خواص استفاده از کود گندم دیپلویید شرح دهید ؟
خواص استفاده از کود گندم دیپلویید شرح دهید ؟
کارایی موثر کود گندم دیپلویید را در باروری بیشتر محصول توضیح دهید ؟
خواص استفاده از کود گندم دیپلویید شرح دهید ؟
پروتئین های ذخیره دانه گندم (GSP) بیشتر محتوای پروتئین دانه را تشکیل می دهند و مقدار مصرف نهایی آرد را تعیین می کنند. سنتز و تجمع GSP ها بستگی زیادی به در دسترس بودن نیتروژن (N) و گوگرد (S) دارد و درک مکانیسم های کنترل اساسی از اهمیت زیادی برخوردار است. در اینجا ما چگونگی einkorn ( Triticum monococcum ssp. monococcum) را مطالعه کردیم) پروتئوم دانه به مقادیر مختلف تأمین N و S در طی رشد دانه پاسخ می دهد. ترکیب GSP در بلوغ دانه به وضوح تحت تأثیر تیمارهای تغذیه ای قرار گرفت ، به دلیل تغییرات اولیه در میزان تجمع GSP در هنگام پر شدن دانه. تجزیه و تحلیل در مقیاس بزرگ از زیر پروتئین های هسته ای و آلبومین-گلوبولین در طی این مرحله رشد مهم نشان داد که فراوانی 203 پروتئین توسط درمان های تغذیه ای به طور قابل توجهی اصلاح شده است. نتایج ما نشان داد که پروتئوم دانه بسیار تحت تأثیر اغتشاش در تعادل N: S قرار گرفت. تامین S سرعت تجمع S / α غنی از α / β ‐ گلیادین و γ ‐ گلیادین و فراوانی چندین پروتئین دیگر را که در متابولیسم گلوتاتیون نقش دارند ، به شدت افزایش داد. تأمین N پس از آنزیم منجر به فعال شدن متابولیسم اسیدهای آمینه در هزینه متابولیسم کربوهیدرات و فعال سازی فرآیندهای حمل و نقل از جمله انتقال نوکلئوسیتوپلاسمی می شود. شبکه های تجمع پروتئین مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. چندین بازیگر اصلی در پاسخ شناسایی شدند که تنوع فراوانی مربوط به تغییر در مقدار بسیاری از پروتئین های دیگر بود و بنابراین به طور بالقوه برای تجمع GSP مهم هستند. این تجزیه و تحلیل دقیق از زیر پروتئین های دانه ، اطلاعاتی در مورد چگونگی کنترل ترکیب GSP گندم در شرایط کود دهی سطح پایین فراهم می کند. چندین بازیگر اصلی در پاسخ شناسایی شدند که تنوع فراوانی مربوط به تغییر در مقدار بسیاری از پروتئین های دیگر بود و بنابراین به طور بالقوه برای تجمع GSP مهم هستند. این تجزیه و تحلیل دقیق از زیر پروتئین های دانه ، اطلاعاتی در مورد چگونگی کنترل ترکیب GSP گندم در شرایط کود دهی سطح پایین فراهم می کند. چندین بازیگر اصلی در پاسخ شناسایی شدند که تنوع فراوانی مربوط به تغییر در مقدار بسیاری از پروتئین های دیگر بود و بنابراین به طور بالقوه برای تجمع GSP مهم هستند. این تجزیه و تحلیل دقیق از زیر پروتئین های دانه ، اطلاعاتی در مورد چگونگی کنترل ترکیب GSP گندم در شرایط کود دهی سطح پایین فراهم می کند.
معرفی
گندم نان ( Triticum aestivum L.) محصول اصلی پایدار در بسیاری از مناطق جهان است و در سطح جهانی بیش از 20٪ کالری و پروتئین در رژیم غذایی انسان تأمین می کند. در دانه های رسیده ، 15-15٪ از توده خشک پروتئین است. GSP ها 60-80٪ از کل پروتئین موجود در پروتئین های دانه و متابولیک (آلبومین ها و گلوبولین ها) 15-20٪ را تشکیل می دهند (Shewry و Halford ، 2002 ). GSP ها در مرحله پر شدن موثر توسعه دانه جمع می شوند (Shewry و همکاران ، 2012) دو بخش اصلی GSP گلوتینین و گلیادین هستند که وقتی با آب مخلوط می شوند گلوتن ایجاد می کنند و بنابراین عوامل اصلی تعیین کننده خصوصیات رئولوژیکی و نان سازی خمیر گندم هستند. به طور دقیق تر ، گلوتنین ها پلیمرهایی را تشکیل می دهند که عمدتا مسئول خواص ویسکوالاستیک خمیر هستند و گلیادین ها پروتئین های مونومری هستند که قابلیت انعطاف پذیری را ایجاد می کنند (Branlard و همکاران ، 2001 ) بنابراین ترکیب GSP دانه گندم مقدار نهایی آن را تعیین می کند. معمولاً گلیادین ها به کلاسهای گلیادین ω1،2‐ ، ω5‐ ، α / β‐ و γ ‐ تقسیم می شوند و گلوتنینها به عنوان زیر واحد های با وزن مولکولی high بالا (HMW ‐ GS) یا زیر واحد وزن ‐ مولکولی low کم (LMW ‐ GS) طبقه بندی می شوند ؛ ویزر ، 2007) این زیر کلاسها و زیرواحدهای مختلف GSP از نظر باقیمانده سیستئین و متیونین با یکدیگر متفاوت هستند و بنابراین به عنوان S ‐ غنی (α / β‐ و γ ‐ گلیادین ، LMW ‐ GS) یا S ‐ ضعیف (ω1،2‐) طبقه بندی می شوند. و ω5 ‐ گلیادین ها ، HMW ‐ GS ؛ Shewry و همکاران ، 1997 ، 2001 ).
در دسترس بودن N و S در خاک به شدت بر ترکیب GSP دانه تأثیر می گذارد. تأمین N سرعت و مدت تجمع پروتئین را افزایش می دهد و بنابراین نسبت GSP های ضعیف S در دانه های رسیده را افزایش می دهد (Shewry و همکاران ، 2001 ؛ Triboï و همکاران ، 2003 ؛ Chope و همکاران ، 2014 ). در شرایط کمبود S ، سنتز و تجمع GSP زودتر اتفاق می افتد زیرا مرحله سلول سازی کوتاه شده است (Castle and Randall، 1987 ). دانه بالغ هنگام کمبود S حاوی غلظت های کم سیستئین و متیونین است (Wrigley et al .، 1980) ، باعث می شود GSP های غنی از S به کندی تجمع پیدا کنند ، که با افزایش میزان تجمع GSP های ضعیف S ، به ویژه HMW ‐ GS جبران می شود (ژائو و دیگران ، 1999 ؛ ویزر و همکاران ، 2004 ؛ زورب و همکاران) . ، 2010 ). مکانیسم های مولکولی که سنتز و ترکیب GSP را در پاسخ به تأمین N و S کنترل می کنند هنوز به خوبی شناخته نشده اند (دای و همکاران ، 2015)) یک اولویت برای پرورش دهندگان گندم ، بهبود عملکرد دانه در عین کاهش نیاز به کود ، به ویژه ورودی N است. بین عملکرد دانه و صفات غلظت پروتئین دانه همبستگی شدیدی وجود دارد ، بنابراین افزایش عملکرد دانه به طور کلی برای غلظت پروتئین دانه و از این رو کیفیت دانه مضر است (Simmonds، 1995 ؛ Oury and Godin، 2007 ). علاوه بر این، کمبود S اغلب در خاک امروزه مشاهده می شود، تا حدودی به دلیل کاهش SO صنعتی 2 تولید گازهای گلخانه ای (اریکسون، 2009) ، مانع سنتز GSP های غنی از S در گندم می شود. تجزیه و تحلیل پاسخ به تغذیه N و S بازیگران اصلی را نشان می دهد که می توانند در توسعه گیاهانی که در شرایط کوددهی سطح پایین دانه تولید می کنند ، هدف قرار گیرند.
روشهای پروتئومیکس در مقیاس بزرگ و سایر روشهای آمیک معمولاً برای بدست آوردن نمای کلی تغییرات در ارگانیسم یا بافت با شناسایی پروتئینها و ژنهای درگیر در یک پاسخ بیولوژیکی مشخص استفاده می شود (داس و همکاران ، 2015 ). هنگامی که پروتئومیکس برای مطالعه پاسخ دانه به تغذیه استفاده می شود ، انتظار می رود پروتئین های فعال زیستی یا در بخش آلبومین و گلوبولین یا در میان پروتئین های تنظیم کننده یافت شوند. آلبومین ها و گلوبولین ها عمدتاً آنزیم ها یا بازدارنده های آنزیمی هستند که در متابولیسم و توسعه سلول نقش دارند و بنابراین می توانند بر خصوصیات رئولوژیکی آرد گندم تأثیر بگذارند (هیل و همکاران ، 2008)) سنتز آلبومین ‐گلوبولین به وضعیت تغذیه ای گیاه بستگی دارد. اگرچه سنتز چنین پروتئین هایی کمتر از GSP ها تحت تأثیر N قرار می گیرد (Wieser and Seilmeier، 1998 ؛ Martre et al .، 2003 ) ، گزارش شده است که تغذیه N و S چندین آنزیم دانه گندم را تحت تأثیر قرار می دهد. به عنوان مثال ، یک گلیسرآلدئید ‐ 3 ‐ فسفات دهیدروژناز و یک سرپین هر دو در شرایط ترکیب N بالا با S کم افزایش یافتند (Flæte و همکاران ، 2005 ). از آنجا که سنتز GSP در سطح رونویسی کنترل می شود و بسیاری از عوامل تنظیمی پروتئین های هسته ای هستند ، انتظار می رود که تعیین کننده های کیفیت هسته ای باشند (Verdier and Thompson، 2008) تنظیم رونویسی سنتز GSP توسط دای و همکاران تأیید شد . ( 2015 ) که روابط خطی بین بیان ژن نظارتی و میزان تجمع GSP را گزارش داد. چندین مطالعه پروتئوم هسته ای در سایر گونه های گیاهی ، بازیگران پروتئین را در واکنشهای مختلف استرس شناسایی کرده است (Petrovská et al .، 2015 ؛ Yin and Komatsu، 2015 ). آلبومین ‐گلوبولین و پروتئین های هسته ای دو زیر پروتئوم هستند که می توانند به عنوان درگیر در سنتز GSP تحت تأثیر تغذیه N و S مورد هدف قرار گیرند.
