròjà ti ìwúlò èròjà kan ṣoṣo (ìtọ́ka Si). Ni afikun, a lo Atọka Distance Plasticity Index (RDPI) lati ṣe iṣiro inducibility metabolome ti awọn herbivores (Figure 1A) (30). Laarin eto iṣiro yii, a tọju spectrum MS/MS gẹgẹbi apakan alaye ipilẹ, a si ṣe ilana opoiye ibatan ti MS/MS sinu maapu pinpin igbohunsafẹfẹ, lẹhinna lo entropy Shannon lati ṣe iṣiro iyatọ metabolome lati inu rẹ. A wọn iyasọtọ metabolome nipasẹ iyasọtọ apapọ ti spectrum MS/MS kan. Nitorinaa, ilosoke ninu opoiye ti diẹ ninu awọn kilasi MS/MS lẹhin induction herbivore yipada si inducibility spectral, RDPI ati specialization, iyẹn ni, ilosoke ninu atọka δj, nitori awọn metabolites pataki diẹ sii ni a ṣe ati pe a ṣe agbekalẹ atọka Si giga kan. Idinku ti atọka oniruuru Hj fihan pe boya nọmba ti MS/MS ti a ṣẹda dinku, tabi pinpin igbohunsafẹfẹ profaili yipada ni itọsọna ti ko baamu, lakoko ti o dinku aidaniloju gbogbogbo rẹ. Nípasẹ̀ ìṣirò àtọ́ka Si, ó ṣeé ṣe láti tẹnu mọ́ èyí tí àwọn ewéko kan ń fà sí MS/MS, ní ìlòdì sí èyí tí MS/MS kò dáhùn sí ìfàsẹ́yìn náà, èyí tí ó jẹ́ àmì pàtàkì láti fi ìyàtọ̀ hàn láàárín àsọtẹ́lẹ̀ MT àti OD.
(A) Àwọn àpèjúwe ìṣirò tí a lò fún ìdàgbàsókè ìwádìí data MS/MS (H1 sí Hx), ìdàgbàsókè (àtòjọ Hj), ìdàgbàsókè (àtòjọ δj) àti ìpele ìwádìí metabolite (àtòjọ Si). Ìbísí nínú ìpele ìwádìí pàtákì (δj) fihàn pé, ní àròpín, àwọn metabolites pàtó tí a ń lò fún ìdàgbàsókè herbivorous yóò wáyé, nígbàtí ìdínkù nínú ìṣètò (Hj) fihàn pé ìdínkù nínú ìṣẹ̀dá àwọn metabolites tàbí ìpínkiri àìdọ́gba ti àwọn metabolites nínú máàpù ìpínkiri. Ìwọ̀n Si fihàn bóyá metabolite náà jẹ́ pàtó sí ipò kan pàtó (níbí, herbivorous) tàbí tí a ń tọ́jú ní ìpele kan náà. (B) Àwòrán èrò ti àsọtẹ́lẹ̀ ìwádìí ààbò nípa lílo axis ìwádìí ìwífún. Ìlànà OD sàsọtẹ́lẹ̀ pé ìkọlù herbivorous yóò mú kí àwọn metabolites ààbò pọ̀ sí i, nípa bẹ́ẹ̀ ó ń pọ̀ sí i δj. Ní àkókò kan náà, Hj ń dínkù nítorí pé a tún ṣe àtúntò ìpìlẹ̀ sí ìdínkù àìdánilójú ti ìwífún nípa ìdàgbàsókè. Ìlànà MT sọtẹ́lẹ̀ pé ìkọlù àwọn ewéko yóò fa àwọn ìyípadà tí kò ní ìtọ́sọ́nà nínú ìṣàn ara, nípa bẹ́ẹ̀ yóò mú kí Hj pọ̀ sí i gẹ́gẹ́ bí àmì ìṣàfihàn àìdánilójú ìṣiṣẹ́ ara tí ó sì ń fa ìpínkiri àìròtẹ́lẹ̀ ti Si. A tún dámọ̀ràn àwòṣe adalu kan, MT tí ó dára jùlọ, nínú èyí tí àwọn metabolites kan tí wọ́n ní àwọn ìpele ààbò tí ó ga jùlọ yóò pọ̀ sí i ní pàtàkì (ìye Si gíga), nígbà tí àwọn mìíràn ń fi àwọn ìdáhùn àìròtẹ́lẹ̀ hàn (ìye Si tí ó lọ sílẹ̀).
Nípa lílo àwọn àpèjúwe ìmọ̀ ìjìnlẹ̀, a túmọ̀ ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ OD láti sọtẹ́lẹ̀ pé àwọn àyípadà metabolite pàtàkì tí herbivore fa nínú ipò ìṣètò tí kò fa yóò yọrí sí (i) ìbísí nínú ìṣètò pàtó (àmì Si) tí ń darí ìṣètò pàtó (àmì δj) Ìbísí ti) àwọn ẹgbẹ́ metabolite pàtàkì kan pẹ̀lú ìpele ààbò gíga, àti (ii) ìdínkù nínú ìṣètò onírúurú (àmì Hj) nítorí ìyípadà ìpínkiri ìpele agbára sí ìpínkiri ara leptin púpọ̀ sí i. Ní ìpele metabolite kan ṣoṣo, a retí ìpínkiri Si tí a ṣètò, níbi tí metabolite yóò ti mú iye Si pọ̀ sí i gẹ́gẹ́ bí ìpele ààbò rẹ̀ (Àwòrán 1B). Ní ​​ìbámu pẹ̀lú ìlà yìí, a ṣàlàyé ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ MT láti sọtẹ́lẹ̀ pé ìtara yóò yọrí sí (i) àwọn àyípadà tí kò ní ìtọ́sọ́nà nínú àwọn metabolites tí ó yọrí sí ìdínkù nínú àmì δj, àti (ii) ìbísí nínú àmì Hj nítorí ìbísí nínú àìdánilójú ìṣelọ́pọ́. Tàbí àìdánilójú, èyí tí entropy Shannon lè ṣe ìṣirò rẹ̀ ní ìrísí onírúurú ìṣelọ́pọ́. Ní ti ìṣètò ìṣelọ́pọ́, ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ MT yóò sọ àsọtẹ́lẹ̀ ìpínkiri àìdánilójú ti Si. Ní ríronú pé àwọn metabolite kan wà lábẹ́ àwọn ipò pàtó kan lábẹ́ àwọn ipò pàtó kan, àti pé àwọn ipò mìíràn kò sí lábẹ́ àwọn ipò pàtó kan, àti pé ìníyelórí ààbò wọn sinmi lórí àyíká, a tún dámọ̀ràn àpẹẹrẹ ààbò àdàpọ̀ kan, nínú èyí tí a pín δj àti Hj sí méjì ní ẹ̀gbẹ́ Si Increase ní gbogbo ọ̀nà, àwọn ẹgbẹ́ metabolite kan ṣoṣo, tí wọ́n ní àwọn ìníyelórí ààbò gíga, ni yóò mú Si pọ̀ sí i ní pàtàkì, nígbà tí àwọn mìíràn yóò ní ìpínkiri láìròtẹ́lẹ̀ (Àwòrán 1B).
Láti lè dán àsọtẹ́lẹ̀ ìgbèjà tí a tún ṣe àtúnṣe lórí ààlà àlàyé ìjìnlẹ̀ ìròyìn wò, a gbé àwọn ìdin ewéko onímọ̀ (Ms) tàbí àwọn onímọ̀ gbogbogbòò (Sl) sókè lórí ewé Nepenthes pallens (Àwòrán 2A). Nípa lílo ìṣàyẹ̀wò MS/MS, a gba 599 MS/MS tí kò ní agbára púpọ̀ (fáìlì dátà S1) láti inú àwọn ìyọkúrò methanol ti àsopọ ewé tí a kó lẹ́yìn tí a bá jẹ caterpillar. Nípa lílo àwọn àtọ́ka RDPI, Hj, àti δj láti fojú inú wo àtúnṣe àkóónú ìwífún nínú àwọn fáìlì ìṣètò MS/MS fi àwọn ìlànà tí ó dùn mọ́ni hàn (Àwòrán 2B). Àṣà gbogbogbòò ni pé, gẹ́gẹ́ bí a ṣe ṣàlàyé rẹ̀ nínú àpèjúwe ìwífún, bí àwọn caterpillar ṣe ń bá a lọ láti jẹ ewé, ìwọ̀n gbogbo àtúnṣe ìṣètò ìṣètò ìṣètò pọ̀ sí i lórí àkókò: wákàtí 72 lẹ́yìn tí herbivore bá jẹ ẹ́, RDPI pọ̀ sí i ní pàtàkì. Ní ìfiwéra pẹ̀lú ìṣàkóso tí kò bàjẹ́, Hj dínkù ní pàtàkì, èyí tí ó jẹ́ nítorí ìpele pàtàkì ti ìṣàfihàn ìṣètò ìṣètò ìṣètò, èyí tí a ṣe ìṣirò rẹ̀ nípa àtọ́ka δj. Ìṣẹ̀lẹ̀ tó hàn gbangba yìí bá àsọtẹ́lẹ̀ ìmọ̀ OD mu, àmọ́ kò bá àwọn àsọtẹ́lẹ̀ pàtàkì ìmọ̀ MT mu, èyí tó gbàgbọ́ pé àwọn ìyípadà àìròtẹ́lẹ̀ (tí kì í ṣe ìtọ́sọ́nà) nínú ìpele metabolite ni a lò gẹ́gẹ́ bí ìbòjú ààbò (Àwòrán 1B). Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìwọ̀n ìtújáde omi (OS) àti ìhùwàsí oúnjẹ àwọn ewéko méjì yìí yàtọ̀ síra, jíjẹ oúnjẹ wọn ní tààrà yọrí sí àwọn ìyípadà kan náà ní ìtọ́sọ́nà Hj àti δj ní àkókò ìkórè wákàtí 24 àti wákàtí 72. Ìyàtọ̀ kan ṣoṣo ló wáyé ní wákàtí 72 ti RDPI. Ní ìfiwéra pẹ̀lú èyí tí fífún Ms ní oúnjẹ fà, ìṣiṣẹ́ ara gbogbo tí fífún Sl ní oúnjẹ fà ga jù.
(A) Apẹẹrẹ idanwo: a fi awọn ewéko ti a ti yọ iyọ kuro ninu awọn eweko apọn ti a fi iyọ si awọn ewéko ti a fi iyọ si awọn ewéko ti a fi iyọ si wọn, lakoko ti fun awọn eweko ti a fi i ṣe apẹẹrẹ, OS ti Ms (W + OSMs) ni a lo lati mu awọn ipo ewe ti o wa ni ipo deede. Awọn idin tabi omi S1 (W + W). Iṣakoso (C) jẹ ewe ti ko bajẹ. (B) Inducibility (RDPI ni akawe pẹlu chart iṣakoso), oniruuru (Hj index) ati amọja (δj index) atọka ti a ṣe iṣiro fun maapu metabolite pataki (599 MS/MS; faili data S1). Awọn ami irawọ fihan awọn iyatọ pataki laarin ifunni awọn ewéko taara ati ẹgbẹ iṣakoso (idanwo t-akẹẹkọ pẹlu idanwo t-paired, *P<0.05 ati ***P<0.001). ns, kii ṣe pataki. (C) Àtọ́ka ìpinnu àkókò ti main (àpótí búlúù, amino acid, organic acid àti sùgà; fáìlì dátà S2) àti spectrum metabolite special (àpótí pupa 443 MS/MS; fáìlì dátà S1) lẹ́yìn ìtọ́jú ewéko tí a ṣe àfarawé. Ìlà àwọ̀ náà tọ́ka sí àárín ìgbẹ́kẹ̀lé 95%. Àmì ìràwọ̀ náà fi ìyàtọ̀ pàtàkì hàn láàrín ìtọ́jú àti ìṣàkóso [ìwádìí quadratic ti variance (ANOVA), lẹ́yìn náà ìyàtọ̀ pàtàkì ti Tukey (HSD) fún àwọn ìfiwéra púpọ̀ lẹ́yìn hoc, *P<0.05, **P<0.01 Àti *** P <0.001]. (D) Ìmọ̀-ẹ̀rọ ìtúká àti àwọn ìpìlẹ̀ metabolite special (àwọn àpẹẹrẹ tí a tún ṣe pẹ̀lú àwọn ìtọ́jú tó yàtọ̀ síra).
Láti ṣe àwárí bóyá àtúnṣe tí herbivore fà ní ìpele metabolome fara hàn nínú àwọn ìyípadà nínú ìpele metabolites ẹnìkọ̀ọ̀kan, a kọ́kọ́ dojúkọ àwọn metabolites tí a ti kẹ́kọ̀ọ́ tẹ́lẹ̀ nínú àwọn ewé Nepenthes pallens pẹ̀lú ìdènà herbivore tí a fihàn. Àwọn phenolic amides jẹ́ hydroxycinnamamide-polyamine conjugates tí ó ń kó jọ nígbà ìlànà herbivory ti àwọn kòkòrò, a sì mọ̀ wọ́n láti dín iṣẹ́ kòkòrò kù (32). A wá àwọn ohun tí ó ṣáájú ti MS/MS tí ó báramu, a sì ṣe àgbékalẹ̀ àwọn ìlà kinetic wọn (Àwòrán S1). Láìṣe àníyàn, àwọn ohun tí a yọrí sí phenol tí kò ní ipa taara nínú ààbò lòdì sí herbivores, bíi chlorogenic acid (CGA) àti rutin, ni a dínkù lẹ́yìn herbivory. Ní ìyàtọ̀ sí èyí, herbivores lè mú kí phenol amides lágbára púpọ̀. Fífún herbivores méjèèjì ní oúnjẹ nígbà gbogbo yọrí sí ìfọkànsí ìfaradà kan náà ti phenolamides, ìlànà yìí sì hàn gbangba ní pàtàkì fún ìṣẹ̀dá de novo ti phenolamides. Iru iṣẹlẹ kanna ni a o rii nigbati a ba n ṣawari ipa ọna 17-hydroxygeranyl nonanediol diterpene glycosides (17-HGL-DTGs), eyiti o n ṣe ọpọlọpọ awọn diterpenes acyclic pẹlu awọn iṣẹ anti-herbivore ti o munadoko (33), ninu eyiti Ms Feeding with Sl ṣe ifilọlẹ profaili ikosile kanna (Aworan S1)).