Einkorn ( Triticum monococcum ) به خوبی نسبت به محصول کم ورودی تحمل می کند و به دلیل دارا بودن پروتئین زیاد ، کاروتنوئید زیاد و توکل زیاد از خواص غذایی عالی آن استقبال می شود (کوربلینی و همکاران ، 1999 ؛ هیدالگو و همکاران ، 2006 ؛ هیدالگو و براندولینی ، 2014 ). این یک گندم اجدادی است که ژنوم دیپلوئید آن خواهر ژنوم A گندم نان ( Triticum aestivum ) است (مارکوسن و همکاران ، 2014 ). منابع ژنومی اکنون برای این گونه در دسترس است. توالی ژنومی آن در در دسترس استو متن آن توسط فاکس و همکاران تحلیل و حاشیه نویسی شد . ( 2014 ). بنابراین ، به نظر می رسد einkorn گونه مناسبی است که در آن می توان پاسخ های پروتئوم به تغذیه N و S را کشف کرد.
هدف نهایی ما شناسایی عوامل کلیدی قادر به اطمینان از دانه مرغوب (محتوای پروتئین بالا ، ترکیب GSP مناسب) در سطح کم لقاح است. در این مطالعه ما یک نمای کلی از T تولید کردیم . پاسخ پروتئوم دانه monococcum به تغذیه N و S – سایپرز ، باشگاه دانش چهار تيمار N و S پس از آنتي ژن براي T استفاده شد . مونوکوکژنوتیپ کشت شده در گلخانه و غلات در مراحل مختلف رشد برداشت شد. GSP ها کمی شدند و مشخص شد که تأمین N و / یا S تأثیرات مهمی بر میزان کلاسهای گلیادین و زیر واحد گلوتین دارد. در دانه های رسیده ، α / β‐ و γ ‐ گلیادین ها با تأمین S افزایش یافته و در نتیجه نسبت گلیادین به گلوتنین افزایش می یابد ، در حالی که HMW-GS و ω1،2 ‐ گلیادین با عرضه N افزایش می یابد. با تمرکز بر بخشهای هسته ای و آلبومین ‐گلوبولین در مرحله موثر پر کردن دانه ، 203 پروتئین به طور قابل توجهی تحت تأثیر تغذیه قرار گرفتند. ادغام داده های پروتئینی ، پروتئین هایی با رفتارهای تجمع مشابه را دسته بندی می کند ، که ممکن است به طور بالقوه در سین دانه عمل کنند.
نتایج
ترکیب پروتئین ذخیره غلات با تأمین N و S اصلاح می شود
برای مطالعه پاسخ زیر پروتئین های هسته ای ، آلبومین obگلوبولین و پروتئین ذخیره سازی در حال توسعه دانه های گندم einkorn به تأمین N و S ، چهار تیمار در طی دوره پر شدن دانه موثر به گیاهان اعمال شد. گیاهان در گلخانه ای در شرایطی شبیه به مزرعه کشت می شدند. چهار درمان N ‐ S‐ ، N + S‐ ، N ‐ S + ، N + S + با توجه به اینکه N و / یا S استفاده شده است. جرم و پروتئین خشک ، مقدار N و S دانه برداشت شده از گوشها در هر 100 درجه سانتیگراد اندازه گیری شد (شکل 1 ). داده های زمانی با معادلات تابع لجستیک (Eqn 1 ) برای نشان دادن میزان و مدت زمان تجمع ترکیب (شکل 1 b ، d ، f و جدول S1 ) که مقدار کل ترکیبات ذخیره سازی در بلوغ را تعیین می کند ، مجهز شدند .
شکل 1
تیمارهای تغییر یافته در دسترس بودن N و S ، مدت زمانی را که N و S در دانه ها تجمع می یابد ، به شدت اصلاح می کنند ، اما میزان تجمع اصلاح شده بسیار کمتری است (شکل 1 b ، d و جدول S1 ). دانه بالغ پس از تیمار N زیاد (N + S (و N + S +) بیشتر N در مقایسه با تیمار N کم و S کم (N ‐ S‐) داشت ، عمدتاً به این دلیل که هنگام تأمین N بیشتر تجمع N بیشتر بود (شکل 1 ب و جداول S1 و S2 ). به طور مشابه ، مقدار بالاتر S در دانه در زمان بلوغ برای تیمارهای بالا S (N ‐ S + و N + S +) در مقایسه با تیمارهای کم S (N + S‐ و N ‐ S‐) عمدتا توسط طولانی تر بودن توضیح داده شد تجمع دانه S با مقدار S بالا (شکل 1)d و جدول S1 ). مدت زمان انباشت توده خشک هنگام تأمین N و S بیشتر می شود ، اما میزان کمتری از تجمع این امر را جبران می کند ، بنابراین مقدار نهایی توده خشک در دانه در زمان بلوغ توسط تیمارها اصلاح نمی شود (شکل 1 f و جدول S1 ). علاوه بر این ، تیمارها بر مورفولوژی دانه در مرحله پر کردن تأثیر نگذاشتند (شکل S1 و جدول S3 ). بنابراین ، در زمان بلوغ ، پروتئین دانه و S بین تیمارها متفاوت بوده و تغییر در مقدار N و S در دانه را منعکس می کند (شکل 1 a ، c ، e و جدول S2) در دانه N + S‐ ، نسبت N به S بالاتر از 30 بود ، که نشانه کمبود شدید S است (شکل 1 e).
تیمارها همچنین تأثیر قابل توجهی بر میزان و مدت تجمع GSP (شکل 2 و جدول S1 ) و مقدار نهایی دانه های رسیده (شکل S2 ) داشتند. در زمان بلوغ ، 67 α α / β2 و 163 γ بیشتر γ ‐ گلیادین در دانه برای تیمارهای بالا S (N ‐ S + و N + S +) در مقایسه با تیمارهای کم S (N + S‐ و N ‐ S) وجود دارد -) این پروتئین های غنی از S با سرعت بالاتر (+ 29٪ و + 53٪) و برای مدت طولانی تر (+ 30٪ و + 13٪) تحت منبع بالاتر S تجمع می یابند (شکل 2 c ، e و جدول S1 ). مقدار دانه S ‐ ضعیف ω 1،2 ‐ گلیادین 45 higher بیشتر برای N + S + در مقایسه با N + S higher بود زیرا تجمع بیشتر به طول انجامید (+ 242 درجه سانتیگراد ، ~ + 11.7 روز) ، در حالی که میزان تجمع مشابه (شکل 2)d و جدول S1 ). برای S ‐ HMW ‐ GS ضعیف ، 52٪ بیشتر در N + S‐ برای هر دانه بیشتر از تیمارهای دیگر بود زیرا میزان تجمع بالاتر (106٪ +) بود ، که بیش از مدت زمان تجمع کمتر بود (- 21٪) برای N + S‐ (شکل 2 b جدول S1 ). هیچ تفاوت معنی داری بین تیمارها در بلوغ دانه برای S ‐ ضعیف ω5 ‐ گلیادین و S ‐ غنی از LMW ‐ GS اندازه گیری شد ، احتمالاً به این دلیل که اثرات عرضه N و S بر میزان تجمع این GSP ها با اثرات مخالف جبران شد در مورد مدت زمان تجمع آنها (شکل 2 a ، f و جدول S1) بنابراین ، به غیر از ω5 ‐ گلیادین و LMW ‐ GS ، تغییرات در S S غنی و S ‐ ضعیف GSP به دلیل تیمارهای مختلف نسبت دانه N به S در بلوغ منعکس شده است. نسبت گلیادین به گلوتنین بین تیمارها متفاوت بود و با کاهش نسبت N به S دانه افزایش یافت (شکل S2 ) ، اصلاح ترکیب GSP در بلوغ (شکل S2 d).
شکل 2
تجزیه و تحلیل کسرهای پروتئینی هسته ای و آلبومین ‐گلوبولین ، پوشش بالایی از پروتئوم دانه را ایجاد می کند
برخی از مکانیسم هایی که N و S از طریق آنها بر تجمع GSP در هنگام پر شدن دانه تأثیر می گذارد باید توسط پروتئین ها اداره شود. برای بررسی پاسخ پروتئوم دانه به تغذیه ، دو زیر پروتئوم از ماده بیولوژیکی یکسان با طیف سنجی جرمی تفنگ مورد استفاده قرار گرفت: پروتئین های هسته ای از 100 تا 500 درجه سانتیگراد پس از گلدهی و آلبومین ‐گلوبولین پروتئین ها از 200 تا 600 درجه سانتیگراد پس از گلدهی. در کل ، به ترتیب 1677 و 2475 پروتئین در عصاره های پروتئین هسته ای و آلبومین ‐گلوبولین شناسایی شدند. این پروتئین ها طبق اطلاعات مربوط به هستی شناسی ژنی (GO) خود به عنوان شرکت کننده در 24 فرآیند بیولوژیکی و 20 عملکرد مولکولی طبقه بندی شدند (جداول S4 و S5) در کل ، 978 (24٪) پروتئین مختلف به طور دقیق کمی شده است (466 پروتئین هسته ای و 512 پروتئین آلبومین ‐گلوبولین ؛ شکل 3الف ، ب) به طور کلی 47 و 33 درصد از پروتئین های هسته ای کمی و آلبومین – گلوبولین به ترتیب به عنوان “غیر مشخص” طبقه بندی شدند زیرا نمی توانند به یک فرآیند بیولوژیکی خاص اختصاص دهند. در بخش آلبومین ‐گلوبولین ، چندین پروتئین در پاسخ به محرک (12)) ، فرآیندهای متابولیک پروتئین (11)) و فرآیندهای متابولیک کربوهیدرات (8) نقش داشتند. در عصاره های هسته ای ، بسیاری از پروتئین ها به ترتیب پروتئین ریبوزومی یا هیستون بودند و به ترتیب به ترتیب دارای عملکرد در فرآیند های متابولیک پروتئین (17٪) و سازمان م componentلفه های سلولی (11٪) بودند. چندین پروتئین درگیر در فرآیندهای حمل و نقل نیز کمی شدند (5٪ پروتئین های هسته ای و 6٪ پروتئین های زیر آلبومین ‐ گلوبولین). تفاوت آشکاری در غنی سازی مدت GO برای عملکردهای مولکولی بین آلبومین ‐گلوبولین و پروتئین های هسته ای پیدا شد. بسیاری از پروتئین های آلبومین ‐گلوبولین دارای فعالیت کاتالیزوری (19)) ، فعالیت هیدرولاز (9 or) یا فعالیت اتصال نوکلئوتید (12) هستند. در عصاره هسته ای ، فعالیت های غنی سازی پروتئین با اتصال DNA (10٪) ، اتصال اسید نوکلئیک (13٪) و اتصال نوکلئوتید (16٪) به عنوان انتظارات مشاهده شد. این نتایج برجسته ارزش تجزیه و تحلیل مستقل دو subproteomes از همان ماده بیولوژیکی به عنوان اطلاعات به دست آمده اضافی نبود.