Àléébù tó ṣeé ṣe kí ó wà nínú àwọn àyẹ̀wò fífún àwọn ewé ní ​​oúnjẹ tààrà ni ìyàtọ̀ nínú ìwọ̀n lílo ewé àti àkókò fífún àwọn ewé ní ​​oúnjẹ, èyí tó mú kí ó ṣòro láti mú àwọn ipa pàtó tí ewé ní ​​lórí ewé kúrò tí ọgbẹ́ àti ewéko fà. Láti lè yanjú ìṣòro tó dájú nípa ìdáhùn ìṣiṣẹ́ ewéko tí a fà, a ṣe àfarawé fífún àwọn ewéko ní oúnjẹ Ms àti Sl nípa lílo OS tuntun tí a kó jọ (OSM àti OSS1) lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀ sí ìpele W ti àwọn ewé tó dúró ṣinṣin. A ń pe ìlànà yìí ní ìtọ́jú W + OS, ó sì ń ṣe àtúnṣe ìfàsẹ́yìn nípa ṣíṣe àkókò ìbẹ̀rẹ̀ ìdáhùn tí ewéko náà fà láìsí pé ó fa àwọn ipa tó yàtọ̀ síra nínú ìwọ̀n tàbí iye àdánù àsopọ (Àwòrán 2A) (34). Nípa lílo ìṣàyẹ̀wò MS/MS àti ìṣírò ọ̀nà, a gba 443 MS/MS spectra (fáìlì dátà S1), èyí tí ó wà ní ìpele pẹ̀lú spectra tí a ti kó jọ tẹ́lẹ̀ láti inú àwọn àyẹ̀wò fífún wọn ní oúnjẹ tààrà. Ìṣàyẹ̀wò ìmọ̀ nípa ìṣètò dátà MS/MS yìí fihàn pé ṣíṣe àtúntò àwọn metabolomes tí a ṣe pàtàkì fún ewé nípa ṣíṣe àfarawé àwọn ewéko fi àwọn ìṣirò pàtó fún OS hàn (Àwòrán 2C). Ní pàtàkì, ní ìfiwéra pẹ̀lú ìtọ́jú OSS1, OSM fa ìdàgbàsókè ti àmọ̀ràn metabolome ní wákàtí mẹ́rin. Ó ṣe pàtàkì láti kíyèsí pé ní ìfiwéra pẹ̀lú ìwádìí ìwádìí ìfúnni herbivore taara, àwọn ìwádìí ìṣiṣẹ́ ara tí a fi hàn ní ààyè onípele méjì nípa lílo Hj àti δj gẹ́gẹ́ bí àwọn ìṣọ̀kan àti ìtọ́sọ́nà ti àmọ̀ràn metabolome ní ìdáhùn sí ìtọ́jú herbivore tí a fi ṣe àfarawé lórí àkókò. Mu déédé pọ̀ (Àwòrán 2D). Ní ​​àkókò kan náà, a ṣe ìṣírò iye àwọn amino acids, organic acids àti sugars (fáìlì data S2) láti ṣe ìwádìí bóyá ìdàgbàsókè tí a fojú sí nínú ìmọ̀ metabolome yìí jẹ́ nítorí àtúntò ti àmọ̀ràn carbon central ní ìdáhùn sí àwọn herbivores tí a fi ṣe àfarawé (Àwòrán S2). Láti ṣàlàyé ìlànà yìí dáadáa, a tún ṣe àyẹ̀wò àwọn ìṣiṣẹ́ ara ti phenolamide àti 17-HGL-DTG tí a ti jíròrò tẹ́lẹ̀. Ìfàsẹ́yìn OS-specific ti herbivores ni a yípadà sí àpẹẹrẹ ìṣàtúnṣe ìyàtọ̀ láàrín ìṣiṣẹ́ ara phenolamide (Àwòrán S3). Àwọn phenolic amides tí ó ní coumarin àti caffeoyl ni OSS1 máa ń fà ní ọ̀nà tí ó dára jùlọ, nígbà tí OSM máa ń fa ìfàsí kan pàtó ti ferulyl conjugates. Fún ipa ọ̀nà 17-HGL-DTG, a ṣàwárí ìfàsí OS oníyàtọ̀ nípasẹ̀ malonylation àti àwọn ọjà dimalonylation tí ó wà ní ìsàlẹ̀ (Àwòrán S3).
Lẹ́yìn náà, a kẹ́kọ̀ọ́ nípa ìṣiṣẹ́ transcriptome tí OS fa nípasẹ̀ ìṣètò data microarray time-course, èyí tí ó ṣe àfarawé lílo OSMs láti tọ́jú àwọn ewé ewé rosette nínú àwọn herbivores. Àwọn ìṣiṣẹ́ sampling kinetics ní pàtàkì bá àwọn kinetics tí a lò nínú ìwádìí metabolomics yìí mu (35). Ní ​​ìfiwéra pẹ̀lú àtúnṣe metabolome nínú èyí tí ìṣiṣẹ́ metabolic plasticity ti pọ̀ sí i ní pàtàkì lórí àkókò, a kíyèsí ìbúgbà transcription transient nínú àwọn ewé tí Ms fà, níbi tí transcriptome inducibility (RDPI) àti specialization (δj) wà ní 1 Ìbísí pàtàkì wà nínú wákàtí, àti onírúurú (Hj) ní àkókò yìí, ìfarahàn BMP1 dínkù gidigidi, lẹ́yìn náà ni ìtura ti transcriptome specialization (Àwòrán S4). Àwọn ìdílé jínì metabolic (bíi P450, glycosyltransferase, àti BAHD acyltransferase) ń kópa nínú ìlànà ti kíkó àwọn metabolites pàtàkì jọ láti inú àwọn ẹ̀ka ìṣètò tí a yọ láti inú ìṣiṣẹ́ primary, ní títẹ̀lé àpẹẹrẹ ìṣiṣẹ́ high-specialization tí a mẹ́nu kàn tẹ́lẹ̀. Gẹ́gẹ́ bí ìwádìí kan, a ṣe àyẹ̀wò ipa ọ̀nà phenylalanine. Àyẹ̀wò náà fìdí rẹ̀ múlẹ̀ pé àwọn jínì pàtàkì nínú ìṣiṣẹ́ phenolamide jẹ́ èyí tí ó ń fa OS púpọ̀ nínú àwọn ewéko tí a fiwé pẹ̀lú àwọn ewéko tí kò fà mọ́ra, wọ́n sì wà ní ìbámu pẹ̀lú àwọn àpẹẹrẹ ìfarahàn wọn. Ohun tí ó ń fa ìkọ̀wé MYB8 àti àwọn jínì ìṣètò PAL1, PAL2, C4H àti 4CL ní ìsàlẹ̀ ipa ọ̀nà yìí fi ìbẹ̀rẹ̀ ìkọ̀wé àkọ́kọ́ hàn. Àwọn Acyltransferases tí ó kó ipa nínú àkójọpọ̀ ìkẹyìn ti phenolamide, bíi AT1, DH29, àti CV86, fi àpẹẹrẹ ìgbéga gígùn hàn (Àwòrán S4). Àwọn àkíyèsí tí ó wà lókè yìí fihàn pé ìbẹ̀rẹ̀ ìṣètò pàtàkì ti transcriptome àti ìdàgbàsókè ìṣètò pàtàkì lẹ́yìn náà jẹ́ ọ̀nà ìsopọ̀, èyí tí ó lè jẹ́ nítorí ètò ìlànà synchronous tí ó ń bẹ̀rẹ̀ ìdáhùn ààbò alágbára.
Àtúntò nínú àmì ìfàmọ́ra homonu igi ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí ìpele ìlànà tí ó ń so ìwífún nípa ewéko pọ̀ láti tún ètò ìṣiṣẹ́ àwọn ewéko ṣe. Lẹ́yìn ìfarahàn ewéko, a wọn ìṣiṣẹ́ àpapọ̀ ti àwọn ẹ̀ka homonu igi pàtàkì, a sì fojú inú wo ìfarahàn àkókò láàárín wọn [Pearson correlation coefficient (PCC)> 0.4] (Àwòrán 3A). Gẹ́gẹ́ bí a ti ṣe yẹ, àwọn homonu igi tí ó ní í ṣe pẹ̀lú biosynthesis ni a so pọ̀ mọ́ inú nẹ́tíwọ́ọ̀kì àjọ-ìfihàn homonu igi. Ní àfikún, a ṣe àkójọpọ̀ ìṣàfihàn ìṣelọ́pọ́ (àtòjọ Si) sí nẹ́tíwọ́ọ̀kì yìí láti fi àwọn homonu igi tí àwọn ìtọ́jú ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ ń fà hàn. A fa àwọn agbègbè pàtàkì méjì ti ìdáhùn pàtó nípa ewéko: ọ̀kan wà nínú ẹgbẹ́ JA, níbi tí JA (ìrísí rẹ̀ tí ń ṣiṣẹ́ nípa ẹ̀dá-ara JA-Ile) àti àwọn ìtọ́kasí JA mìíràn fi àmì Si tí ó ga jùlọ hàn; èkejì ni ethylene (ET). Gibberellin fi ìbísí díẹ̀ hàn nínú ìṣàfihàn ewéko, nígbà tí àwọn homonu igi mìíràn, bíi cytokinin, auxin, àti abscisic acid, ní ìṣàfihàn ìfàmọ́ra díẹ̀ fún àwọn ewéko. Ní ìfiwéra pẹ̀lú lílo W + W nìkan, ìfúnpọ̀ iye gíga ti àwọn ohun èlò JA nípasẹ̀ ohun èlò OS (W + OS) le yípadà sí àmì pàtó kan ti JA. Láìròtẹ́lẹ̀, OSM àti OSS1 pẹ̀lú àwọn ohun èlò elicitor ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ ni a mọ̀ láti fa ìkójọpọ̀ JA àti JA-Ile kan náà. Ní ìyàtọ̀ sí OSS1, OSMs ló fa OSM ní pàtó àti gidigidi, nígbà tí OSS1 kò mú ìdáhùn àwọn ọgbẹ́ basal pọ̀ sí i (Àwòrán 3B).