شکل 3
فقط 69 (7٪) از 978 پروتئین کمی در هر دو بخش وجود داشت که باز هم افزایشی بسیار کمی بین آلبومین ‐گلوبولین و آنالیز پروتئین هسته ای را نشان می دهد (شکل 3 ج). از این 69 پروتئین ، 20 (29٪) پروتئین ریبوزومی بودند که به عنوان عملکرد در فرآیندهای متابولیکی پروتئین و فعالیت مولکول ساختاری طبقه بندی شده اند (شکل 3 d ، e). پروتئین های دیگر در پاسخ به محرک (11)) یا فرآیند های حمل و نقل (8 involved) دخیل هستند ، به عنوان مثال دو وارد کننده (شکل 3 d) ، و بسیاری از آنها دارای فعالیت اتصال نوکلئوتید (12)) یا اتصال RNA ((9) هستند (شکل 3 e)
عملکردهای مختلف و الگوهای پاسخ در پروتئین های تحت تأثیر تأمین N و S
فراوانی 209 پروتئین (یعنی 21 درصد پروتئین های کمی شده) به طور قابل توجهی تحت تأثیر تغذیه قرار گرفت: شش GSP ، 155 پروتئین آلبومین ‐گلوبولین و 48 پروتئین هسته ای. جدول S5 ) تفاوت در غنی سازی مدت GO بین 978 پروتئین کمی و 209 پروتئین پاسخگو به تغذیه مشاهده شد. پروتئین هایی که در فرآیندهای متابولیکی کربوهیدرات ها ، تولید متابولیت های پیش ساز و انرژی یا عملکردهای ذخیره سازی عمل می کنند ، در میان پروتئین هایی که فراوانی آنها با تأمین N و / یا S اصلاح شده ، نشان داده می شوند (شکل 4آ). برعکس ، فرآیند متابولیک پروتئین (به عنوان مثال بسیاری از پروتئین های ریبوزومی) و فرآیند سازماندهی م componentلفه های سلولی (به عنوان مثال بسیاری از هیستون ها) ، که قسمت بالایی از پروتئوم کمی را تشکیل می دهند (به ترتیب 22.7 و 11.8) در میان پروتئین هایی که فراوانی آنها کمتر است اصلاح شده توسط N و / یا عرضه S (به ترتیب 11.1 و 4.9٪). پروتئین های آلبومین ‐گلوبولین نسبتاً تحت تأثیر تأمین N و S (2/30 درصد) نسبت به پروتئین های هسته ای (3/10 درصد) تحت تأثیر قرار گرفتند ، با غنی سازی شرایط GO برای فعالیت های تنظیم کننده آنالیز ، ترانسفراز ، هیدرولاز یا آنزیم (شکل 4 الف). سازگار با این نتیجه ، فعالیت های اتصال DNA و RNA ‐ در بین پروتئین هایی که فراوانی آنها پاسخگوی تغذیه بود ، کمتر از نمایندگی نشان داده شد.
شکل 4
برای تجزیه و تحلیل چگونگی پاسخ فراوانی 209 پروتئین به N و / یا تامین S ، تجزیه و تحلیل خوشه ای انجام شد و چهار خوشه ایجاد شد (شکل 4ب) خوشه های 1 و 4 پروتئین های گروه بندی شده با پروفیل پاسخ مخالف دارند. خوشه 1 شامل 45 پروتئین بود که در پاسخ به N + S + بسیار کمتر بودند ، هیچ یک از آنها GSP نبودند. در مقابل ، خوشه 4 ، بزرگترین خوشه با 65 پروتئین ، پروتئین های گروه بندی شده ای را که در پاسخ به N + S + فراوان تر شدند و شامل α / β ‐ گلیادین ، ω5 ‐ گلیادین ، LMW ‐ GS و 35 (73)) پروتئین هسته ای است ، قرار داد. خوشه 2 ، 46 پروتئین را که در دانه تحت تیمار N + S بسیار فراوان بودند ، گروه بندی کرد و شامل S ‐ HMW ‐ GS و ω1،2 ‐ گلیادین بود. خوشه 3 53 پروتئین را که در پاسخ به N ‐ S + فراوان تر بودند ، گروه بندی کرد و شامل ‐ گلیادین غنی از S بود. خوشه های 2 و 3 تفاوت آشکاری بین عدم تعادل N و S بر روی پروتئوم دانه را نشان می دهد ، زیرا 99 پروتئین گروه بندی شده در این دو خوشه در پاسخ به N ‐ S‐ و N + S + رفتار مشابهی دارند.
به طور کلی ، پروتئین هایی با عملکردهای مولکولی مشابه یا در یک فرآیند بیولوژیکی مشابه عمل می کنند در چندین خوشه یافت می شود. با این حال ، برخی از فرآیندها / توابع به طور ترجیحی در یک ، دو یا سه خوشه شناسایی شدند (شکل 4)ج) به عنوان مثال ، پروتئین هایی که در فرآیندهای متابولیک کربوهیدرات یا در پاسخ به محرک عمل می کنند ، در خوشه 2 ضعیف نشان داده می شوند ، برخلاف پروتئین های درگیر در فرآیندهای حمل و نقل ، تعداد کمی از آنها با تأمین N زیاد می شوند. پروتئین هایی که در تولید متابولیت های پیش ساز و انرژی فعالیت می کنند ، همچنین در فرآیندهای متابولیک کربوهیدرات به عنوان فعال طبقه بندی می شوند ، عمدتا اعضای خوشه 1 بودند و بنابراین با عرضه زیاد N و S کاهش می یابد. اتصال به نوکلئوتید ، اتصال RNA و پروتئین اتصال DNA mostly بیشتر در خوشه 4 یافت شد و پروتئین های هسته ای بودند که بیشتر با تأمین N و S زیاد می شدند.
تجزیه و تحلیل شبکه عوامل اصلی را در پاسخ پروتئوم دانه به تغذیه نشان می دهد
برای ارائه یک دید یکپارچه از پاسخ دانه به تأمین N و S و پروتئین های برجسته ای که در طول پر شدن دانه ها تجمع می یابند ، با استفاده از داده های پروتئومیک برای 209 پروتئین که فراوانی آنها توسط N و / یا تامین S از 300 تا 500 درجه سانتیگراد پس از گلدهی. ما از روش استخراج داده بر اساس کشف قوانین ارتباط بین ویژگی ها استفاده کردیم (Agier و همکاران ، 2007 ؛ وینسنت و همکاران ، 2015) ارتباط بین پروتئین ها و مقایسه بین تیمارها با توجه به مقدار پروتئین فردی در نمونه های مختلف ساخته شده است. شبکه حاصل شامل 206 ارتباط قابل توجه (لبه ها) و 111 پروتئین (گره) است ، یعنی تقریباً 50٪ از پروتئین های ورودی 209 ، و شامل شش GSP ، 25 پروتئین هسته ای و 80 پروتئین آلبومین – گلوبولین است (شکل 5 a ؛ جداول S5) ، S6) پروتئینهای شبکه تفاوت معنیداری و زیادی در وفور بین حداقل یک جفت درمان نشان دادند. مقایسه بین تیمارهای N + S‐ و N + S بیشترین تعداد لبه ها را ایجاد کرد (61 ، 29.6٪) که نشان می دهد تأثیر این تیمارها بر پروتئوم دانه بیشترین اختلاف را دارد. مقایسه بین N + S + و N + S‐ در 49 قانون درگیر شد ، اهمیت تعاملات N × S را بر روی پروتئوم دانه در مقایسه با N به تنهایی برجسته می کند. فقط 27 پروتئین به وفور بین N + S + و N ‐ S‐ متفاوت است. این نتیجه اهمیت تعادل بین تأمین N و S را نشان می دهد. مقایسه های زوجی N + S‐ / N ‐ S‐ ، N ‐ S + / N ‐ S‐ و N + S + / N ‐ S + به ترتیب 35 ، 12 و 22 پروتئین را بهم پیوند داد.