(A) Ìṣàyẹ̀wò nẹ́tíwọ́ọ̀kì ìṣàfihàn àpapọ̀ tí ó dá lórí ìṣirò PCC ti ìṣàfihàn kínẹ́ẹ̀tì ìṣàkójọ homonu igi tí herbivore ń fà. Nódì náà dúró fún homonu igi kan ṣoṣo, àti ìwọ̀n nódì náà dúró fún àtọ́ka Si pàtó sí homonu igi láàárín àwọn ìtọ́jú. (B) Ìkójọpọ̀ JA, JA-Ile àti ET nínú àwọn ewé tí àwọn ìtọ́jú onírúurú tí a fihàn nípasẹ̀ àwọn àwọ̀ ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀: apricot, W + OSM; búlúù, W + OSSl; dúdú, W + W; grẹy, C (ìṣàkóso). Àwọn àmì ìràwọ̀ fi ìyàtọ̀ pàtàkì hàn láàrín ìtọ́jú àti ìdarí (ANOVA ọ̀nà méjì tí a tẹ̀lé pẹ̀lú ìfiwéra púpọ̀ Tukey HSD lẹ́yìn hoc, *** P <0.001). Ìṣàyẹ̀wò ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ ti (C)697 MS/MS (fáìlì dátà S1) nínú JA biosynthesis àti àìlera ìrísí spectrum (irAOC àti irCOI1) àti (D)585 MS/MS (fáìlì dátà S1) nínú ETR1 pẹ̀lú àmì ET tí ó ní àìlera. Àwọn ìtọ́jú herbivore méjì tí a ṣe àfarawé ló fa àwọn ìlà igi àti àwọn ilé ìdarí ọkọ̀ òfo (EV). Àwọn àmì ìràwọ̀ fi ìyàtọ̀ pàtàkì hàn láàrín ìtọ́jú W+OS àti ìṣàkóso tí kò bàjẹ́ (ANOVA ọ̀nà méjì tẹ̀lé e pẹ̀lú ìfiwéra ọ̀pọ̀lọpọ̀ Tukey HSD lẹ́yìn hoc, *P<0.05, **P<0.01 àti ***P<0.001). (E) Àwọn àwòrán tí a fọ́nká ti àwọn ìtako sí ìjẹ́pàtàkì. Àwọn àwọ̀ náà dúró fún oríṣiríṣi àwọn oríṣi tí a yípadà nínú ìṣẹ̀dá; àwọn àmì náà dúró fún oríṣiríṣi ọ̀nà ìtọ́jú: onígun mẹ́ta, W + OSS1; onígun mẹ́rin, W + OSM; circle C
Lẹ́yìn náà, a lo oríṣi Nepenthes tí a ti dínkù (irCOI1 àti sETR1) nínú àwọn ìgbésẹ̀ pàtàkì ti JA àti ET biosynthesis (irAOC àti irACO) àti ìrísí (irCOI1 àti sETR1) láti ṣe àyẹ̀wò ìṣiṣẹ́ ara àwọn homonu ewéko méjì wọ̀nyí lórí àwọn herbivores. Àfikún ìbátan ti àtúntò ètò. Gẹ́gẹ́ bí àwọn àyẹ̀wò ìṣáájú, a jẹ́rìí sí ìfàsẹ́yìn herbivore-OS nínú àwọn ewéko tí ó ṣofo (EV) (Àwòrán 3, C sí D) àti ìdínkù gbogbogbòò nínú àtọ́ka Hj tí OSM fà, nígbà tí àtọ́ka δj pọ̀ sí i. Ìdáhùn náà hàn gbangba ju ìdáhùn tí OSS1 fà lọ. Àwòrán ìlà méjì tí ó lo Hj àti δj gẹ́gẹ́ bí àwọn ìṣọ̀kan fi ìfàsẹ́yìn pàtó hàn (Àwòrán 3E). Ìṣẹ̀lẹ̀ tí ó hàn gbangba jùlọ ni pé nínú àwọn oríṣi tí kò ní àmì JA, onírúurú metabolome àti àwọn ìyípadà pàtàkì tí herbivores fà ni a ti parẹ́ pátápátá (Àwòrán 3C). Ní ìyàtọ̀ sí èyí, ìmọ̀lára ET tí kò dákẹ́ nínú àwọn ewéko sSETR1, bó tilẹ̀ jẹ́ pé ipa gbogbogbòò lórí àwọn ìyípadà nínú ìṣiṣẹ́ ara ewéko kéré sí ti ìfàmì JA, ó dín ìyàtọ̀ nínú àwọn àfikún Hj àti δj láàrín àwọn ìsúnniṣe OSM àti OSS1 kù (Àwòrán 3D àti Àwòrán S5). . Èyí fihàn pé ní àfikún sí iṣẹ́ pàtàkì ti ìṣiṣẹ́ ara ewéko JA, ìṣiṣẹ́ ara ewéko ET tún ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí àtúnṣe ìdáhùn ara ewéko pàtó fún àwọn ewéko. Ní ìbámu pẹ̀lú iṣẹ́ àtúnṣe ara ewéko yìí, kò sí ìyípadà nínú ìṣiṣẹ́ ara ewéko gbogbogbòò nínú àwọn ewéko sSETR1. Ní ọwọ́ kejì ẹ̀wẹ̀, ní ìfiwéra pẹ̀lú àwọn ewéko sSETR1, àwọn ewéko irACO fa àwọn ìyípadà ara ewéko tí ó jọra tí àwọn ewéko fà, ṣùgbọ́n wọ́n fi àwọn àmì Hj àti δj tí ó yàtọ̀ síra hàn láàárín àwọn ìpèníjà OSM àti OSS1 (Àwòrán S5).
Láti lè dá àwọn metabolites pàtàkì mọ̀ tí wọ́n ní àwọn àfikún pàtàkì sí ìdáhùn pàtó fún àwọn ewéko àti láti ṣàtúnṣe ìṣẹ̀dá wọn nípasẹ̀ àwọn àmì ET, a lo ọ̀nà MS/MS tí a ti ṣe àgbékalẹ̀ tẹ́lẹ̀. Ọ̀nà yìí gbára lé ọ̀nà ìṣàkójọpọ̀ méjì láti tún mọ ìdílé ìṣètò láti inú àwọn ègé MS/MS [ọjà àmì tí a ṣe déédéé (NDP)] àti àmì ìfarajọra tí ó dá lórí àdánù tí kò ṣe é yí padà (NL). Ètò ìwádìí MS/MS tí a ṣe nípasẹ̀ ìwádìí àwọn ìlà transgenic ET ṣe MS/MS 585 (fáìlì data S1), èyí tí a yanjú nípa ṣíṣàkópọ̀ wọn sí àwọn modulu MS/MS pàtàkì méje (M) (Àwòrán 4A). Díẹ̀ nínú àwọn modulu wọ̀nyí kún fún àwọn metabolites pàtàkì tí a ti ṣe àfihàn tẹ́lẹ̀: fún àpẹẹrẹ, M1, M2, M3, M4 àti M7 lọ́rọ̀ ní onírúurú phenol derivatives (M1), flavonoid glycosides (M2), acyl sugars (M3 Àti M4), àti 17-HGL-DTG (M7). Ní àfikún, a ṣírò ìwífún pàtó nípa ìṣẹ̀dá (àtòjọ Si) ti metabolite kan ṣoṣo nínú module kọ̀ọ̀kan, a sì le rí ìpínkiri Si rẹ̀ ní ọ̀nà tí ó rọrùn. Ní kúkúrú, àwọn ìwòran MS/MS tí ó ń fi àwọn herbivory gíga àti ìpele ìrísí hàn ni a fi àwọn iye Si gíga hàn, àti àwọn statistiki kurtosis fi ìpínkiri onírun hàn ní igun ìrù ọ̀tún. A rí ìpínkiri onírun kan náà nínú M1, nínú èyí tí phenol amide fi ìpín Si gíga jùlọ hàn (Àwòrán 4B). Àwọn tí a mẹ́nu kàn tẹ́lẹ̀ tí a ń pè ní herbivorous inducible 17-HGL-DTG nínú M7 fi àmì Si oníwọ̀n hàn, tí ó fi ìwọ̀n ìṣàkóṣo ìyàtọ̀ tó wà láàrín àwọn oríṣi OS méjèèjì hàn. Ní ìyàtọ̀ sí èyí, ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn metabolites pàtàkì tí a ṣe ní gbogbogbòò, bíi rutin, CGA, àti acyl sugars, wà lára ​​àwọn àmì Si tí ó rẹlẹ̀ jùlọ. Láti lè ṣe àwárí ìṣòro ìṣètò àti ìpínkiri Si láàrín àwọn metabolites pàtàkì, a kọ́ nẹ́tíwọ́ọ̀kì molẹ́kúlà kan fún module kọ̀ọ̀kan (Àwòrán 4B). Àsọtẹ́lẹ̀ pàtàkì kan nípa ìlànà OD (tí a ṣàkópọ̀ rẹ̀ nínú Àwòrán 1B) ni pé àtúntò àwọn metabolites pàtàkì lẹ́yìn herbivory yẹ kí ó yọrí sí àwọn ìyípadà ọ̀nà kan nínú àwọn metabolites pẹ̀lú ìníyelórí ààbò gíga, pàápàá jùlọ nípa mímú kí wọ́n jẹ́ pàtó (ní ìyàtọ̀ sí ìpínkiri láìròtẹ́lẹ̀)) Ìpo ìgbèjà tí a sọtẹ́lẹ̀ nípasẹ̀ ìlànà MT. Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ìtọ́kasí phenol tí a kó jọ nínú M1 ní í ṣe pẹ̀lú ìdínkù iṣẹ́ kòkòrò (32). Nígbà tí a bá ń fi àwọn ìníyelórí Si nínú àwọn metabolites M1 wéra láàárín àwọn ewé tí a fà àti àwọn ewé tí ó para pọ̀ di ti àwọn ohun ọ̀gbìn ìṣàkóso EV ní wákàtí 24, a kíyèsí pé ìtọ́kasí ti iṣelọpọ ti ọpọlọpọ awọn metabolites lẹ́yìn àwọn kòkòrò herbivory ní ìtẹ̀síwájú tí ó pọ̀ sí i (Àwòrán 4C). A rí ìbísí pàtó nínú iye Si nínú àwọn phenolamides olùgbèjà nìkan, ṣùgbọ́n a kò rí ìbísí nínú iye Si nínú àwọn phenols mìíràn àti àwọn metabolites tí a kò mọ̀ tí wọ́n ń gbé pọ̀ nínú module yìí. Èyí jẹ́ àpẹẹrẹ pàtàkì kan, èyí tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìlànà OD. Àwọn àsọtẹ́lẹ̀ pàtàkì ti àwọn ìyípadà ìṣelọ́pọ́ tí herbivores fa báramu. Láti lè dán wò bóyá ET-specific OS ló fa ìpele phenolamide yìí, a ṣe àgbékalẹ̀ àtọ́ka metabolite Si, a sì fa ìyàtọ̀ ìfarahàn láàrín OSM àti OSS1 nínú àwọn genotypes EV àti sETR1 (Àwòrán 4D). Nínú sETR1, ìyàtọ̀ tí phenamide fà láàárín OSM àti OSS1 dínkù gidigidi. A tún lo ọ̀nà ìṣàpọ̀ méjì sí àwọn dátà MS/MS tí a kó jọ nínú àwọn oríṣiríṣi tí kò ní JA tó láti mọ àwọn modulu MS/MS pàtàkì tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìṣètò JA tí a ṣe àkóso (Àwòrán S6).
(A) Àwọn àbájáde ìṣọ̀kan ti 585 MS/MS tí ó dá lórí ìpín tí a pín (ìbáramu NDP) àti àdánù tí a pín (ìbáramu NL) yọrí sí pé module (M) bá ìdílé àdàpọ̀ tí a mọ̀ mu, tàbí nípa àkópọ̀ Metabolite tí a kò mọ̀ tàbí tí kò dára. Ní ẹ̀gbẹ́ module kọ̀ọ̀kan, a fi ìpínkiri metabolite (MS/MS) pàtó (Si) hàn. (B) Nẹ́ẹ̀tìwọ́ọ̀kì modular modular: Àwọn Nodes dúró fún MS/MS àti egbegbe, àwọn àmì NDP (pupa) àti NL (blue) MS/MS (gé-off,> 0.6). Àmì pàtó metabolite tí a ṣe àkójọpọ̀ (Si) tí a fi àwọ̀ ṣe dá lórí module (òsì) tí a sì yà sí neẹ̀tíwọ́ọ̀kì molula (ọ̀tún). (C) Modulù M1 ti ohun ọ̀gbìn EV nínú constitutive (control) àti induced state (simulation herbivore) ní wákàtí 24: àwòrán neẹ̀tíwọ́ọ̀kì molula (Iye Si ni iwọn node, defensive phenolamide ni a fi àfihàn sí ní blue). (D) Àwòrán nẹ́tíwọ́ọ̀kì M1 ti ìlà spectrum sETR1 pẹ̀lú ìrísí EV àti ET tí ó ní ìṣòro: àdàpọ̀ phenolic tí a ṣojú fún nípasẹ̀ nódì circle aláwọ̀ ewé, àti ìyàtọ̀ pàtàkì (iye P) láàrín àwọn ìtọ́jú W + OSM àti W + OSS1 gẹ́gẹ́ bí ìwọ̀n Node. CP, N-caffeoyl-tyrosine; CS, N-caffeoyl-spermidine; FP, N-ferulic acid ester-uric acid; FS, N-ferulyl-spermidine; CoP, N', N “-Coumarolyl-tyrosine; DCS, N', N”-dicaffeoyl-spermidine; CFS, N', N”-caffeoyl, feruloyl-spermidine; Lycium barbarum nínú wolfberry Son; Nick. O-AS, O-acyl suga.
A tún fẹ̀ sí i láti inú ẹ̀yà Nepenthes kan ṣoṣo tí a ti dínkù sí àwọn ènìyàn àdánidá, níbi tí a ti ṣàlàyé àwọn ìyípadà tó lágbára nínú àwọn ipele JA onírun àti àwọn ipele metabolite pàtó nínú àwọn ènìyàn àdánidá (26). Lo àkójọ dátà yìí láti bo àwọn germplasm 43. Àwọn germplasm wọ̀nyí ní 123 irú ewéko láti N. pallens. A mú àwọn ewéko wọ̀nyí láti inú àwọn irúgbìn tí a kó jọ ní onírúurú ibùgbé ìbílẹ̀ ní Utah, Nevada, Arizona, àti California (Àwòrán S7), a ṣírò onírúurú metabolome (níbí tí a ń pè ní ìpele iye ènìyàn) β diversity) àti ìjẹ́pàtàkì tí OSM fà. Gẹ́gẹ́ bí àwọn ìwádìí ìṣáájú, a ṣe àkíyèsí onírúurú àwọn ìyípadà ìṣẹ̀dá ní ẹ̀gbẹ́ àwọn àáké Hj àti δj, èyí tí ó fihàn pé àwọn germplasm ní àwọn ìyàtọ̀ pàtàkì nínú ìṣiṣẹ́ ti àwọn ìdáhùn ìṣẹ̀dá wọn sí àwọn herbivores (Àwòrán S7). Àjọ yìí ń rántí àwọn àkíyèsí ìṣáájú nípa ìwọ̀n ìyípadà JAs tí àwọn herbivores fà, ó sì ti pa ìníyelórí gíga mọ́ nínú àwùjọ kan ṣoṣo (26, 36). Nípa lílo JA àti JA-Ile láti dán ìbáṣepọ̀ ìpele gbogbogbòò láàárín Hj àti δj wò, a rí i pé ìbáṣepọ̀ rere pàtàkì wà láàárín JA àti onírúurú β metabolome àti àtọ́ka pàtàkì (Àwòrán S7). Èyí fihàn pé ìyàtọ̀ tí herbivore fa nínú ìfàsẹ́yìn JA tí a rí ní ìpele ènìyàn lè jẹ́ nítorí àwọn ìyípadà pàtàkì tí ó wáyé nípasẹ̀ yíyàn láti inú àwọn herbivore kòkòrò.
Àwọn ìwádìí tí a ti ṣe tẹ́lẹ̀ ti fihàn pé àwọn irú tábà yàtọ̀ síra ní irú àti ìgbẹ́kẹ̀lé ìbáṣepọ̀ lórí àwọn ààbò ìṣiṣẹ́ ara tí a fà àti èyí tí ó wà nínú rẹ̀. A gbàgbọ́ pé àwọn ìyípadà wọ̀nyí nínú agbára ìfàsẹ́yìn àmì ìdènà-herbivore àti ààbò ni a ń ṣàkóso nípasẹ̀ ìfúnpá iye àwọn kòkòrò, ìyípo ìgbésí ayé ewéko, àti iye owó ìṣẹ̀dá ààbò ní ibi tí irú kan wà tí a fúnni. A kẹ́kọ̀ọ́ ìdúróṣinṣin ti àtúnṣe metabolome ewé tí àwọn herbivores ti ẹ̀yà Nicotiana mẹ́fà tí wọ́n jẹ́ ọmọ ìbílẹ̀ ní Àríwá Amẹ́ríkà àti Gúúsù Amẹ́ríkà fà. Àwọn irú wọ̀nyí ní ìbáṣepọ̀ tímọ́tímọ́ pẹ̀lú Nepenthes North America, èyí ni Nicolas Bociflo. La, N. nicotinis, Nicotiana n. attenuated grass, Nicotiana tabacum, linear taba, taba (Nicotiana spegazzinii) àti taba ewé taba (Nicotiana obtusifolia) (Àwòrán 5A) (37). Mẹ́fà nínú àwọn irú wọ̀nyí, pẹ̀lú àwọn irú N. jọ́wọ́, jẹ́ àwọn igi ọdọọdún ti petunia clade, àti obtusifolia N. jẹ́ àwọn igi tí ó wà nínú àwọn ẹ̀gbọ́n Trigonophyllae (38). Lẹ́yìn náà, a ṣe ìfàsẹ́yìn W + W, W + OSM àti W + OSS1 lórí àwọn ẹ̀yà méje wọ̀nyí láti ṣe àyẹ̀wò ìtúnṣe ìṣiṣẹ́ ara-ẹni ti ìpele irú ti jíjẹ kòkòrò.
(A) Igi bootstrap phylogenetic kan ti o da lori iṣeeṣe ti o pọju [fun iṣelọpọ glutamine nuclear (38)] ati pinpin agbegbe ti awọn eya Nicotiana meje ti o jọmọ pẹkipẹki (awọn awọ oriṣiriṣi) (37). (B) Eto itankale ti oniruuru pataki fun awọn profaili iṣelọpọ ti awọn eya Nicotiana meje (939 MS/MS; faili data S1). Ni ipele eya, oniruuru metabolome ni ibatan odi pẹlu iwọn pataki. A fihan itupalẹ ti ibatan ipele-ẹya laarin oniruuru iṣelọpọ ati amọja ati ikojọpọ JA ni Aworan 2. S9. Awọ, awọn oriṣi oriṣiriṣi; onigun mẹta, W + OSS1; onigun mẹrin, W + OSM; (C) Awọn agbara Nicotiana JA ati JA-Ile ni a ṣe akojọ ni ibamu si iwọn excitation OS (apọju meji-ọna ANOVA ati Tukey HSD lẹhin afiwe-pupọ, * P <0.05, ** P <0.01 ati * ** Fun afiwe ti W + OS ati W + W, P <0.001). Àpótí ìtàn (D) onírúurú àti (E) àkànṣe ẹ̀yà kọ̀ọ̀kan lẹ́yìn ṣíṣe àfarawé ewéko àti methyl JA (MeJA). Àmì ìràwọ̀ náà fi ìyàtọ̀ pàtàkì hàn láàrín W + OS àti W + W tàbí lanolin pẹ̀lú W (Lan + W) tàbí Lan pẹ̀lú MeJA (Lan + MeJa) àti ìṣàkóso Lan (ìṣàyẹ̀wò ìyàtọ̀ ọ̀nà méjì, lẹ́yìn náà ni Tukey's HSD post hoc multiple comparison , *P<0.05, **P<0.01 àti ***P<0.001).
Nípa lílo ọ̀nà ìṣọ̀pọ̀ méjì, a ṣàwárí àwọn modulu 9 ti 939 MS/MS (fáìlì dátà S1). Ìṣẹ̀dá MS/MS tí a tún ṣe àtúnṣe nípasẹ̀ àwọn ìtọ́jú ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ yàtọ̀ síra gidigidi láàrín àwọn modulu ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ láàrín àwọn ẹ̀yà (Àwòrán S8). Ní ​​fífojú inú wo Hj (tí a tọ́ka sí níbí gẹ́gẹ́ bí ìpele-ẹ̀yà γ-oríṣiríṣi) àti δj fihàn pé àwọn ẹ̀yà ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ ń para pọ̀ sí àwọn ẹgbẹ́ ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ nínú ààyè ìṣẹ̀dá, níbi tí ìpín-ẹ̀yà-ẹ̀yà sábà máa ń hàn gbangba ju ìtara lọ. Yàtọ̀ sí N. linear àti N. obliquus, wọ́n ń fi onírúurú ipa ìfàsẹ́yìn hàn (Àwòrán 5B). Ní ​​ìyàtọ̀ sí èyí, àwọn ẹ̀yà bíi N. purpurea àti N. obtusifolia ní ìdáhùn ìṣẹ̀dá-ẹ̀yà tí kò hàn gbangba sí ìtọ́jú, ṣùgbọ́n metabolome jẹ́ onírúurú. Pínpín pàtó fún àwọn ẹ̀yà ti ìdáhùn ìṣẹ̀dá-ẹ̀yà tí a fa yọrí sí ìbáṣepọ̀ odi pàtàkì láàrín ìṣètò àti ìyàtọ̀ gamma (PCC = -0.46, P = 4.9×10-8). Àwọn ìyípadà tí OS fà nínú ìpele JAs ní ìbáṣepọ̀ rere pẹ̀lú ìṣètò metabolome, wọ́n sì ní ìbáṣepọ̀ odi pẹ̀lú onírúurú gamma ti iṣelọpọ ti a fihàn nípasẹ̀ ẹ̀yà kọ̀ọ̀kan (Àwòrán 5B àti Àwòrán S9). Ó ṣe pàtàkì láti kíyèsí pé irú ẹ̀yà tí a pè ní irú ẹ̀yà “ìdáhùn àmì” ní Àwòrán 5C, bíi Nepenthes nematodes, Nepenthes nepenthes, Nepenthes acute, àti Nepenthes tí a dínkù, fa àwọn àmì pàtàkì ní ìṣẹ́jú 30. Àwọn ìbúgbàù OS-specific JA àti JA-Ile tí ó ṣẹ̀ṣẹ̀ wáyé, nígbà tí àwọn bakitéríà mìíràn tí a pè ní “ìdáhùn àmì”, bíi Nepenthes mills, Nepenthes powdery àti N. obtusifolia fi ìfàsẹ́yìn JA-Ile Edge hàn láìsí ìṣètò OS kankan (Àwòrán 5C). Ní ​​ìpele ìṣètò, gẹ́gẹ́ bí a ti sọ lókè, fún àwọn Nepenthes tí ó ti dínkù, àwọn ohun tí ó ń dáhùn sí àmì fi ìṣètò OS hàn, wọ́n sì pọ̀ sí i ní δj gidigidi, nígbà tí wọ́n ń dín Hj kù. A kò rí ipa ìpìlẹ̀ OS-specific yìí nínú àwọn ẹ̀yà tí a pín sí àwọn ẹ̀yà tí kì í ṣe ìṣètò àmì (Àwòrán 5, D àti E). Àwọn metabolites pàtó OS ni a máa ń pín ní ìgbà gbogbo láàrín àwọn ẹ̀yà tí wọ́n ń dáhùn sí àmì, àti àwọn ẹgbẹ́ àmì wọ̀nyí ní ìṣọ̀kan pẹ̀lú àwọn ẹ̀yà tí wọ́n ní ìdáhùn sí àmì tí kò lágbára, nígbà tí àwọn ẹ̀yà tí wọ́n ní ìdáhùn sí àmì tí kò lágbára fi ìgbẹ́kẹ̀lé díẹ̀ hàn (Àwòrán S8). Àbájáde yìí fihàn pé ìfàsẹ́yìn pàtó OS ti JAs àti àtúnṣe OS-pàtákì ti metabolome tí ó wà ní ìsàlẹ̀ ni a so pọ̀ ní ìpele irú ẹ̀yà náà.
Lẹ́yìn náà, a lo ìpara lanolin tí ó ní methyl JA (MeJA) láti tọ́jú àwọn ewéko láti ṣe ìwádìí bóyá àwọn ọ̀nà ìsopọ̀ wọ̀nyí ní ìdíwọ́ nítorí wíwà JA tí exogenous JA lò, èyí tí yóò wà nínú cytoplasm ti àwọn ewéko. Ìparẹ́ kíákíá ni JA. A rí irú àṣà kan náà ti ìyípadà díẹ̀díẹ̀ láti àwọn èyà tí ń dáhùn sí àmì sí àwọn èyà tí kò dáhùn sí àmì tí ó ń fa ìpèsè JA nígbà gbogbo (Àwòrán 5, D àti E). Ní ​​kúkúrú, ìtọ́jú MeJA tún ṣe àtúntò àwọn metabolomes ti linear nematodes, N. obliquus, N. aquaticus, N. pallens, àti N. mikimotoi, èyí tí ó yọrí sí ìbísí pàtàkì nínú δj àti ìdínkù nínú Hj. N. purpurea nìkan fi ìbísí hàn nínú δj, ṣùgbọ́n kì í ṣe Hj. N. obtusifolia, èyí tí a ti fihàn tẹ́lẹ̀ pé ó kó àwọn ipele JA tí ó kéré gan-an jọ, ó tún dáhùn sí ìtọ́jú MeJA ní ti àtúntò metabolome. Àwọn àbájáde wọ̀nyí fihàn pé ìṣẹ̀dá JA tàbí ìyípadà àmì ìfàmọ́ra ní ìkápá ara ní àwọn ẹ̀yà tí kò dáhùn sí àmì. Láti dán àbá yìí wò, a ṣe àyẹ̀wò àwọn ẹ̀yà mẹ́rin (N. pallens, N. mills, N. pink àti N. microphylla) tí W + W, W + OSMs àti W + OSS1 Transcriptome fà (39). Ní ​​ìbámu pẹ̀lú àpẹẹrẹ àtúnṣe metabolome, àwọn irú náà ya ara wọn sọ́tọ̀ ní ààyè transcriptome, lára ​​èyí tí N. attenuated fi RDPI tí ó ga jùlọ tí OS fà hàn, nígbà tí N. gracilis ní èyí tí ó kéré jùlọ (Àwòrán 6A). Síbẹ̀síbẹ̀, a rí i pé onírúurú transcriptome tí N. oblonga fà ni èyí tí ó kéré jùlọ láàrín àwọn irú mẹ́rin náà, ní ìlòdì sí onírúurú metabonomic ti N. oblonga tí a ti fihàn tẹ́lẹ̀ nínú àwọn irú méje. Àwọn ìwádìí ìṣáájú ti fihàn pé àpapọ̀ àwọn jiini tí ó níí ṣe pẹ̀lú àwọn àmì ìgbèjà ìṣáájú, pẹ̀lú àwọn àmì JA, ṣàlàyé pàtó ti àwọn ìdáhùn ìgbèjà ìṣáájú tí àwọn ohun tí ó níí ṣe pẹ̀lú herbivore fà nínú àwọn irú Nicotiana (39). Fífi àwọn ipa ọ̀nà ìfàmọ́ra JA wéra láàárín àwọn irú mẹ́rin wọ̀nyí fi àpẹẹrẹ tí ó dùn mọ́ni hàn (Àwòrán 6B). Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn jínì nínú ipa ọ̀nà yìí, bíi AOC, OPR3, ACX àti COI1, fi ìpele ìfàsímú hàn ní ìpele gíga nínú àwọn irú mẹ́rin wọ̀nyí. Síbẹ̀síbẹ̀, jínì pàtàkì kan, JAR4, yí JA padà sí ìrísí ìṣiṣẹ́ rẹ̀ ti àwọn àkọsílẹ̀ JA-Ile tí a kó jọ ní ìpele ìṣiṣẹ́ nínú ẹ̀dá, àti pé ìpele ìfàsímú rẹ̀ kéré gan-an, pàápàá jùlọ ní N. mills, Nepenthes pieris àti N. microphylla. Ní àfikún, ìfàsímú ti jínì mìíràn AOS nìkan ni a kò rí nínú N. bifidum. Àwọn àyípadà wọ̀nyí nínú ìfarahàn jínì lè jẹ́ ohun tí ó fa àwọn ìrísí líle tí ìṣẹ̀dá JA tí ó kéré nínú àwọn ẹ̀yà allergy signal àti ìfàsímú N. gracilis fà.