شکل 5
در این شبکه ، گروههای زیادی از پروتئین ها تشکیل شد. پروتئینهای گروه پاسخ یکسانی به تأمین N و S داشتند و بیشتر بخشی از همان خوشه بودند ، که نشانگر استحکام تحلیل شبکه است. به عنوان مثال ، مقدار LMW-GS برای N + S + در مقایسه با N-S‐ بالاتر بود و چهار پروتئین هسته ای و سه پروتئین آلبومین-گلوبولین نیز با LMW ‐ GS گروه بندی شدند: هلیکاز RNA 27 ، آمینوترانسفراز آلانین ، بتائین دهیدروژناز ، 3 هومولوگ اتصال دهنده نوکلئوتید گوانین ، یک مونوتیول گلوتاردوکسین ‐ S11 ، یک اکسیدوروکتاکتاز P1 وابسته به NADP ative و یک کیتیناز 1. برخی از پروتئین ها به هم پیوند خوردند زیرا در سه یا چهار مقایسه با مقادیر بسیار متفاوت داشتند و بنابراین تحت تأثیر شدید منبع N و S. به عنوان مثال ، HMW-GS در مقایسه با سه درمان دیگر با درمان N + S‐ فراوان بود. چندین آلبومین obگلوبولین با پاسخ های مشابه به منبع N و S در نتیجه با HMW-GS گروه بندی شدند: یک زاتا کاروتن دساتوراز ، یک سنتاز سیستئین ، یک گلوتاتیونیل ‐ هیدروکینون ردوکتاز ، یک ایزوفلاون ردوکتاز ، یک متیل تیوریبوز کیناز و یک بتا ‐ D ‐ گلوکان اگزوهیدرولاز پروتئین های دیگر در این شبکه بسیار متصل بودند ، به عنوان مثال ، γ‐ و ω1،2 ‐ گلیادین و چندین پروتئین آلبومین ‐گلوبولین ، مانند آلفا زیر واحد importin ، که با چهار لبه متصل شده بود. این زیر واحد importin برای N + S‐ و N + S + نسبت به N ‐ S‐ و N ‐ S + فراوان تر بود ، نشان می دهد که این پروتئین با در دسترس بودن زیاد N مستقل از عرضه S افزایش می یابد. یک متیل تیوریبوز کیناز و یک بتا ‐ D ‐ گلوکان اگزوهیدرولاز. پروتئین های دیگر در این شبکه بسیار متصل بودند ، به عنوان مثال ، γ‐ و ω1،2 ‐ گلیادین و چندین پروتئین آلبومین ‐گلوبولین ، مانند آلفا زیر واحد importin ، که با چهار لبه متصل شده بود. این زیر واحد importin برای N + S‐ و N + S + نسبت به N ‐ S‐ و N ‐ S + فراوان تر بود ، نشان می دهد که این پروتئین با در دسترس بودن زیاد N مستقل از عرضه S افزایش می یابد. یک متیل تیوریبوز کیناز و یک بتا ‐ D ‐ گلوکان اگزوهیدرولاز. پروتئین های دیگر در این شبکه بسیار متصل بودند ، به عنوان مثال ، γ‐ و ω1،2 ‐ گلیادین و چندین پروتئین آلبومین ‐گلوبولین ، مانند آلفا زیر واحد importin ، که با چهار لبه متصل شده بود. این زیر واحد importin برای N + S‐ و N + S + نسبت به N ‐ S‐ و N ‐ S + فراوان تر بود ، نشان می دهد که این پروتئین با در دسترس بودن زیاد N مستقل از عرضه S افزایش می یابد.
تجمع همزمان پروتئین ها در شبکه های دیگر که درون خوشه ساخته شده اند نیز مورد بررسی قرار گرفت (شکل 5 b – e ؛ جداول S5 ، S6 ). در شبکه تجمع خوشه 1 ، 20 (44٪) پروتئین (گره) وجود دارد که چهار پروتئین در فرآیند متابولیسم کربوهیدرات نقش دارند ، دو پروتئین در پاسخ به استرس ، دو پروتئین ریبوزومی ، یک سرپین ‐ ZX و یک اسید بنفش فسفاتاز (شکل 5 ب) در شبکه تجمع خوشه 2 ، 13 (28٪) پروتئین از جمله HMW ‐ GS و ω1،2 ‐ گلیادین وجود دارد (شکل 5ج) با توجه به شبکه ، فراوانی این GSP ها به دو پروتئین ذخیره کننده دیگر و یک پروتئین مرگ سلولی برنامه ریزی شده متصل شد. این شبکه یک زیر واحد وارداتی بتا مانند 1 و پروتئین فسفاتاز تیروزین را با دو لبه متصل می کند (به وفور در شرایط مشابه و در سایر شرایط مشابه زیاد نیست) ، نشان می دهد که این دو پروتئین به شدت با هم تجمع می یابند. شبکه تجمع از خوشه 3 شامل 15 (28٪) گره ، از جمله دو پپتید ضد میکروبی vicilin مانند 2‐2 ، یک پراکسیداز کاتیونی SPC4 مانند ، یک دامنه تکرار آنکیرین حاوی پروتئین و یک ترانسفراز گلوتاتیون ، که مربوط به تجمع پروتئین های دیگر (شکل 5)د) شبکه تجمع همزمان با پروتئین های خوشه 4 بزرگترین است ، به این معنی که پروتئین هایی که با N + S + co increased در همزمانی فشرده جمع می شوند افزایش می یابد (شکل 5 e). این شبکه از دو ماژول تشکیل شده بود. یک ماژول شامل 19 گره (یعنی 29٪ پروتئینهای خوشه 4) و 70 لبه ، دیگری شامل 24 گره (37٪) و 85 لبه است. برخی از پروتئین ها در ماژول اول بسیار به دیگران متصل بودند ، از جمله هلیکاز RNA 27 ، پراکسیداز L- آسکوربات ، یک فسفوگلیسرات کیناز ، یک RNA پلیمراز و یک پروتئین پیچیده هسته 3. ماژول دوم شامل LMW ‐ GS ، ω5‐ و α است. / β ‐ گلیادین و چندین پروتئین تجمع یافته دیگر: یک بتائین آلدئید دهیدروژناز ، یک آلدو کتو ردوکتاز احتمالی 1 ، یک فسفوریلاز و یک عامل پل زدن پروتئین 1a 1a.
در این دو رویکرد شبکه ، پروتئین های زیادی تحت تأثیر تأمین N و / یا S قرار گرفته و با همدیگر تجمع می یابند (پروتئین های گره ای با خط مرز ضخیم در شکل 5 ؛ جدول S5 ). بنابراین این پروتئین ها نمایندگان اصلی واکنش پروتئوم به تغذیه هستند.
تمرکز روی بازیگران مرکزی پاسخ پروتئوم دانه einkorn به تأمین N و S
در میان پروتئین های نشان داده شده در آنالیز شبکه ، یک جعبه DEAD ‐ وابسته به ATP هلیکاز 27 (M7ZPU9) در خوشه 4 یافت شد (شکل 6 الف). این پروتئین شناخته شده است به در فرآیندهای بسیاری از جمله رونویسی RNA نقش داشته باشد، قبل از mRNA پیرایش، صادرات mRNA ژن، پیدایش حیات ریبوزوم و شروع ترجمه (لیندر، 2006 ). این هلیکاز RNA مانند LMW ‐ GS به N و S پاسخ می دهد و در شبکه تجمع همبستگی به 11 پروتئین دیگر متصل می شود ، از جمله فاکتور رونویسی تری هلیکس (شکل 6 ب) و یک پروتئین مانند Peter ‐ Pan (شکل 6 ج) . فاکتور رونویسی تری هلیکس شامل یک دامنه SANT / Myb است ، مانند مواردی که در مجتمع های بازسازی کروماتین یافت می شود (بویر و همکاران ، 2004) ، و مقدار آن در شبکه با پروتئین چهار پروتئین مرتبط بود (شکل 5 e). پروتئین Peter ‐ Pan مانند پروتئین دارای یک دامنه Brix است که در پروتئین های درگیر در پردازش RNA ریبوزومی یافت می شود (ویس و همکاران ، 2015 ) و با شش پروتئین شبکه شده است (شکل 5 e). این سه بازیگر اصلی با همدیگر جمع شدند و همه با عرضه N و S افزایش یافتند. دو بازیگر اصلی دیگر بخشی از خوشه 1 بودند و بنابراین با تأمین N و S کاهش یافتند: یک اسید بنفش فسفاتاز (شکل 6 d) که در پروتئین پس از ترجمه اصلاح می شود و یک serpin ‐ ZX (شکل 6ه) فعالیت اندوپپتیداز را منفی تنظیم می کند. مقادیر این دو پروتئین به ترتیب با هفت و چهار پروتئین دیگر همراه بود ، از جمله یک سارکوزین اکسیداز احتمالی. همانطور که برای γ ‐ گلیادین یافت شد ، فراوانی دو ترانسفراز گلوتاتیون با S زیاد افزایش یافت ، یکی از آنها مرکزی در شبکه متصل به نه پروتئین دیگر بود (شکل 5 d و 6f).
شکل 6
بحث
در گندم ، تأمین N و S به شدت بر تجمع GSP تأثیر می گذارد ، بنابراین انتظار می رود که بر خصوصیات ویسکوالاستیک مقدار نهایی مصرف گلوتن و آرد تأثیر بگذارد. در حال حاضر یک تلاش هماهنگ برای کاهش استفاده از کودهای N-based و در دسترس بودن خاک S در بسیاری از مناطق در حال رشد گندم در حال کاهش است. در این زمینه این است که ما دانه GSP، پاسخ subproteome هسته ای و آلبومین گلوبولین به N و عرضه S توصیف یک گونه دیپلوئید نزدیک به گندم نان و گندم دوروم [مربوط T . turgidum L. ssp دوروم(توصیف) Husn.] 203 آلبومین ‐گلوبولین و پروتئین های هسته ای که فراوانی آنها توسط N و / یا منبع S اصلاح شده عملکردهای متنوعی دارند. خوشه بندی و تجزیه و تحلیل شبکه به ما امکان می دهد پروتئین هایی را که دارای پروفایل فراوانی مشابه هستند در پاسخ به منبع N و / یا S در طول پر شدن دانه ها ، گروه بندی کنیم. ما دریافتیم که منبع S بر تجمع GSP بسیار تأثیرگذار است در حالی که تأمین N و S اثرات مختلفی بر پروتئوم دانه دارد. چندین پروتئین مرکزی در پاسخ پروتئوم و به طور بالقوه در تنظیم سنتز GSP در پاسخ به تغذیه نقش دارند. سایر پروتئین های مورد نیاز در این پاسخ می توانند بازیگران اصلی پاسخ سلول گیاه به چندین فاکتور محیطی باشند. نتایج اصلی در یک طرح سلول دانه ای خلاصه می شود که نشان می دهد مسیرهای مولکولی تحت تأثیر N و S در هنگام پر کردن دانه ها تحت تأثیر قرار می گیرند (شکل 7 )
شکل 7
تأثیر شدید S بر روی کمیت و ترکیب پروتئین های ذخیره دانه و سایر زیر پروتئین های دانه
کمبود S در خاک منجر به کاهش مقدار GSP در دانه گندم می شود (Shewry و همکاران ، 2001 ). ما نتایج مشابهی را با GSP کل بیشتر در هر دانه در زمان بلوغ در دو تیمار حاوی S-S نسبت به تیمارهای کم S بدست آوردیم. این به دلیل افزایش زودهنگام میزان تجمع و مدت زمان طولانی تری از تجمع گلیادین ، به ویژه کلاس های غنی از S S α / β‐ و γ-گلیادین بود. این یافته مطابق با گزارش های قبلی است که بیشترین مقدار گلیادین دانه با لقاح متوسط N و تامین زیاد S بدست آمده است (Zörb et al .، 2010 ).