(A) Ìṣàyẹ̀wò ìmọ̀ nípa ìwádìí ìwádìí ìṣáájú ti àwọn èdá tábà mẹ́rin tí wọ́n jọra tí a ṣe àyẹ̀wò ní ìṣẹ́jú 30 lẹ́yìn ìfàsẹ́yìn ewéko. A ṣírò RDPI nípa fífi àwọn ewé tí ewéko tí ó ń fa sínú ewéko wéra pẹ̀lú ìṣàkóṣo ọgbẹ́. Àwọn àwọ̀ náà fi oríṣiríṣi irú hàn, àwọn àmì náà sì fi oríṣiríṣi ọ̀nà ìtọ́jú hàn. (B) Ìṣàyẹ̀wò ìfarahàn jínì nínú àwọn ipa ọ̀nà ìfàsẹ́yìn JA láàrín àwọn oríṣi mẹ́rin. Ọ̀nà JA tí a rọrùn náà ni a fi hàn lẹ́gbẹ̀ẹ́ àwòrán àpótí náà. Oríṣiríṣi àwọ̀ fi oríṣiríṣi ọ̀nà ìṣiṣẹ́ hàn. Àmì ìràwọ̀ náà fihàn pé ìyàtọ̀ pàtàkì wà láàrín ìtọ́jú W + OS àti ìṣàkóṣo W + W (fún ìdánwò t ti Akẹ́kọ̀ọ́ fún àwọn ìyàtọ̀ méjì, *P<0.05, **P<0.01 àti ***P<0.001). OPDA, 12-oxophytodienoic acid; OPC-8: 0,3-oxo-2(2′(Z)-pentenyl)-cyclopentane-1-octanoic acid.
Ní apá ìkẹyìn, a kẹ́kọ̀ọ́ nípa bí àtúnṣe àwọn ẹ̀yà kòkòrò tí ó yàtọ̀ síra ti ìṣẹ̀dá ara àwọn irú ewéko tó yàtọ̀ síra ṣe lè dènà àwọn ewéko. Àwọn ìwádìí ìṣáájú tẹnu mọ́ irú Nicotiana. Ìdènà wọn sí Ms àti ìdin yàtọ̀ síra gidigidi (40). Níbí, a kẹ́kọ̀ọ́ nípa ìsopọ̀ láàárín àpẹẹrẹ yìí àti ìṣẹ̀dá ara wọn. Nípa lílo àwọn ẹ̀yà tábà mẹ́rin tí a mẹ́nu kàn lókè yìí, àti dídán ìbáṣepọ̀ láàárín onírúurú àti ìṣẹ̀dá ara tí àwọn ewéko fà àti ìdènà àwọn ewéko sí Ms àti Sl wò, a rí i pé ìdènà, onírúurú àti ìṣẹ̀dá ara sí Sl All ní ìbáṣepọ̀ rere, nígbà tí ìbáṣepọ̀ láàárín ìdènà sí àwọn obìnrin ògbóǹkangí àti ìṣẹ̀dá ara kò lágbára, ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú onírúurú kò sì ṣe pàtàkì (Àwòrán S10). Ní ​​ti ìdènà S1, àwọn N. chinensis àti N. gracilis tí a dínkù, tí a ti fihàn tẹ́lẹ̀ pé wọ́n ń fi àwọn ìpele ìyípadà àmì JA àti ìṣẹ̀dá ara hàn, ní àwọn ìdáhùn tí ó yàtọ̀ síra gidigidi sí ìfàsẹ́yìn ewéko, wọ́n sì tún fi ìdènà gíga kan náà hàn. Ìbálòpọ̀.
Ní ọgọ́ta ọdún sẹ́yìn, ìmọ̀ nípa ààbò ohun ọ̀gbìn ti pèsè ìlànà ìmọ̀ nípa ìmọ̀, tí ó dá lórí èyí tí àwọn olùwádìí ti sọ àsọtẹ́lẹ̀ nípa ìdàgbàsókè àti iṣẹ́ àwọn metabolites pàtàkì ohun ọ̀gbìn. Ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ìmọ̀ wọ̀nyí kò tẹ̀lé ìlànà déédé ti àwọn àbájáde tó lágbára (41). Wọ́n dábàá àwọn àsọtẹ́lẹ̀ pàtàkì (3) ní ìpele kan náà ti ìwádìí. Nígbà tí ìdánwò àwọn àsọtẹ́lẹ̀ pàtàkì bá gbà láyè láti ṣàyẹ̀wò àwọn ìmọ̀ pàtó, èyí yóò mú kí Iṣẹ́ náà ń lọ síwájú. Jẹ́ kí a tì í lẹ́yìn, ṣùgbọ́n kí a kọ̀ àwọn mìíràn sílẹ̀ (42). Dípò bẹ́ẹ̀, ìmọ̀ tuntun náà ń ṣe àsọtẹ́lẹ̀ ní àwọn ìpele ìṣàyẹ̀wò tó yàtọ̀ síra ó sì fi ìpele tuntun ti àwọn àkíyèsí àpèjúwe kún un (42). Síbẹ̀síbẹ̀, àwọn ìmọ̀ méjì tí a dábàá ní ìpele iṣẹ́, MT àti OD, ni a lè ṣàlàyé ní ṣókí gẹ́gẹ́ bí àwọn àsọtẹ́lẹ̀ pàtàkì ti àwọn àyípadà ìṣètò pàtàkì tí àwọn herbivores fà: ìmọ̀ nípa OD gbàgbọ́ pé àwọn àyípadà nínú “ààyè” ìṣètò pàtàkì jẹ́ ìtọ́sọ́nà gíga. Ìmọ̀ nípa MT gbàgbọ́ pé àwọn àyípadà wọ̀nyí yóò jẹ́ èyí tí kò ní ìtọ́sọ́nà àti pé wọn yóò wà láìròtẹ́lẹ̀ ní ààyè ìṣètò, wọ́n sì sábà máa ń ní àwọn metabolites ìníyelórí gíga. Àwọn àyẹ̀wò ìṣáájú ti àsọtẹ́lẹ̀ OD àti MT ni a ti dán wò nípa lílo ìtò kékeré ti àwọn agbo “ìgbèjà” priori kan. Àwọn ìdánwò tí ó dá lórí metabolite yìí ń dí agbára láti ṣàyẹ̀wò ìwọ̀n àti ipa ọ̀nà àtúnṣe metabolome nígbà herbivory, wọn kò sì gbà kí ìdánwò láàárín ìlànà statistiki tó dúró ṣinṣin béèrè fún àwọn àsọtẹ́lẹ̀ pàtàkì tí a lè kà sí gbogbogbòò Quantify àwọn àyípadà nínú metabolome ewéko. Níbí, a lo ìmọ̀-ẹ̀rọ tuntun nínú metabolomics tí ó dá lórí MS iṣirò àti ṣe ìwádìí MS deconvolution ní owó gbogbogbòò ti àwọn àpèjúwe ìmọ̀-ẹ̀rọ láti dán ìyàtọ̀ láàrín àwọn méjì tí a dábàá ní ìpele metabolomics kárí ayé wò. Àsọtẹ́lẹ̀ pàtàkì ti ẹ̀kọ́ yìí. A ti lo ìmọ̀-ẹ̀rọ ìwífún ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ pápá, pàápàá jùlọ nínú ọ̀ràn ìwádìí onírúurú ẹ̀dá alààyè àti ìṣàn oúnjẹ (43). Síbẹ̀síbẹ̀, gẹ́gẹ́ bí a ti mọ̀, èyí ni ìlò àkọ́kọ́ tí a lò láti ṣàpèjúwe ààyè ìsọfúnni ti àwọn ewéko àti láti yanjú àwọn ìṣòro àyíká tí ó ní í ṣe pẹ̀lú àwọn àyípadà ìṣelọ́pọ́ ìgbà díẹ̀ ní ìdáhùn sí àwọn àmì àyíká. Ní pàtàkì, agbára ọ̀nà yìí wà nínú agbára rẹ̀ láti fi àwọn àpẹẹrẹ wéra láàárín àti láàárín àwọn ewéko láti ṣàyẹ̀wò bí àwọn herbivores ti yípadà láti oríṣiríṣi irú sí àwọn ìlànà macroevolutionary láàárín àwọn èyà ní àwọn ìpele ìdàgbàsókè. Iṣelọ́pọ́.
Ìṣàyẹ̀wò èròjà pàtàkì (PCA) ń yí ìwádìí onírúurú padà sí ààyè ìdínkù ìwọ̀n kí a lè ṣàlàyé àṣà ìwádìí pàtàkì ti ìwádìí náà, nítorí náà a sábà máa ń lò ó gẹ́gẹ́ bí ọ̀nà ìwádìí láti ṣàtúnṣe ìṣètò ìwádìí náà, gẹ́gẹ́ bí ìṣètò ìyípadà. Síbẹ̀síbẹ̀, ìdínkù ìwọ̀n yóò pàdánù apá kan nínú ìwádìí nínú ìṣètò ìwádìí náà, PCA kò sì lè pèsè ìwífún nípa àwọn ànímọ́ tí ó ṣe pàtàkì sí ìmọ̀ nípa àyíká, bíi: báwo ni àwọn onímọ̀ nípa oúnjẹ ṣe ń tún onírúurú ṣe ní àwọn ẹ̀ka pàtàkì (fún àpẹẹrẹ, ọrọ̀, ìpínkiri) Àti ọ̀pọ̀lọpọ̀) àwọn onímọ̀ nípa oúnjẹ? Àwọn onímọ̀ nípa oúnjẹ wo ni ó ń sọ àsọtẹ́lẹ̀ nípa ipò tí a fi ń fa ìṣètò ìtọ́jú ẹranko kan? Láti ojú ìwòye pàtó, onírúurú àti àìní, ìwífún nípa ìṣètò ìtọ́jú ẹranko kan tí ó ní ewé ni a ti bàjẹ́, a sì rí i pé jíjẹ àwọn onímọ̀ nípa oúnjẹ lè mú ìṣètò ìṣiṣẹ́ kan pàtó ṣiṣẹ́. Láìròtẹ́lẹ̀, a kíyè sí i pé, gẹ́gẹ́ bí a ti ṣàlàyé rẹ̀ nínú àwọn àmì ìmọ̀ nípa ìsọfúnni tí a fi sílò, ipò ìṣètò ìṣiṣẹ́ tí ó yọrí sí ní ìdàpọ̀ ńlá lẹ́yìn ìkọlù àwọn onímọ̀ nípa oúnjẹ méjì (Sl tí ó ń jẹ gbogbogbòò ní alẹ́) àti onímọ̀ nípa Solanaceae Ms. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé ìwà jíjẹ àti ìfọkànsí wọn yàtọ̀ síra gidigidi. Olùdásílẹ̀ ọrá acid-amino acid conjugate (FAC) nínú OS (31). Nípa lílo herbivore OS láti tọ́jú àwọn ọgbẹ́ ìfọ́ tí a ṣe déédéé, ìtọ́jú herbivore tí a ṣe àfarawé pẹ̀lú fi irú àṣà kan náà hàn. Ìlànà ìṣètò yìí fún ṣíṣe àfarawé ìdáhùn àwọn ewéko sí àwọn ìkọlù herbivore mú àwọn ohun tí ó ń da rú tí àwọn ìyípadà nínú ìwà jíjẹ àwọn herbivore ń fà kúrò, èyí tí ó ń yọrí sí onírúurú ìbàjẹ́ ní àwọn àkókò ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ (34). FAC, èyí tí a mọ̀ sí okùnfà pàtàkì fún OSM, dín JAS àti àwọn ìdáhùn homonu ewéko mìíràn kù nínú OSS1, nígbà tí OSS1 dín ní ọgọ́rọ̀ọ̀rún ìgbà (31). Síbẹ̀síbẹ̀, OSS1 fa irú ìpele ìṣàkójọ JA kan náà ní ìfiwéra pẹ̀lú OSM. A ti fihàn tẹ́lẹ̀ pé ìdáhùn JA nínú Nepenthes tí a ti dínkù jẹ́ onímọ̀lára gidigidi sí OSM, níbi tí FAC lè máa ṣe ìṣiṣẹ́ rẹ̀ bí ó tilẹ̀ jẹ́ pé a ti fi omi pò ó ní 1:1000 (44). Nítorí náà, ní ìfiwéra pẹ̀lú OSM, bó tilẹ̀ jẹ́ pé FAC nínú OSS1 kéré gan-an, ó tó láti fa ìbúgbàù JA tó. Àwọn ìwádìí tí a ti ṣe tẹ́lẹ̀ ti fihàn pé a lè lo àwọn èròjà bíi porin (45) àti oligosaccharides (46) gẹ́gẹ́ bí àmì láti fa ìdènà àwọn ohun ọ̀gbìn nínú OSS1. Síbẹ̀síbẹ̀, kò tí ì yé wa bóyá àwọn ohun tí ń fa àwọn ohun ọ̀gbìn wọ̀nyí nínú OSS1 ló fa ìkójọpọ̀ JA tí a ṣàkíyèsí nínú ìwádìí yìí.
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn ìwádìí díẹ̀ ló ń ṣàlàyé ìyàtọ̀ ìka ìṣàpẹẹrẹ tí lílo àwọn ewéko tàbí àwọn ewéko JA tàbí SA (salicylic acid) fà (47), kò sí ẹni tó ti da ìdàrúdàpọ̀ pàtó fún àwọn ewéko rú nínú nẹ́ẹ̀tìwọ́ọ̀kì koríko àti ipa rẹ̀ lórí pàtó. A ṣe àyẹ̀wò gbogbo ipa ti ìṣàpẹẹrẹ. Ìwífún nípa ara ẹni. Ìwádìí yìí tún jẹ́rìí sí i pé ìsopọ̀ nẹ́ẹ̀tìwọ́ọ̀kì homonu inú pẹ̀lú àwọn hómónù ewéko mìíràn yàtọ̀ sí JA ń ṣe àgbékalẹ̀ pàtó ti ìṣàtúnṣe ìṣàpẹẹrẹ tí àwọn ewéko rú. Ní pàtàkì, a ṣàwárí pé ET tí OSM fà pọ̀ ju èyí tí OSS1 fà lọ. Ọ̀nà yìí bá àkóónú FAC púpọ̀ mu nínú OSM, èyí tí ó jẹ́ ipò pàtàkì àti tó láti fa ìbúgbàù ET (48). Nínú ìbáṣepọ̀ láàárín àwọn ewéko àti àwọn ewéko rú, iṣẹ́ àmì ti ET lórí ìṣiṣẹ́ metabolite pàtó fún ewéko ṣì jẹ́ lẹ́ẹ̀kọ̀ọ̀kan ó sì ń fojú sí ẹgbẹ́ kan ṣoṣo. Ní àfikún, ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ìwádìí ti lo ìlò exogenous ti ET tàbí àwọn ohun tí ó ṣáájú rẹ̀ tàbí onírúurú àwọn ìdènà láti ṣe ìwádìí lórí ìlànà ET, lára ​​èyí tí àwọn ohun èlò kẹ́míkà exogenous wọ̀nyí yóò mú ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ipa ẹ̀gbẹ́ tí kò ṣe pàtó jáde. Gẹ́gẹ́ bí a ti mọ̀, ìwádìí yìí dúró fún ìwádìí onípele àkọ́kọ́ ti ipa ET nínú lílo ET láti ṣe àgbékalẹ̀ àti rí àwọn ohun ọ̀gbìn transgenic tí ó ní àléébù láti ṣe àkóso ìṣiṣẹ́ metabolome ohun ọ̀gbìn. Ìfàsẹ́yìn ET pàtó ti Herbivore lè ṣe àtúnṣe ìdáhùn metabolome nígbẹ̀yìn gbẹ́yín. Èyí tí ó ṣe pàtàkì jùlọ ni ìṣàkóṣo transgenic ti àwọn jiini ET biosynthesis (ACO) àti ìrísí (ETR1) tí ó fi ìkójọpọ̀ de novo ti herbivore-specific de novo ti phenolamides hàn. A ti fihàn tẹ́lẹ̀ pé ET le ṣe àtúnṣe ìkójọpọ̀ nicotine tí JA fa nípa ṣíṣàkóso putrescine N-methyltransferase (49). Síbẹ̀síbẹ̀, láti ojú ìwòye ẹ̀rọ, kò ṣe kedere bí ET ṣe ń ṣe àtúnṣe ìfàsẹ́yìn phenamide. Ní àfikún sí iṣẹ́ ìyípadà àmì ti ET, a tún lè yí ìṣàn ìṣiṣẹ́ ara padà sí S-adenosyl-1-methionine láti ṣàkóso ìdókòwò nínú polyaminophenol amides. S-adenosyl-1-methionine jẹ́ ET àti àárín gbùngbùn ọ̀nà polyamine biosynthetic. Ọ̀nà tí ET fi ń ṣàkóso ìpele phenolamide nílò ìkẹ́kọ̀ọ́ síwájú sí i.
Fún ìgbà pípẹ́, nítorí ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn metabolites pàtàkì ti ìṣètò tí a kò mọ̀, àfiyèsí gíga sí àwọn ẹ̀ka ìṣètò pàtó kò lè ṣe àyẹ̀wò àwọn ìyípadà ìgbà díẹ̀ ti onírúurú ìṣètò lẹ́yìn ìbáṣepọ̀ ẹ̀dá alààyè. Lọ́wọ́lọ́wọ́, ní ìbámu pẹ̀lú ìṣàyẹ̀wò ìmọ̀ ìjìnlẹ̀, àbájáde pàtàkì ti gbígbà MS/MS spectrum tí ó dá lórí àwọn metabolites aláìlẹ́gbẹ́ ni pé àwọn herbivores tí wọ́n ń jẹ tàbí tí wọ́n ń ṣe àfarawé herbivores ń tẹ̀síwájú láti dín onírúurú ìṣètò ara gbogbo ti metabolome ewe kù nígbàtí wọ́n ń mú ìwọ̀n ìṣètò ara wọn pọ̀ sí i. Ìbísí ìgbà díẹ̀ yìí nínú ìṣètò ara tí herbivores fà ní í ṣe pẹ̀lú ìbísí ìṣọ̀kan nínú ìṣètò ara. Ẹ̀yà ara tí ó ṣe pàtàkì jùlọ sí ìṣètò ara tí ó tóbi yìí (níní iye Si tí ó ga jù) ni metabolite pàtàkì pẹ̀lú iṣẹ́ herbivorus tí a ti ṣe àfihàn tẹ́lẹ̀. Àwòṣe yìí bá àsọtẹ́lẹ̀ ìmọ̀ OD mu, ṣùgbọ́n àsọtẹ́lẹ̀ MT tí ó ní í ṣe pẹ̀lú àìṣedéédé ti ìṣètò ara metabolome kò báramu. Síbẹ̀síbẹ̀, dátà yìí tún bá àsọtẹ́lẹ̀ àwòṣe àdàpọ̀ mu (MT tí ó dára jùlọ; Àwòrán 1B), nítorí pé àwọn metabolites tí kò ní ànímọ́ mìíràn pẹ̀lú àwọn iṣẹ́ ààbò tí a kò mọ̀ lè tẹ̀lé ìpínkiri Si láìṣeédé.
Àpẹẹrẹ pàtàkì kan tí ìwádìí yìí tún mú wá ni pé láti ìpele ìdàgbàsókè kékeré (ẹranko kan ṣoṣo àti tábà) sí ìpele ìdàgbàsókè tó tóbi (ẹ̀yà tábà tó ní ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú), oríṣiríṣi ìpele ìdàgbàsókè ìdàgbàsókè wà ní “ìgbèjà tó dára jùlọ” Àwọn ìyàtọ̀ pàtàkì wà nínú agbára àwọn ewéko. Moore et al. (20) àti Kessler àti Kalske (1) dábàá láti yí àwọn ìpele iṣẹ́ mẹ́ta ti onírúurú ẹ̀dá alààyè tí Whittaker (50) ti ṣe àfihàn tẹ́lẹ̀ padà sí àwọn ìyípadà àkókò àti ìfàsẹ́yìn ti onírúurú kẹ́míkà; àwọn òǹkọ̀wé wọ̀nyí kò ṣe àkópọ̀. Àwọn ìlànà fún gbígbà dátà metabolome ńlá kò ṣe àlàyé bí a ṣe lè ṣírò onírúurú ìdàgbàsókè láti inú dátà wọ̀nyí. Nínú ìwádìí yìí, àwọn àtúnṣe kékeré sí ìpínsísọ̀rí iṣẹ́ Whittaker yóò ka onírúurú α-metabolic sí onírúurú MS/MS nínú ohun ọ̀gbìn kan, àti onírúurú β-metabolic gẹ́gẹ́ bí ìṣètò intraspecific ti àwùjọ àwọn ènìyàn. Ààyè, àti onírúurú γ-metabolic yóò jẹ́ ìtẹ̀síwájú ti ìwádìí àwọn irú ẹ̀dá tó jọra.
Àmì JA ṣe pàtàkì fún onírúurú ìdáhùn ìṣètò ...
Nítorí pé àwọn ìlànà kẹ́míkà ti àwọn ẹ̀yà tábà tí ó ní ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú rẹ̀ yàtọ̀ síra gan-an, a dá àwọn metabolites mọ̀ ní pàtàkì ní apá ìpele dídára, nítorí náà ó jẹ́ onímọ̀ nípa ìwádìí. Ìṣiṣẹ́ ìmọ̀ nípa ìwádìí lórí ìrísí ìṣẹ̀dá tí a mú fihàn pé ìfàsẹ́yìn herbivorous mú kí ìforígbárí pọ̀ sí i láàárín onírúurú gamma ti ìṣẹ̀dá àti ìṣètò pàtàkì. Àmì JA kó ipa pàtàkì nínú ìforígbárí yìí. Ìbísí nínú ìṣètò metabolome bá àsọtẹ́lẹ̀ OD pàtàkì mu, ó sì ní ìbáṣepọ̀ rere pẹ̀lú àmì JA, nígbà tí àmì JA ní ìbáṣepọ̀ odi pẹ̀lú onírúurú gamma ti ìṣẹ̀dá. Àwọn àpẹẹrẹ wọ̀nyí fihàn pé agbára OD ti àwọn ewéko ni a pinnu ní pàtàkì nípasẹ̀ ìṣiṣẹ́ JA, yálà lórí ìwọ̀n microevolutionary tàbí lórí ìwọ̀n ìdàgbàsókè ńlá. Àwọn àyẹ̀wò JA tí ó kọjá tí ó yẹra fún àwọn àbùkù biosynthesis JA tún fihàn pé àwọn ẹ̀yà tábà tí ó ní ìbáṣepọ̀ tímọ́tímọ́ le ṣe ìyàtọ̀ sí àwọn ẹ̀yà tí ń dáhùn sí àmì àti àwọn tí kò dáhùn sí àmì, gẹ́gẹ́ bí ọ̀nà JA wọn àti ìṣiṣẹ́ metabolome tí àwọn herbivores fà. Àwọn ẹ̀yà tí kò dáhùn sí àmì kò le dáhùn nítorí àìlèṣeéṣe wọn láti ṣe JA ti ara wọn àti nítorí náà wọ́n wà lábẹ́ àwọn ààlà ti ara. Èyí lè jẹ́ nítorí àwọn ìyípadà nínú àwọn jínì pàtàkì kan nínú ipa ọ̀nà ìfàmìsí JA (AOS àti JAR4 nínú N. crescens) ti. Àbájáde yìí fihàn pé àwọn ìyípadà nínú ìmòye homonu inú àti ìdáhùnpadà lè jẹ́ olórí ohun tí ó ń fa èyí.
Ní àfikún sí ìbáṣepọ̀ láàárín àwọn ewéko àti àwọn ewéko, ìwádìí onírúurú ìṣẹ̀dá ara ní í ṣe pẹ̀lú gbogbo àwọn ìlọsíwájú ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ pàtàkì nínú ìwádìí nípa ìbáṣepọ̀ ẹ̀dá sí àyíká àti ìdàgbàsókè àwọn ànímọ́ phenotypic tó díjú. Pẹ̀lú ìbísí nínú iye dátà tí àwọn ohun èlò MS òde òní gbà, ìdánwò àbá lórí onírúurú ìṣẹ̀dá ara lè kọjá ìyàtọ̀ metabolite ẹnìkọ̀ọ̀kan/ẹ̀ka kí ó sì ṣe ìwádìí kárí ayé láti fi àwọn ìlànà tí a kò retí hàn. Nínú ìlànà ìwádìí ńlá, àkàwé pàtàkì kan ni èrò láti ronú nípa àwọn àwòrán tí ó ní ìtumọ̀ tí a lè lò láti ṣe àwárí dátà. Nítorí náà, àbájáde pàtàkì ti àpapọ̀ MS/MS metabolomics àti ìmọ̀ ìwífún lọ́wọ́lọ́wọ́ ni pé ó pèsè ìwọ̀n tí ó rọrùn tí a lè lò láti kọ́ àwọn mápù láti wo onírúurú ìṣẹ̀dá ara lórí àwọn ìwọ̀n taxonomic tó yàtọ̀ síra. Ó jẹ́ ìbéèrè pàtàkì ti ọ̀nà yìí. Ìkẹ́kọ̀ọ́ nípa ìdàgbàsókè micro/macro àti ecology àwùjọ.
Ní ìpele ìyípadà macro-evolutionary, kókó ẹ̀kọ́ ìyípadà ewéko àti kòkòrò ti Ehrlich àti Raven (51) ni láti sọtẹ́lẹ̀ pé ìyàtọ̀ onírúurú ìṣẹ̀dá tí ó wà láàárín irúgbìn ló fa ìyàtọ̀ nínú àwọn ìlà ewéko. Síbẹ̀síbẹ̀, ní àádọ́ta ọdún láti ìgbà tí a ti tẹ̀ ìwé yìí jáde, a kò tíì dán àbá yìí wò dáadáa (52). Èyí jẹ́ nítorí àwọn ànímọ́ ìṣẹ̀dá tí ó jọra nínú àwọn ànímọ́ ìṣẹ̀dá tí ó wọ́pọ̀ láàárín àwọn ìlà ewéko jíjìnnà. A lè lo àìtóye náà láti so àwọn ọ̀nà ìwádìí àfojúsùn pọ̀. Ìṣiṣẹ́ MS/MS lọ́wọ́lọ́wọ́ tí a ṣe nípasẹ̀ ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ àlàyé ń ṣe àfihàn ìfarajọra ìṣẹ̀dá MS/MS ti àwọn metabolites tí a kò mọ̀ (láìsí yíyan metabolite tẹ́lẹ̀) ó sì ń yí MS/MS wọ̀nyí padà sí àkójọ MS/MS, nítorí náà nínú ìṣẹ̀dá tí ó jẹ́ ti ọ̀jọ̀gbọ́n. Àwọn àwòṣe ìṣẹ̀dá macro-evolutionary wọ̀nyí ni a fi wéra ní ìwọ̀n ìpínsísọ̀rí. Àwọn àmì ìṣirò tí ó rọrùn. Ìlànà náà jọ ìṣàyẹ̀wò phylogenetic, èyí tí ó lè lo ìtòlẹ́sẹẹsẹ láti ṣe àyẹ̀wò ìwọ̀n ìṣẹ̀dá tàbí ìdàgbàsókè ìwà láìsí àsọtẹ́lẹ̀ tẹ́lẹ̀.