در مطالعه حاضر ، فراوانی سه ترانسفراز گلوتاتیون در پاسخ به درمان های N ‐ S + و N + S + بیشتر از N ‐ S‐ بود. یکی از اینها نیز به عنوان یک بازیگر اصلی شناخته شد و دارای پروفایل پاسخ تغذیه ای مشابه با γ ‐ گلیادین بود. این نتیجه نشان می دهد که گلوتاتیون ممکن است با تأمین S افزایش یابد ، همانطور که در گندم اتفاق می افتد (Dai et al .، 2015 ). گلوتاتیون یکی از منابع اصلی پروتئین S غیر پروتئین در دانه گندم است (Rhazi et al .، 2003 ؛ Steinfurth et al .، 2012 ). در شرایط کمبود S ، مقدار کمتری از سیستئین و گلوتاتیون در آرد گندم یافت شد ، که بر ترکیب GSP و از این رو ویژگی های آرد تکنولوژیکی تأثیر می گذارد (Reinbold et al. ، 2008 ). گلوتاتیون در چرخه اسکوربات گلوتاتیون در کنترل غلظت اکسیژن فعال در سلول نقش دارد (Noctor and Foyer، 1998 ). در این مکانیسم، آسکوربات پراکسیداز در سم زدایی از درگیر H 2 O 2 (Caverzan و همکاران .، 2012 ). یک پراکسیداز آسکوربات نیز در دانه گل مینا تیمار شده با S. فراوانتر بود. بنابراین ممکن است وقتی S آزادانه در دسترس باشد ، متابولیسم گلوتاتیون افزایش یابد.
در تجزیه و تحلیل شبکه ، N + S‐ و N ‐ S + بیشترین تأثیر متضاد را بر پروتئوم دانه داشتند ، زیرا سه GSP (HMW ‐ GS ، ω1،2 γ و γ ‐ گلیادین) و بسیاری از پروتئین های هسته ای و آلبومین differentگلوبولین به طور متفاوت بین انباشته شده اند. این دو روش درمانی N + S + و N + S‐ نیز تأثیرات بسیار متفاوتی داشتند ، که باز هم تأثیر قوی S بر پروتئوم را نشان می دهد. جالب توجه است ، حتی اگر بسیاری از پروتئین ها با N + S + افزایش یافته باشند ، تجزیه و تحلیل شبکه مقایسه N + S + / N ‐ S‐ پروتئین کمتری را نسبت به N + S N / N ‐ S + مقایسه کرد (به ترتیب 27 و 61 پروتئین). روی هم رفته ، این نتایج نشان می دهد که پروتئوم دانه بیشتر از تعادل N / S به توازن N یا S پاسخ می دهد.و دیگران ، 1999 ؛ Zörb و همکاران ، 2010 ؛ دای و دیگران ، 2015 ).
متابولیسم دانه توسط تأمین N و S تحت تأثیر قرار گرفت
متابولیسم کربوهیدرات فرآیند بیولوژیکی است که بیشتر در پروتئین ها با اثرات قابل توجه تغذیه ای نشان داده می شود. چنین پروتئینی در هر چهار خوشه تاسیس شده یافت شد ، اما تعداد کمی از آنها در خوشه 2 بودند ، یعنی فقط با N افزایش پیدا نکردند. برعکس ، پروتئین های درگیر در متابولیسم اسیدهای آمینه با عرضه زیاد N بسیار زیاد بودند. این مطابق با نتایج قبلی است که در آن افزایش غلظت اسیدهای آمینه آزاد در آرد گندم تحت شرایط کمبود S اندازه گیری می شود (Granvogl و همکاران ، 2007 ). ما اشاره کردیم که فراوانی سیستئین سنتاز با عرضه زیاد N ، بطور قابل توجهی افزایش می یابد ، که با مشاهده قبلی در برنج افزایش می یابد ( Oryza sativaL.) شاخه ها و ریشه هایی که سطح بالایی از رونوشت ژن سیستئین سنتاز در گرسنگی S و شرایط غیر محدود کننده N مشاهده شد (ناکامورا و همکاران ، 1999 ). نویسندگان اخیر نتیجه گرفتند که فعال شدن این ژن تعادل بین اسیدهای آمینه حاوی S-(متیونین و سیستئین) و سایر اسیدهای آمینه را تنظیم می کند. این نتایج به طور کلی نشان می دهد که متابولیسم اسیدهای آمینه در هزینه متابولیسم قند در پاسخ به تغذیه N فعال می شود.
همانطور که در بالا ذکر شد ، تغییر در مقدار پروتئین های مختلف درگیر در متابولیسم گلوتاتیون در پاسخ به تامین N و S رخ داده است. در نتایج ما ، سه گلوتاریدوکسین تغییرات کمی در پاسخ به تغذیه ، به ویژه در شرایط تامین زیاد N و S نشان داد. گلوتاردوکسین ها ، همچنین به نام تیول ترانسفرازها ، از گلوتاتیون و NADPH به عنوان کوفاکتور استفاده می کنند و در طیف گسترده ای از فرایندها مانند سنتز DNA ، انتقال سیگنال و دفاع در برابر استرس اکسیداتیو و در محفظه های متنوع زیر سلولی عمل می کنند (فرناندس و هولمگرن ، 2004 ؛ هررو و د لا توره izروئیز ، 2007 ؛ لی ، 2014) سیگنالینگ اکسیداسیون و کاهش احتمالی شامل گلوتاردوکسین ها می تواند در پاسخ به اصلاح وضعیت N و S در سلول دانه اتفاق بیفتد. از آنجا که سیگنالینگ اکسیداسیون کاهش اکسیداسیون مکانیسم مشترک بسیاری از واکنش های گیاهان به محرک های محیطی است ، پروتئین های موثر در این فرآیند می توانند نقشی اساسی داشته باشند. بنابراین ، می توان تصور کرد که علاوه بر پاسخ به تغذیه ، گلوتاردوکسین ها و چندین پروتئین دیگر برای پاسخ های سلولی متعدد نیز استخدام می شوند. به این ترتیب ، از حمل و نقل درون سلولی غالباً برای بهینه سازی عملکرد متابولیک تحت شرایط خاص محیطی استفاده می شود (گیتمن و نبنفور ، 2015) در نتایج ما ، حمل و نقل درون سلولی احتمالاً تحت تأثیر تغذیه قرار گرفت. پروتئین های شرکت کننده در حمل و نقل با عرضه زیاد N و فراوان تر با منبع S زیاد فراوان تر بودند. در میان پروتئین های حمل کننده که به طور قابل توجهی تحت تأثیر تغذیه قرار گرفتند ، سه واردات وجود داشت که دو مورد از آنها در عصاره های پروتئین های هسته ای و آلبومین ‐گلوبولین وجود داشت. واردات در انتقال پروتئین های حاوی NLS از سیتوپلاسم به هسته از طریق مجتمع های منافذ هسته ای واقع در پاکت هسته ای نقش دارند (Bednenko et al .، 2003 ). در گیاهان ، ارتباط بین این دو محفظه سلول برای رشد ، رشد و پاسخ به محرک های محیطی مهم است (مرکل ، 2011 ؛ تامورا و هارا ish نیشیمورا ، 2013) با توجه به پاسخ سلولی به تغذیه ، انتقال نوکلئوسیتوپلاسمی ممکن است یک مکانیزم نظارتی باشد که توسط وضعیت N / S دانه فعال می شود تا با فعال کردن واردات تنظیم کننده های رونویسی ، رونویسی را تغییر دهد.
تأثیر تغذیه بر پروتئین های اتصال دهنده DNA ، برنامه ریزی مجدد رونویسی را نشان می دهد
در گندم ، سنتز GSP در سطح رونویسی تنظیم می شود (دای و همکاران ، 2015 ). این مقررات ، که برای اولین بار در جو توصیف شده و در سایر غلات نگهداری می شود ، توسط شبکه ای شامل عناصر تنظیم کننده کشورهای مستقل مشترک المنافع واقع در پروموترهای ژن های GSP و عوامل رونویسی متقابل آنها اداره می شود (روبیو ‐ سوموزا و دیگران ، 2006 ؛ وردیر و تامپسون ، 2008) هشت عامل رونویسی شناخته شده برای عمل در این مقررات در آزمایش ما کمی نشده است ، که به ما اجازه نمی دهد که بگوییم اگر فراوانی آنها توسط منبع N و S مختل شود. در میان 48 پروتئین هسته ای که تأثیرات تغذیه ای قابل توجهی نشان می دهند ، 10 پروتئین (21٪) عملکرد اتصال DNA دارند. به طور متناسب ، تغذیه تأثیر شدیدی بر پروتئین های دارای دامنه اتصال DNA داشت زیرا این عملکرد مولکولی فقط 10٪ پروتئین های هسته ای کمی را نشان می دهد. در میان آنها ، دو پلیمراز RNA جهت دار DNA ، مسئول سنتز RNA ، با تأمین N و S افزایش یافت. پاسخ مشابهی برای فاکتور پل 1a چند پروتئین مشاهده شد. در Arabidopsis thaliana ، این نوع عامل به عنوان یک فعال کننده رونویسی رونویسی شناخته شده است (Tsuda و همکاران ، 2004) این نتایج نشان می دهد که رونویسی در شرایط بالا بودن قابلیت N و S فعال می شود. همانطور که انتظار می رود در صورت تولید رونوشت بیشتر ، چندین پروتئین درگیر در اتصال mRNA نیز در زمان تهیه N و / یا S جمع شوند.