Ní ìpele biochemical, àbá ìwádìí ti Firn àti Jones (53) fihàn pé a ń tọ́jú onírúurú ìṣẹ̀dá ní àwọn ìpele ọ̀tọ̀ọ̀tọ̀ láti pèsè àwọn ohun èlò aise láti lo àwọn ìṣiṣẹ́ ẹ̀dá alààyè ti àwọn metabolites tí kò ní ìbáṣepọ̀ tẹ́lẹ̀ tàbí tí a rọ́pò. Àwọn ọ̀nà ìmọ̀ ìjìnlẹ̀ ìwífún pèsè ìlànà kan níbi tí a ti lè ṣe àyẹ̀wò àwọn ìyípadà ìṣẹ̀dá tí ó kan metabolite-pàtàkì wọ̀nyí tí ó ń ṣẹlẹ̀ nígbà ìwádìí metabolite gẹ́gẹ́ bí apá kan nínú ìlànà ìwádìí ìṣẹ̀dá tí a dámọ̀ràn: ìyípadà ìṣiṣẹ́ ẹ̀dá alààyè láti ìpele kékeré sí ìpele gíga Àwọn metabolites tí a dá dúró ti àyíká kan.
Ni gbogbo gbogbo, ni awọn ọjọ ibẹrẹ ti isedale molikula, awọn imọran aabo ọgbin pataki ni a ṣe agbekalẹ, ati awọn ọna ti o da lori imọran deductive ni a gba ni gbogbogbo bi ọna kan ṣoṣo fun ilọsiwaju imọ-jinlẹ. Eyi jẹ nitori awọn idiwọn imọ-ẹrọ ti wiwọn gbogbo metabolome. Biotilẹjẹpe awọn ọna ti o da lori imọran wulo ni pataki ni yiyan awọn ọna idi miiran, agbara wọn lati mu oye wa siwaju nipa awọn nẹtiwọọki kemikali ni opin diẹ sii ju awọn ọna iṣiro ti o wa lọwọlọwọ ni imọ-jinlẹ ti o ni oye data ode oni lọ. Nitorinaa, awọn imọran ti a ko le sọ asọtẹlẹ kọja iwọn data ti o wa, nitorinaa agbekalẹ asọtẹlẹ/iyipo idanwo ti ilọsiwaju ninu aaye iwadii ko le paarẹ (4). A rii daju pe iṣiṣẹ iṣiro ti metabolomics ti a ṣe afihan nihin le tun mu ifẹ pada si awọn ọran ti o ṣẹṣẹ (bawo) ati ikẹhin (idi) ti oniruuru iṣelọpọ, ati ṣe alabapin si akoko tuntun ti imọ-jinlẹ data ti a dari ni imọ-jinlẹ. Akoko naa tun ṣe ayẹwo awọn imọran pataki ti o ṣe iwuri fun awọn iran ti o ti kọja.
A máa ń fún àwọn ewéko ní oúnjẹ taara nípa gbígbé ewéko tuntun tàbí ewéko Sl sókè lórí ewéko aláwọ̀ pupa kan ṣoṣo ti ewéko rose kan ṣoṣo tó ń rúwé, pẹ̀lú ewéko mẹ́wàá tó ń rúwé fún ewéko kọ̀ọ̀kan. A fi àwọn ìdènà dí àwọn ewéko náà mú, a sì kó àwọn ewé tó kù jọ ní wákàtí mẹ́rìnlélógún àti méjìléláàádọ́rin lẹ́yìn àkóràn náà, a sì dì wọ́n kíákíá, a sì yọ àwọn èròjà tí wọ́n ń lò jáde.
Ṣe àfarawé ìtọ́jú ewéko ní ọ̀nà tí a ṣe àgbékalẹ̀ rẹ̀ dáadáa. Ọ̀nà náà ni láti lo àwọn kẹ̀kẹ́ àpẹẹrẹ aṣọ láti gún ìlà mẹ́ta ti ẹ̀gún ní ẹ̀gbẹ́ méjèèjì ti àárín igi ewé mẹ́ta tí ó fẹ̀ pátápátá ti igi náà nígbà ìpele ìdàgbàsókè aṣọ náà, kí o sì fi 1:5 Lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀ Ms. Tàbí kí o lo àwọn ìka ọwọ́ láti fi S1 OS sínú ọgbẹ́ ìgún. Gbé ewé náà kí o sì ṣe àgbékalẹ̀ rẹ̀ gẹ́gẹ́ bí a ti ṣàlàyé rẹ̀ lókè yìí. Lo ọ̀nà tí a ti ṣàlàyé tẹ́lẹ̀ láti yọ àwọn metabolites àkọ́kọ́ àti àwọn homonu igi jáde (54).
Fún lílo JA tí ó jáde láti inú rẹ̀, a máa fi 20μl ti lanolin paste tí ó ní 150μg MeJA (Lan + MeJA) tọ́jú ewé petiole mẹ́ta ti ọ̀kọ̀ọ̀kan àwọn ewéko rose mẹ́fà tí ó ń rú jáde nínú irú ewéko kọ̀ọ̀kan, àti 20μl ti lanolin àti ìtọ́jú ọgbẹ́ (Lan + W), tàbí kí a lo 20μl lanolin mímọ́ gẹ́gẹ́ bí ìdarí. A máa ń kó àwọn ewé náà ní wákàtí 72 lẹ́yìn ìtọ́jú, a sì máa ń fi nitrogen olómi dì wọ́n, a sì máa ń tọ́jú wọn ní -80°C títí a ó fi lò ó.
Àwọn ìlà mẹ́rin ti JA àti ET transgenic, èyí ni irAOC (36), irCOI1 (55), irACO àti sETR1 (48), ni a ti ṣàwárí nínú ẹgbẹ́ ìwádìí wa. irAOC fi hàn gbangba pé ìpele JA àti JA-Ile dínkù gidigidi, nígbà tí irCOI1 kò ní ìmọ̀lára sí JAs. Ní ìfiwéra pẹ̀lú EV, ìkójọpọ̀ JA-Ile pọ̀ sí i. Bákan náà, irACO yóò dín ìṣelọ́pọ́ ET kù, àti ní ìfiwéra pẹ̀lú EV, sETR1, èyí tí kò ní ìmọ̀lára sí ET, yóò mú ìṣelọ́pọ́ ET pọ̀ sí i.
A lo ohun èlò ìwádìí laser photoacoustic (sensor Sense ETD-300 real-time ET sensor) láti ṣe ìwọ̀n ET láìsí ìkọlù. Lẹ́sẹ̀kẹsẹ̀ lẹ́yìn ìtọ́jú, a gé ìdajì àwọn ewé náà, a sì gbé wọn sínú ìgò gilasi tí a ti dì mọ́ 4-ml, a sì jẹ́ kí àyè orí wọn kó jọ láàrín wákàtí márùn-ún. Nígbà tí a ń wọn wọ́n, a fi ìṣàn afẹ́fẹ́ mímọ́ 2 lita/wákàtí kan fọ ìgò kọ̀ọ̀kan fún ìṣẹ́jú mẹ́jọ, èyí tí ó ti kọjá nípasẹ̀ catalyst tí Sensor Sense pèsè tẹ́lẹ̀ láti mú CO2 àti omi kúrò.
A kọ́kọ́ tẹ àwọn ìwádìí microarray jáde ní (35) a sì fi pamọ́ sínú Ibi Ìpamọ́ Ìfihàn Ẹ̀rọ-ìmọ̀-ẹ̀rọ ti Orílẹ̀-èdè fún Ìwífún nípa Ìmọ̀-ẹ̀rọ-ìmọ́-ẹ̀rọ (NCBI) (nọ́mbà ìfàsẹ́yìn GSE30287). A yọ àwọn ìwádìí tí ó bá àwọn ewé tí ìtọ́jú W + OSMs àti ìṣàkóṣo tí kò bàjẹ́ mu jáde fún ìwádìí yìí. Ìwọ̀n agbára tí a kò fi bẹ́ẹ̀ ṣe ni log2. Ṣáájú ìṣàyẹ̀wò ìṣirò, a yí ìpìlẹ̀ náà padà tí a sì ṣe déédé sí ìpín 75 nínú ọgọ́rùn-ún rẹ̀ nípa lílo àpò ìṣiṣẹ́ R.
A gba data RNA sequencing (RNA-seq) atilẹba ti awọn eya Nicotiana lati inu NCBI Short Reading Archives (SRA), nọmba iṣẹ akanṣe ni PRJNA301787, eyiti Zhou et al. (39) royin ati tẹsiwaju bi a ti ṣalaye ninu (56). Awọn data aise ti a ṣe nipasẹ W + W, W + OSM ati W + OSS1 ti o baamu awọn eya Nicotiana ni a yan fun itupalẹ ninu iwadi yii, ati ṣiṣe ni ọna atẹle yii: Ni akọkọ, awọn kika RNA-seq aise ni a yipada si ọna kika FASTQ. HISAT2 yi FASTQ pada si SAM, ati SAMtools yi awọn faili SAM pada si awọn faili BAM ti a ṣeto. A lo StringTie lati ṣe iṣiro ikosile jiini, ati ọna ikosile rẹ ni pe awọn ege wa fun ẹgbẹẹgbẹrun awọn ege ipilẹ fun miliọnu awọn ege transcription ti a ṣe lẹsẹsẹ.
Ọ̀wọ̀n chromatographic Acclaim (150 mm x 2.1 mm; ìwọ̀n patiku 2.2μm) tí a lò nínú ìwádìí náà àti ọ̀wọ̀n ààbò 4 mm x 4 mm ní ohun kan náà. A lo ìwọ̀n 2000 binary gradient yìí nínú ètò Dionex UltiMate 3000 Ultra High Performance Liquid Chromatography (UHPLC): ìṣẹ́jú 0 sí 0.5, isocratic 90% A [omi tí a ti yọ ionized, 0.1% (v/v) acetonitrile àti 0.05% formic acid], 10% B (Acetonitrile àti 0.05% formic acid); ìṣẹ́jú 0.5 sí 23.5, ìwọ̀n 10% A àti 90% B, ní ìtẹ̀léra; ìṣẹ́jú 23.5 sí 25, ìṣẹ́jú isocratic 10% A àti 90% B. Ìwọ̀n ìṣàn náà jẹ́ 400μl/min. Fún gbogbo àwọn àyẹ̀wò MS, a fi àmì ìdámọ̀ràn ọ̀wọ̀n sínú ohun èlò ìwádìí onígun mẹ́rin àti àkókò ìfò (qTOF) tí a fi orísun ìfúnpọ̀ electrospray tí ń ṣiṣẹ́ ní ipò ionization rere (voltage capillary, 4500 V; capillary outlet 130 V; gbígbẹ iwọ̀n otutu 200°C; gbígbẹ afẹ́fẹ́ afẹ́fẹ́ 10 lita/ìṣẹ́jú).
Ṣe àgbéyẹ̀wò ìpín MS / MS (tí a ń pè ní MS / MS lẹ́yìn èyí) tí kò ṣe pàtàkì tàbí tí a kò lè yà sọ́tọ̀ kúrò nínú dátà láti gba ìwífún nípa ìpìlẹ̀ ìṣẹ̀dá gbogbogbò tí a lè rí. Èrò ọ̀nà MS/MS aláìṣeédá dúró lórí òtítọ́ pé quadrupole ní fèrèsé ìyàsọ́tọ̀ ibi-pupọ tí ó tóbi gan-an [nítorí náà, ẹ wo gbogbo àmì ìpele mass-to-charge (m/z) gẹ́gẹ́ bí àwọn ìpín]. Fún ìdí èyí, nítorí pé ohun èlò Impact II kò lè ṣẹ̀dá ìtẹ̀sí CE, a ṣe ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn àgbéyẹ̀wò aláìṣeédá nípa lílo àwọn ìwọ̀n agbára ìkọlù tí ó pọ̀ sí i (CE). Ní ​​kúkúrú, kọ́kọ́ ṣàgbéyẹ̀wò àpẹẹrẹ náà nípa lílo UHPLC-electrospray ionization/qTOF-MS nípa lílo ipò ìpele ìpele kan ṣoṣo (àwọn ipò ìpínyà kékeré tí a ṣẹ̀dá nípasẹ̀ ìpínyà orísun in-source), ṣíṣàyẹ̀wò láti m/z 50 sí 1500 ní ìgbagbogbo àtúnṣe ti 5 Hz. Lo nitrogen gẹ́gẹ́ bí gaasi ìkọlù fún ìṣàyẹ̀wò MS/MS, kí o sì ṣe àwọn ìwọ̀n aláìṣeédá ní àwọn folti ìpínyà mẹ́rin tí ìkọlù ń fà: 20, 30, 40, àti 50 eV. Jákèjádò ìlànà ìwọ̀n, quadrupole náà ní fèrèsé ìyàsọ́tọ̀ ibi-títóbi jùlọ, láti m/z 50 sí 1500. Nígbà tí a bá ṣètò ìdánwò ìbú ìyasọtọ̀ m/z àti ti ìṣàfihàn sí 200, sọ́fítíwọ́ọ̀dù iṣẹ́ ohun èlò náà àti 0 Da yóò ṣiṣẹ́ lórí ìwọ̀n ibi-títóbi náà láìfọwọ́sí. Lo sodium formate (50 ml isopropanol, 200 μl formic acid àti 1 ml 1M NaOH omi-títóbi) fún ìṣàtúnṣe ibi-títóbi. Nípa lílo algoridimu ìṣàtúnṣe gíga ti Bruker, a ṣe ìṣàtúnṣe fáìlì dátà lẹ́yìn tí a bá ti ṣiṣẹ́ lórí ìwọ̀n àròpín ní àkókò kan pàtó. Lo iṣẹ́ ìtajà ti sọfítíwọ́ọ̀dù Ìṣàyẹ̀wò Dáta v4.0 (Brook Dalton, Bremen, Germany) láti yí àwọn fáìlì dátà tí kò ṣe é ṣe padà sí ọ̀nà NetCDF. A ti fi ìṣètò dátà MS/MS pamọ́ nínú ibi ìpamọ́ metabolomics MetaboLights (www.ebi.ac.uk) pẹ̀lú nọ́mbà ìfàsí. MTBLS1471.