در کلاس دامنه اتصال دهنده DNA ، سه پروتئین H1 هیستون وجود داشت. هیستون ها مسئول تراکم ، سازماندهی و تنظیم DNA در هسته هستند. در یوکاریوت ها ، مونتاژ دو نسخه از هر یک از هیستون های هسته ای ، H2A ، H2B ، H3 و H4 ، منجر به ایجاد یک پروتئین اکتامر می شود که به DNA فوق ابر متصل می شود و ساختار اصلی تراکم DNA را به نام نوکلئوزوم تشکیل می دهد. مولکول های Histone H1 پیوند دهنده هایی هستند که برای حفظ ساختار کروماتین عمل می کنند (Harshman و همکاران ، 2013 ). سه نوع هیستون H1 بخشی از خوشه های 1 و 2 بودند ، یعنی در صورت تهیه S از میزان کمتری برخوردار بودند. در . تالیانا، جهش های H1 هیستونی منجر به اصلاح الگوهای متیلاسیون DNA شد ، متیلاسیون بیشتری در برخی توالی های پروموتر در اندوسپرم یافت شد (Wierzbicki and Jerzmanowski، 2005 ؛ Rea et al .، 2012 ). در گیاهان مانند حیوانات ، متیلاسیون DNA بر اتصال پروتئین های خاص به DNA و در نتیجه تشکیل ماشین رونویسی تأثیر می گذارد (Finnegan et al .، 1998 ؛ Vanyushin and Ashapkin، 2011) جالب توجه است که در مطالعه ما ، یک پروتئین با دامنه اتصال متیل ‐ CpG DNA ((MBD) در خوشه 3 وجود دارد ، یعنی با عرضه زیاد S افزایش می یابد. پروتئین های MBD به طور بالقوه در سرکوب رونویسی با استفاده از عوامل بازسازی کروماتین ، متیل ترانسفرازهای هیستون و دی استیلازهای هیستون عمل می کنند و منجر به تراکم کروماتین می شوند (Grafi و همکاران ، 2007 ). این نتایج نشان می دهد که یک واکنش اپی ژنتیکی به منبع S در دانه گل مرغ رخ می دهد. پیش بینی می شود که یک عامل رونویسی تری هلیکس که در شرایط بالا N و S زیاد است ، یک بازیگر اصلی در پاسخ پروتئوم دانه باشد. این پروتئین غیر مشخص حاوی یک حوزه SANT / Myb است ، مشخصه برخی از گیرنده های هسته ای گیرنده های سرکوبگر و در بسیاری از مجتمع های بازسازی کروماتین (بویر و همکاران ،2004 ) در جو ، گزارش شده است که متیلاسیون پروموترهای ژن های پروتئینی ذخیره کننده می تواند سنتز پروتئین ذخیره سازی را سرکوب کرده و رشد دانه را کنترل کند (Sørensen et al .، 1996 ؛ Radchuk et al .، 2005 ). بنابراین حالت متیلاسیون پروموترهای GSP می تواند مکانیزمی نظارتی باشد ، و قابلیت اتصال DNA به فاکتورهای رونویسی را اصلاح می کند ، همانطور که در رونویسی ذرت Opaque 2 (Rossi و همکاران ، 1997 ؛ استورارو و ویوتی ، 2001 ؛لوکاتلی و همکاران ، 2009)) روی هم رفته ، این عناصر مختلف نشان می دهد که N و S دینامیک رونویسی را تغییر می دهد ، با اثرات بالقوه بر فشردگی کروماتین و قابلیت دسترسی توسط مکانیسم های اپی ژنتیک.
به طور خلاصه ، هنگامی که وضعیت تغذیه اصلاح شود ، تغییرات عمده ای در پروتئوم در حال رشد دانه گندم einkorn رخ می دهد. تغذیه پس از گل N و S به وضوح بر میزان N به S در دانه تأثیر می گذارد ، که با تغییر در میزان و مدت زمان تجمع GSP ، به ویژه HMW ‐ GS ، α / β ، منجر به تغییرات قابل توجهی در ترکیب GSP در دانه بالغ می شود. – و γ ‐ گلیادین. تغییر در نسبت های N به S نیز مربوط به تغییر در پروتئوم های هسته ای و آلبومین ‐گلوبولین بود. تعادل عملکرد سلول ها احتمالاً با تغییر در تأمین N و S بر هم خورد ، زیرا پروتئین های آلبومین ‐گلوبولین درگیر در متابولیسم کربوهیدرات و اسیدهای آمینه و حمل و نقل متفاوت بودند. در این تغییرات عمده ، چندین پروتئین هسته ای متصل به DNA می توانند در پاسخ اولیه دانه نقش داشته باشند.
فرایندهای تجربی
مواد گیاهی و شرایط رشد
Triticum monococcum ssp. بذرهای مونوکوکوم (الحاق ERGE 35821) (5 فوریه) در دمای اتاق روی کاغذ صافی که با آب معدنی نشده در ظروف پتری مرطوب شده بود ، جوانه زدند. هنگامی که طول رادیکول ها 5/0 سانتی متر تا 1 سانتی متر طول داشت ، نهال ها به ستون های 50 میلی لیتری پی وی سی [قطر داخلی 7.5 سانتی متر (id) deep 50 سانتی متر عمق پیوند شدند. دو نهال در هر ستون] پر از مخلوط پرلیت شسته شده و شن و ماسه رودخانه 2: 1 (v / v). ستون در یک گلخانه انجام شد به شکل یک موضع همگن با تراکم جمعیت 512 بوته در متر -2. طرح آزمایشی یک طرح بلوک کامل تصادفی با چهار بلوک و چهار تیمار بود. تراکم زیاد گیاه مانع توسعه پنجه زیر بغل که از رشد همزمان گیاهان درون و بین ظروف می شود ، می شود. در گلخانه ، دمای هوا در بالای پایه گیاه در دمای 20 درجه سانتیگراد / 15 درجه سانتیگراد (16 ساعت روشنایی / 8 ساعت تاریکی) و رطوبت نسبی هوا در 55 درصد در 75 درصد حفظ شد. در طی دوره های نوری گیاهان میانگین کل شار فوتون فتوسنتز روزانه (PPF) 152 و 161 میکرومول متر مکعب -2 روز -1 را دریافت کردند.بین پیوند و گل و به ترتیب بین آنتیز و بلوغ رسیدن دانه. درجه حرارت هوا و رطوبت نسبی در مینیاتور دودکش مجاری مینیاتوری قرار گرفته در هر بلوک در مرکز گیاه در ارتفاع گوش قرار می گیرد. دمای هوا ، رطوبت نسبی و PPF هر دقیقه اندازه گیری شد و میانگین دمای 15 ‐ دقیقه با دستگاه ثبت داده ثبت شد. زمان حرارتی با استفاده از میانگین دمای روزانه هوا به صورت درجه تجمعی ‐ روز (0 درجه سانتیگراد دمای پایه) محاسبه شد.
تا گردهافشانی، هر ستون پی وی سی دریافت 167 روز میلی لیتر -1 از یک راه حل اصلاح شده هاگلند مواد مغذی (قلعه و رندال، 1987 ) حاوی 3 متر متر N و 0.1 متر متر با آب املاح (1 متر آماده متر KH 2 PO 4 ، 1 متر m KNO 3 ، 0.5 m m Ca (NO 3 ) 2 ، 0.5 m m NH 4 NO 3 ، 0.1 m mgSO 4 ، 1.9 m m MgCl 2 ، 3.5 m m CaCl 2 ، 4 mمتر KCL، 10 μ متر H 3 BO 3 ، 0.7 μ متر از ZnCl 2 ، 0.4 μ متر CuCl 2 ، 4.5 μ متر MnCl 2 ، 0.22 μ متر مو 3 و 50 μ متر EDFS آهن). در زمان گلدهی هنگامی که تقاضای N و S کم است ، محلول غذایی با آب مین زدایی جایگزین شد تا از تجمع بیش از حد ترکیبات N و S در گیاهان یا بستر گلدان جلوگیری شود. سپس از 200 درجه سانتیگراد تا 700 درجه سانتیگراد پس از آنته ، چهار ترکیب N و S ، که پس از انجام آزمایشات قبل از آزمایش تعیین شدند (شکل S3 و جدول S7)) ، عرضه شد: N ‐ S‐ ، محلول غذایی بدون N یا S ؛ N + S‐ ، 6 متر مربع N بدون S؛ N ‐ S + ، N کم (0.5 متر متر ) و S بالا (2 متر متر ) ؛ یا N + S + ، بالا N (6 متر متر ) و بالا S (2 متر متر ). محلولهای غذایی همانطور که در Dai و همکاران شرح داده شده اصلاح شدند . ( 2015 )
نمونه برداری و پردازش دانه
وقتی شاخ گلهای مرکزی ظاهر شد ، گوشهای اصلی Main برچسب گذاری شدند. دانه ها از قسمت مرکزی گوش هر 100 درجه سانتی گراد (تقریباً هر 5 روز) از 300 درجه سانتیگراد پس از گلدهی تا رسیدن جمع آوری شدند. برای هر تیمار و تاریخ نمونه برداری ، بسته به مرحله رشد دانه ، از چهار تا 10 گوش اصلی ساقه در هر تکرار نمونه برداری شد. بجز مواردی که برای تعیین جرم خشک دانه استفاده می شود ، دانه ها درست پس از برداشت در مایع N 2 منجمد و سپس در دمای 80 درجه سانتیگراد نگهداری می شوند. چهار تکرار بیولوژیکی غلات کامل مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت ، مگر اینکه خلاف آن مشخص شود.
تعیین غلظت S و N دانه کل
مقدار 5 میلی گرم آرد سبوس دار در کپسول های قلع توزین شده و غلظت کل N و S با استفاده از روش احتراق Dumas با استفاده از آنالیز کننده FlashEA 1112 NC (Thermo Fisher Scientific، Villebon sur Yvette، France) به دنبال توصیه های سازنده تعیین شد. محتوای پروتئین دانه با ضرب غلظت N دانه در 62/5 محاسبه شد (Mossé و همکاران ، 1985 ).