A le ṣe àkójọpọ̀ MS/MS nípasẹ̀ ìṣàyẹ̀wò ìbáramu láàárín àwọn àmì dídára MS1 àti MS/MS fún agbára ìkọlù kékeré àti gíga àti àwọn òfin tuntun tí a ṣe. A lo ìṣàyẹ̀wò ìbáramu R láti ṣe àgbéyẹ̀wò ìbáramu ti pínpín ohun tí ó ṣáájú sí ọjà náà, a sì lo ìṣàyẹ̀wò C# (https://github.com/MPI-DL/indiscriminant-MS-MS-assembly-pipeline) láti ṣe àwọn òfin náà.
Láti dín àwọn àṣìṣe rere èké tí ariwo ẹ̀yìn àti ìbáṣepọ̀ èké tí ó ń ṣẹlẹ̀ nípasẹ̀ wíwá àwọn ẹ̀yà m/z kan nínú àwọn àpẹẹrẹ díẹ̀ kù, a lo iṣẹ́ “òkè tí ó kún” ti àpò R XCMS (fún àtúnṣe ariwo ẹ̀yìn). Ó yẹ kí a lò ó láti rọ́pò agbára “NA” (òkè tí a kò rí). Nígbà tí a bá lo iṣẹ́ òkè tí ó kún, ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìwọ̀n agbára “0″” ṣì wà nínú àkójọ dátà tí yóò ní ipa lórí ìṣirò ìbáṣepọ̀. Lẹ́yìn náà, a fi àwọn àbájáde ìṣiṣẹ́ dátà tí a rí nígbà tí a bá lo iṣẹ́ òkè tí ó kún àti nígbà tí a kò bá lo iṣẹ́ òkè tí ó kún, a sì ṣírò iye ariwo ẹ̀yìn tí ó da lórí iye ìṣirò tí a ṣe àtúnṣe, lẹ́yìn náà a yí àwọn ìwọ̀n agbára 0 wọ̀nyí padà pẹ̀lú iye ìpìlẹ̀ tí a ṣírò. A tún gbé àwọn ẹ̀yà ara tí agbára wọn ju iye ẹ̀yìn lọ ní ìlọ́po mẹ́ta nìkan yẹ̀ wò a sì kà wọ́n sí “òkè tòótọ́.” Fún àwọn ìṣirò PCC, àwọn àmì m/z ti àpẹẹrẹ precursor (MS1) àti àwọn ìṣètò dátà fragment pẹ̀lú ó kéré tán àwọn òkè tòótọ́ mẹ́jọ nìkan ni a gbé yẹ̀ wò.
Tí agbára ìrísí dídára ohun èlò ìṣàfihàn náà nínú gbogbo àpẹẹrẹ bá ní ìbáṣepọ̀ pẹ̀lú ìdínkù agbára ìrísí dídára kan náà tí a fi agbára ìkọlù kékeré tàbí gíga hàn, tí a kò sì pe ohun èlò náà ní òkè isotope nípasẹ̀ CAMERA, a lè ṣàlàyé rẹ̀ síwájú sí i. Lẹ́yìn náà, nípa ṣíṣírò gbogbo àwọn ìsopọ̀ ohun èlò ìṣàfihàn ohun èlò ìṣàfihàn ohun èlò láàrín ìṣẹ́jú 3 (ìfojúsùn àkókò ìdádúró fún ìdádúró òkè), a ṣe ìwádìí ìbáṣepọ̀ náà. Nígbà tí iye m/z bá kéré sí iye ìṣàfihàn ohun èlò ...
Ní ìbámu pẹ̀lú àwọn òfin méjì tó rọrùn wọ̀nyí, a yọ àwọn ìpín tí a sọ pàtó pẹ̀lú àwọn ìwọ̀n m/z tó ju m/z ti ohun tó ti ṣáájú tí a ti dámọ̀ kúrò, àti ní ìbámu pẹ̀lú ipò àpẹẹrẹ níbi tí ohun tó ti ṣáájú náà ti farahàn àti ìpín tí a sọ pàtó. Ó tún ṣeé ṣe láti yan àwọn ànímọ́ dídára tí ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ìpín nínú orísun tí a ṣe ní ipò MS1 gẹ́gẹ́ bí àwọn ohun tó ti ṣáájú, nípa bẹ́ẹ̀ ó ń mú àwọn àkópọ̀ MS/MS tí kò ṣeé yẹ̀ sílẹ̀ wá. Láti dín ìdàpọ̀ dátà yìí kù, tí ìfarajọ NDP ti ìrísí bá kọjá 0.6, tí wọ́n sì jẹ́ ti “pcgroup” chromatogram tí CAMERA kọ, a ó so wọ́n pọ̀. Níkẹyìn, a ó da gbogbo àwọn àbájáde CE mẹ́rin tí ó níí ṣe pẹ̀lú ohun tó ti ṣáájú àti àwọn ìpín sínú ìrísí àkópọ̀ tí a ti yọ kúrò ní ìkẹ́yìn nípa yíyan ìpele gíga jùlọ láàrín gbogbo àwọn òkè olùdíje pẹ̀lú iye m/z kan náà ní àwọn agbára ìkọlù onírúurú. Àwọn ìgbésẹ̀ ìṣiṣẹ́ tí ó tẹ̀lé e dá lórí èrò ti ìrísí àkópọ̀ àti yíyẹ àwọn ipò CE tó yàtọ̀ síra tí a nílò láti mú kí ó ṣeéṣe kí ìfọ́pọ̀ pọ̀ sí i, nítorí pé a lè rí àwọn ìpín kan lábẹ́ agbára ìkọlù pàtó kan.
A lo RDPI (30) láti ṣírò ìfàsẹ́yìn ìṣàfihàn ìṣẹ̀dá ara. Ìyàtọ̀ ìṣàfihàn ìṣẹ̀dá ara (àmì Hj) wá láti inú ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun tí ó ń ṣáájú MS/MS nípa lílo Shannon entropy ti ìpínkiri ìṣẹ̀dá ara MS/MS nípa lílo ìgbékalẹ̀ tí Martínez àti àwọn ẹlòmíràn (8) ṣàlàyé. Hj = ∑i = 1mPijlog2(Pij) níbi tí Pij bá ìṣẹ̀dá ara tí ó jọra mu ti i-th MS/MS nínú àyẹ̀wò j-th (j = 1, 2,…, m) (i = 1, 2, …, m) t).
Ìpele ìṣàfihàn ti ara (àtòjọ Si) ni a túmọ̀ sí ìdámọ̀ ìfihàn ti MS/MS kan ní ìbámu pẹ̀lú ìpele ìpele láàrín àwọn àpẹẹrẹ tí a ń gbéyẹ̀wò. A ṣírò ìpele ìṣàfihàn MS/MS gẹ́gẹ́ bí Si = 1t (∑j = 1tPijPilog2PijPi)
Lo agbekalẹ yii lati wọn atọka δj ti o ni ipa lori metabolome ti ayẹwo j kọọkan, ati apapọ ti pato MS/MS δj = ∑i = 1mPijSi
A ṣe àkójọpọ̀ àwọn ìrísí MS/MS ní ìpele méjì, a sì ṣírò ìrísí wọn ní ìbámu pẹ̀lú àwọn àmì méjì náà. Àkọ́kọ́, nípa lílo NDP boṣewa (tí a tún mọ̀ sí ọ̀nà ìbáṣepọ̀ cosine), lo ìfojúsùn tó tẹ̀lé yìí láti ṣe àkójọpọ̀ ìrísí ìpín láàrín ìrísí NDP = (∑iS1 & S2WS1, iWS2, i) 2∑iWS1, i2∑iWS2, i2 níbi tí S1 àti S2 Ní ìbámu pẹ̀lú, fún ìrísí 1 àti ìrísí 2, àti WS1, i àti WS2, i dúró fún ìwúwo tí ó da lórí ìwúwo gíga pé ìyàtọ̀ ìrísí i-th tí ó wọ́pọ̀ láàrín ìrísí méjèjì kéré sí 0.01 Da. A ṣírò ìwúwo náà gẹ́gẹ́ bí a ṣe ń wí: W = [ìwúwo gíga] m [dídára] n, m = 0.5, n = 2, gẹ́gẹ́ bí MassBank ṣe dámọ̀ràn.
A ṣe àgbékalẹ̀ ọ̀nà ìṣàyẹ̀wò kejì, èyí tí ó ní nínú ṣíṣàyẹ̀wò NL tí a pín láàárín MS/MS. Fún èyí, a lo àwọn àkójọ NL 52 tí a sábà máa ń rí nígbà tí a bá ń ṣe ìfọ́ MS ní ìṣọ̀kan, àti NL pàtó (fáìlì dátà S1) tí a ti kọ tẹ́lẹ̀ fún MS/MS spectrum ti àwọn metabolites kejì ti àwọn ẹ̀yà Nepenthes tí ó ti di aláìlera (9, 26). Ṣẹ̀dá vector binary ti 1 àti 0 fún MS/MS kọ̀ọ̀kan, tí ó bá ti NL kan mu lọ́wọ́lọ́wọ́ àti àìsí. Ní ìbámu pẹ̀lú ìbáradọ́gba ijinna Euclidean, a ṣírò àmì ìbáradọ́gba NL fún àwọn vector binary NL kọ̀ọ̀kan.
Láti ṣe ìṣọ̀pọ̀ méjì, a lo package R DiffCoEx, èyí tí a gbé ka orí ìtẹ̀síwájú ti Weighted Gene Co-expression Analysis (WGCNA). Nípa lílo àwọn matrices scoring NDP àti NL ti MS/MS spectra, a lo DiffCoEx láti ṣírò matrix comparative correlation matrix. A ṣe ìṣọ̀pọ̀ binary nípa ṣíṣètò paramita “cutreeDynamic” sí method = “hybrid”, cutHeight = 0.9999, deepSplit = T, àti minClusterSize = 10. Tesson et al. (57) gba koodu orísun R ti DiffCoEx láti fáìlì afikún 1; A le rí package software R WGCNA tí a nílò ní https://horvath.genetics.ucla.edu/html/CoexpressionNetwork/Rpackages/WGCNA.
Láti ṣe àgbéyẹ̀wò nẹ́tíwọ́ọ̀kì MS/MS, a ṣírò ìsopọ̀mọ́ra onípele méjì tí a so pọ̀ tí ó da lórí àwọn irú ìfarajọra NDP àti NL, a sì lo sọ́fítíwọ́ọ̀kì Cytoscape láti fojú inú wo topology nẹ́tíwọ́ọ̀kì nípa lílo ìṣètò organic nínú ohun èlò ìtẹ̀síwájú algoridimu CyFilescape yFiles.
Lo R version 3.0.1 láti ṣe ìwádìí ìṣirò lórí dátà náà. A ṣe àyẹ̀wò ìjẹ́pàtàkì ìṣirò nípa lílo ìwádìí ìyàtọ̀ méjì (ANOVA), lẹ́yìn náà ni a ṣe àyẹ̀wò ìyàtọ̀ pàtàkì (HSD) ti Tukey lẹ́yìn-hoc. Láti lè ṣàyẹ̀wò ìyàtọ̀ láàárín ìtọ́jú ewéko àti ìdarí, a ṣe àyẹ̀wò ìpínkiri oní-ìrù méjì ti àwọn ẹgbẹ́ méjì ti àwọn àpẹẹrẹ pẹ̀lú ìyàtọ̀ kan náà nípa lílo ìdánwò t ti Student's.
Fún àwọn ohun èlò afikún fún àpilẹ̀kọ yìí, jọ̀wọ́ wo http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/24/eaaz0381/DC1
Àpilẹ̀kọ yìí jẹ́ ìwé tí a pín síta lábẹ́ àwọn òfin Creative Commons Attribution-Non-Commerce License, èyí tí ó fún lílo, pínpín àti àtúnṣe ní ọ̀nà èyíkéyìí, níwọ̀n ìgbà tí lílo ìkẹyìn kò bá jẹ́ fún èrè ìṣòwò àti pé àbá náà ni pé iṣẹ́ àtilẹ̀wá náà tọ́. Ìtọ́kasí.
Àkíyèsí: A kàn ń béèrè lọ́wọ́ rẹ láti fún ọ ní àdírẹ́sì ìmeeli rẹ kí ẹni tí o bá dámọ̀ràn sí ojú ìwé náà lè mọ̀ pé o fẹ́ kí wọ́n rí ìmeeli náà àti pé kì í ṣe àwúrúju. A kò ní gba àdírẹ́sì ìmeeli kankan.
A lo ibeere yii lati danwo boya alejo ni o ati lati dena ifisilẹ spam laifọwọyi.
Ìmọ̀ nípa ìwífúnni ń fúnni ní owó gbogbogbò fún ìfiwéra àwọn ìṣẹ̀dá pàtàkì àti àsọtẹ́lẹ̀ àwọn ìmọ̀ nípa ìdánwò ààbò.
Ìmọ̀ nípa ìwífúnni ń fúnni ní owó gbogbogbò fún ìfiwéra àwọn ìṣẹ̀dá pàtàkì àti àsọtẹ́lẹ̀ àwọn ìmọ̀ nípa ìdánwò ààbò.
©2021 Ẹgbẹ Amẹrika fun Ilọsiwaju ti Imọ. gbogbo awọn ẹtọ wa ni ipamọ. AAAS jẹ alabaṣepọ ti HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef ati COUNTER. ScienceAdvances ISSN 2375-2548.