استخراج و کمی سازی پروتئین ذخیره سازی
پروتئین های گلیادین و گلوتنین به ترتیب از 100 میلی گرم آرد سبوس دار آسیاب شده از هر تکرار دانه نمونه برداری شده بین 300 درجه سانتیگراد و 1000 درجه سانتیگراد پس از گلدهی استخراج شد ، همانطور که توسط Plessis و همکاران توصیف شده است . ( 2013 ) کلاسهای گلیادین و زیرواحدهای گلوتنین با استفاده از کروماتوگرافی مایع با عملکرد بالا فاز معکوس (RP ‐ HPLC) و با استفاده از سیستم Agilent 1290 Infinity LC (Agilent Technologies، ) و توسط دای و همکاران توصیف و از آنها کم شد . ( 2015 ) به طور خلاصه ، عصاره های گلیادین و گلوتین از طریق فیلترهای سرنگ سلولزی بازسازی شده (0.45 m μm قطر منافذ ، UptiDisc ، Interchim ، سپس 4 میکرولیتر (برای گلیادین ها) یا 2 میکرولیتر (برای گلوتنین) از عصاره پروتئین به یک ستون متصل پایدار ZORBAX 300 با فاز معکوس C8 تزریق شد (100 1 2.1 میلی متر ، 3.5 میکرومتر ، 300 Å ؛ فن آوری های Agilent) که در 50 حفظ شد درجه سانتیگراد پروتئین ها در نرخ جریان از 1 دقیقه میلی لیتر از هم جدا شدند -1 با استفاده از خطی شیب حلال از 24 تا 50 درصد استونیتریل حاوی 0.1٪ (V / V) اسید تریفلورواستیک بیش از 13 دقیقه برای gliadins و از 23 به 42 درصد بیش از 25 دقیقه برای، گلوتنین ها پروتئین ها با جذب UV در 214 نانومتر تشخیص داده شدند. کروماتوگرام ها با نرم افزار ChemStation 10.1 (Agilent Technologies) پردازش شدند و قله های HPLC مربوط به هر یک از چهار کلاس گلیادین و دو زیر واحد گلوتنین زیر مشاهدات ویزر و همکاران شناسایی شدند . ( 1998 ؛ شکل S4)
استخراج ، هضم و نمک زدایی پروتئین هسته ای و آلبومین ‐گلوبولین
هسته استخراج و از 2 گرم از غلات سبوس دار زمین در بافر استخراج خالص شدند [20 متر متر HEPES-KOH pH برابر 7، 5 متر متر MgCl 2 ، 10 متر متر 2-مرکاپتواتانل، 0.5 متر متر PMSF، 0.1٪ (V / V) کوکتل مهارکننده فسفاتاز (Sigma ‐ Aldrich ، Saint ‐ Quentin Fallavier ، فرانسه)] با توجه به نظر Bancel و همکاران با یک هموژنایزر Polytron (Kinematica POLYTRON ® PT 10) . ( 2015 ) سپس پروتئین های هسته ای با استفاده از TRI Reagent ® (Sigma ‐ Aldrich) طبق دستورالعمل سازنده تهیه شدند. طبق گفته ماریون و همکاران ، آلبومین ها و گلوبولین ها از غلات کامل استخراج شدند . ( 1994) با تغییرات زیر. پروتئین ها به مدت 2 ساعت در دمای 4 درجه سانتیگراد در 10 میلی متر فسفات سدیم ، 10 میلی متر NaCl ، pH 7.8 استخراج شدند. پس از سانتریفیوژ در 8000 گرم به مدت 20 دقیقه در دمای 4 درجه سانتیگراد ، پروتئین های موجود در ماده رویی با استون یخ سرد به مدت 2 ساعت در دمای 20 درجه سانتیگراد رسوب کردند. پس از سانتریفیوژ در 10 000 گرم به مدت 5 دقیقه در دمای 4 درجه سانتیگراد ، گلوله های حاصل سه بار در استون سرد و یخ شسته و سپس در دمای اتاق خشک شدند.
گلوله های پروتئینی هسته ای و آلبومین ‐گلوبولین در 30 میکرولیتر بافر حاوی 0.1٪ (v / v) ZALS I ، 6 متر اوره ، 2 متر تیوره ، 10 متر DTT ، 30 میلی متر Tris-HCl pH 8.8 و 5 حل شدند m m NH 4 HCO 3 . غلظت پروتئین با استفاده از کیت 2 ‐ D Quant (GE Healthcare ، Buc ، فرانسه) با آلبومین سرم گاو به عنوان استاندارد اندازه گیری شد. برای هر نمونه ، 40 میکروگرم پروتئین با 58 میلی متر یدواستامید به مدت 50 دقیقه در تاریکی و در دمای اتاق آلکیله شد ، سپس 10 برابر با 50 میلی متر NH 4 HCO 3 رقیق شده و در محلول یک شب در دمای 37 درجه سانتیگراد با 800 نانوگرم هضم شد. تریپسین در 50 متر مترNH 4 HCO 3 . هضم غذا با افزودن 10٪ TFA متوقف شد.
نمونه های پروتئینی با استفاده از یک ستون Strata ‐ XL SPE (Phenomenex ، Le Pecq ، فرانسه) نمک زدایی شد و با 500 میکرولیتر 100٪ CH 3 CN تولید و سه بار با 500 میکرولیتر بافر A (3٪ CH 3 CN ، 0.06٪ استیک) تعادل یافت. اسید). پروتئین هضم شده (15 میکروگرم) مخلوط با بافر A بر روی ستون بارگیری شد. پس از سه بار شستشو با 500 میکرولیتر بافر B (40٪ CH 3 CN ، 0.06٪ اسید استیک) ، پپتیدها دو بار با 300 میکرولیتر بافر B شسته شدند ، سپس خشک شدند و در دمای −20 ° C ذخیره شدند.
تجزیه و تحلیل LC ‐ MS / MS پروتئین های هسته ای و آلبومین گلوبولین
نمونه پپتید در یک بافر و 3٪ CH solubilized شد 3 CN، 0.05٪ و 0.05٪ TFA اسید فرمیک. کروماتوگرافی مایع روی سیستم NanoLC Ultra (Eksigent ، دوبلین ، کالیفرنیا ، ایالات متحده آمریکا) انجام شد. نمونه (1 میکروگرم) در 7.5 دقیقه میکرولیتر لود شد -1 در precolumn C18 (5 میکرون، 100 شناسه × طول 2 سانتی متر NanoSeparations) متصل به یک جدا ستون BIOSPHERE C18 (3 میکرون، 75 میکرون شناسه × طول 150 میلی متر و یا طول 300 میلی متر به ترتیب برای پروتئین های هسته ای و آلبومین ‐گلوبولین ؛ NanoSeparations). حلال 0.1٪ اسید فرمیک در آب بود و حلال B 0.1٪ اسید فرمیک در CH بود 3 CN. جداسازی پپتید با استفاده از یک شیب خطی از 5 تا 35 sol حلال B به مدت 28 دقیقه (برای پروتئین های هسته ای) یا 60 دقیقه (برای آلبومین ob گلوبولین) در 300 نانول دقیقه در دقیقه حاصل شد .. از جمله مراحل بازسازی و تعادل ، یک دوره 45 دقیقه برای پروتئین های هسته ای و 87 دقیقه برای پروتئین های آلبومین obگلوبولین طول کشید. پپتیدهای شسته شده با استفاده از رابط اسپری نانو با یک طیف سنج جرمی Q ‐ فعال (Thermo Fisher Scientific) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. یونیزاسیون با ولتاژ اسپری 1.3 کیلوولت اعمال شده به یک پروب مویرگی بدون پوشش (10 میکرومتر id ، هدف جدید) انجام شد. از رابط Xcalibur 2.3 SP1 برای نظارت بر دستیابی یون های پپتیدی وابسته به داده استفاده شد. این شامل اسکن کامل MS با پوشش نسبت جرم به شارژ (m / z) 400 به 1400 با وضوح 70 000 و یک مرحله MS / MS بود (انرژی برخورد نرمال ، 27٪ ؛ وضوح ، 17 500). مرحله MS / MS برای هشت یون اصلی شناسایی شده در طول اسکن کامل MS تکرار شد. محرومیت پویا 40 ثانیه تنظیم شد.
شناسایی و تعیین مقدار پپتید
پروتئین های هسته ای و آلبومین گلوبولین با تطبیق پپتیدها در برابر پایگاه داده پروتئین Uniprot نسخه 2014_07 محدود شده در جنس Triticum با استفاده از نسخه X! Tandem Sledgehammer 2013.09.01.1 ( ). پارامترهای رخ آنزیمی به عنوان هضم تریپسین با یک رخ از دست رفته ممکن تنظیم شد. کربوکسی آمیدومتیلاسیون Cys به عنوان اصلاحات استاتیک تنظیم شد ، در حالی که اکسیداسیون Met ، نم زدایی ترمینال N و استیلاسیون ترمینال N as به عنوان تغییرات متغیر تنظیم شدند. تحمل جرم پیش ماده 10 ppm و تحمل جرم قطعه 02/0 بود. پروتئین های شناسایی شده با استفاده از نرم افزار X! TandemPipeline نسخه 3.3.4 فیلتر شدند و گروه بندی شدند قطع پپتید و پروتئین e-value به ترتیب با حداقل دو پپتید در هر پروتئین به 0.01 و 10 -4 تنظیم شد.
کمی سازی نسبی تمام پپتیدهای شناسایی شده با استفاده از نرم افزار MassChroQ نسخه 2.1.3 (Valot و همکاران ، 2011 ) و استخراج کروماتوگرام های یونی (XIC) برای همه پپتیدهای شناسایی شده و ادغام مساحت قله های XIC در زمان نگهداری مربوطه انجام شد. سپس پپتیدهای غیر تکراری حذف شدند. برای بخش آلبومین ‐گلوبولین ، این مربوط به پپتیدهای موجود در کمتر از 90 درصد از نمونه ها است. برای پروتئین های هسته ای ، به دلیل تأثیر بالای مرحله رشد روی این زیر پروتئین ، این آستانه 30٪ تعیین شد ، همانطور که قبلاً در مورد دانه گندم گزارش شده بود (Bonnot و همکاران ، 2015)) برای تعیین کمیت پروتئین ها ، فقط از پپتیدهایی که در سایر پروتئین ها و پپتیدهای همبسته مشترک نیستند استفاده شد. مقدار پروتئین مربوطه با جمع کردن مقادیر پپتیدهای خاص برای آلبومین ‐گلوبولین ، و با میانگین مقادیر پپتیدهای خاص برای پروتئین های هسته ای محاسبه شد. داده های پروتئومیکس طیف سنجی جرمی از طریق مخزن شریک PRIDE با شناسه مجموعه داده PXD006058 به کنسرسیوم ProteomeXchange (Vizcaíno و همکاران ، 2014 ) واریز شده است.
طبقه بندی عملکردی و محلی سازی زیر سلول
پروتئین های هسته ای و آلبومین گلوبولین شناسایی شده بر اساس GO طبقه بندی شدند. Ashburner و همکاران ، 2000 ). پروتئین هایی که از نظر کمیت بین تیمارها متفاوت بودند اما حاشیه نویسی عملکردی یا اطلاعات GO نداشتند ، با استفاده از ابزار Blast2GO نسخه 3.2 (Conesa و همکاران ، 2005 ) به منظور اختصاص عملکرد بالقوه (جدول S5 ) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند .
محلی سازی زیر سلول پیش بینی شده با استفاده از برنامه های MultiLoc2 (بلوم و همکاران ، 2009 ) ، WoLF PSORT (هورتون و همکاران ، 2007 ) و LocTree3 (گلدبرگ و همکاران ، 2014 ) برای اعتبار سنجی شناسایی پروتئین هسته ای استفاده شد (جدول S8 ). نتایج با استفاده از ابزار تلفیقی PSI (Liu و همکاران ، 2013 ) که نتایج پیش بینی برنامه های مختلف را ترکیبی می کند ، جمع آوری شد . سه بازدید برتر برای WoLF PSORT و MultiLoc2 در نظر گرفته شد. پروتئین های هسته ای برای تجزیه و تحلیل آماری مورد استفاده قرار گرفتند که حداقل با یک ابزار هسته ای باشند.
تحلیل آماری
داده ها با استفاده از برنامه نرم افزار آماری R v3.2.2 (R Core Team ، 2015 ) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت . تفاوت در توده خشک دانه در دانه و هر دانه ، مقدار کل N و S در دانه و مقدار GSP در دانه در مرحله بلوغ با استفاده از تحلیل واریانس یک طرفه ( anova ) با عامل تغذیه (چهار سطح) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. . برای مقدار GSP ، آلبومین obگلوبولین و پروتئین های هسته ای در دانه های نابالغ ، با استفاده از فاکتورهای مرحله درمان و رشد (یعنی زمان حرارتی بعد از گلدهی) ، آنوا دو طرفه انجام شد. اختلاف معنی داری (α = 0.05) و سپس توسط صادقانه طور قابل توجهی متفاوت (HSD) توکی تجزیه و تحلیل شد تعقیبی آزمون.
برای تعیین سرعت و مدت زمان انباشت توده خشک دانه ، کل N و S و کسرهای پروتئینی ، داده ها با یک معادله تابع لجستیک پارامتر 3 ted مجهز شدند (Triboï و همکاران ، 2003 ):
(1)
که در آن Q مقدار توده خشک ، N ، S یا GSP در دانه است ، t زمان حرارتی پس از گلدهی در درجه ‐ روز است ، Q max مقدار نهایی Q است که به عنوان t approached نزدیک می شود ، r حداکثر سرعت تجمع به عنوان مشتق از نقطه انعطاف پذیری تعریف می شود ، و t 95 مدت زمان انباشت تعریف شده به عنوان دوره از گل انداختن به بعد است که طی آن 95٪ Q max جمع می شود.
یک خوشه سلسله مراتبی در اجزای اصلی با استفاده از بسته FactomineR برای R (Lê و همکاران ، 2008 ) و عملکرد HCPC آن بر روی پروتئین ها با اثرات قابل توجه تغذیه ای محاسبه شد . با استفاده از این تابع ، ابتدا تجزیه و تحلیل م componentلفه اصلی (PCA) بر روی مجموعه داده ها انجام شد. سپس خوشه بندی با استفاده از معیار Ward که براساس واریانس چند بعدی (یعنی اینرسی) است ، بر اساس نتیجه PCA اعمال شد. تعداد خوشه ها با پارتیشن پیشنهادی ، یعنی یکی با افت نسبی بالاتر اینرسی ، تعیین شد.
استنتاج و تجزیه و تحلیل شبکه پروتئومیک
روابط بین GSP ، آلبومین obگلوبولین و پویایی پروتئین هسته ای با استفاده از بستر RulNet برای استنتاج شبکه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت؛ وینسنت و همکاران ، 2015 ). RulNet از الگوریتمی برای توصیف معناشناسی قاعده بین ویژگی ها استفاده می کند (Agier و همکاران ، 2007 ) برای ایجاد قوانین در میان داده ها. داده های پروتئین مقیاس بندی شد و معانی معنایی برای یافتن قوانینی بین پروتئین هایی که تجمع آنها به طور قابل توجهی تحت تأثیر تغذیه قرار گرفت و چهار تیمار N / S با توجه به فراوانی نسبی پروتئین ها در نمونه های مختلف ، نوشته شد (معناشناسی 1 ، روش S1)) برای انتخاب بهترین قوانین از دو معیار کیفیت استفاده شده است (اطمینان و بلند کردن). قوانینی با اطمینان بیشتر> 0.6 و بالابر> 1.5 انتخاب شدند. از معنای دوم برای یافتن قوانینی بین پروتئین های تجمع یافته استفاده شد (معنایی 2 ، روش S1 ). برای این معناشناسی دوم ، آستانه های پشتیبانی ، اطمینان و افزایش به ترتیب 0.3 ، 0.9 و 1.5 تعیین شدند. قوانین معتبر با استفاده از نرم افزار Cytoscape نسخه 3.3.0 (Smoot و همکاران ، 2011 ) تجسم یافته و در جدول S6 ارائه شده است .
منبع : onlinelibrary.wiley.com
کود مناسب رشد و عناصر ریز مغذی ( میکرو ) گندم دیپلویید:
مشخصات کود های میکرو
یکی از صدها خدمات مجموعه ی بزرگ پارادایس تهیه و بسته بندی بهترین نوع کودهای میکرو می باشد ، که تهیه نمودن آن برای شما دوستان عزیز به علت سنگین بودن وزن بسته های آن (25 کیلوگرم ) هزینه بر و گاهی اوقات غیرممکن است .
میکرو المنت ها یا عناصر یا عناصر کم مصرف ( ریز مغذی ها ) مانند :
آهن ، روی ، منگنز ، مس ، بور ، مولیبدن و کلر گیاهان مختلف برحسب نیاز و با توجه به نتایج آزمایشات خاک و برگ به کود های فوق نیازمند خواهند بود . ادامه مطالب کلیک کنید .
جایگاه میکروالمنت در تولیدات کشاورزی :
با وجود این که گیاهان به شکل واضحی به کود های ماکروالمنت ها نیازمندند ، اما کودهای میکروالمنت یا ریز مغذی ها علی رغم نیاز کم گیاهان جایگاه ویژه ای در تولیدات کشاورزی دارند لذا از آنها به عناصر خرد با تاثیرات مکان یاد میشود.
کود مناسب رشد و عناصر درشت مغذی ( ماکرو) گندم دیپلویید :
مشخصات کود های ماکرو
در این قسمت از بانک اطلاعاتی مجموعه ی پارادایس نظر شما را به توضیحاتی هر چند مختصر توسط متخصصان این مجموعه در رشته ی کشاورزی و کود شناسی در رابطه با کود های ماکرو بستته بندی شده توسط این مجموعه جلب می نماییم .
معرفی عناصر کود ماکرو :
کودهای ماکرو موضوع بحث ما را تشکیل می دهند این کودها از مجموع سه عنصر : ازت ، فسفر و پتاسیم به نسبت های مختلف و متناسب با زمانبندی رشد و باروری گیاه تشکیل میشود .
حال برای درک هرچه بیشتر تاثیر این کودها نظر شما را به تاثیر هر یک از این عناصر به تنهایی بر روی گیاهان و درختان جلب می نماییم : جهت مطالعه ادامه مطالب کلیک کنید .
کود مناسب تقویت محصول و گلدهی ( پتاس بالا ) گندم دیپلویید :
تغذیه گیاهان شامل چندین مرحله می باشد، مرحله رویشی ، نمو و گلدهی، گیاهان برای رشد به ازت برای ریشه دهی و شروع سوخت و ساز و پتاسیم مسئول خیلی از وقایع فیزیولوژیک گیاه می باشد. گیاهی که وارد فاز گلدهی نمی شود، به خاطر رشد رویشی ناشی از مصرف کود ازته یا ضعف عمومی گیاه می باشد. فاز رویشی ناشی از استفاده از ازت باعث آبدار شدن بافت گیاه شده و نسبت C/N را کمتر یا به زبان ساده پوست به گوشت را بیشتر میکند، و همین عامل باعث می شود گیاه شما بزرگ و قوی شده ولی به شما گل نمی دهد ! با دادن کودهای گلدهی میزان گوشت را بیشتر کرده و از شیره گیاهی کاسته می شود. همین امر موجب افزایش گلدهی در همه گیاهان می شود. برای افزایش کیفیت گلها باید هنگام اتمام عمر گل ، غنچه های خشک شده رو از ته بچینید ، تا انرژی گل روی تولید بذر متمرکز نشود ! همینطور برای افزایش کیفیت گلدهی باید از مکمل های غذایی استفاده نمود ، از آنجایی که جذب مواد غذایی و کودهای شیمیایی تابع اسیدیته ی خاک می باشد و درصورت بالاتر رفتن اسیدیته خاک از 7 ، برخی از مواد غذایی قابلیت جذب خود را از دست می دهند جهت کسب اطلاعات بیشتر و طرح سوال کلیک کنید .
جهت خرید انواع محصولات کشاورزی اعم از کود ، سم و اقلام کلیک کنید .
ثبت نام
با ایمیل خود وارد شویدورود
