The expression patterns of fungal a

The expression patterns of fungal and Arabidopsis genes were analyzed during infection on the detached Arabidopsis leaves. Six genes of B. cinerea (BCG1, BAC, PKA1, CHS3, BOT1, ACT) and two Arabidopsis genes (PR1, CYP71A13) were investigated by qPCR (Fig. 5). The transcript levels of six fungal genes in the treatment were almost always lower than those of the control. At later time point (72 h), all fungal genes except BOT1 were expressed at much higher levels in the control than the treatment group. These results indicate that fungal growth was significantly inhibited by treatment
and were in accordance with the BcACT levels during infection of detached leaves. The BcACT levels were highest 48 and 72 h after infection in the control, while they were unchanged following infection in leaf tissues treated with P. terrestris extract. The BcACT level indicates the relative level of germination and hyphal growth during infection. BOT1 is a cytochrome P450 monooxygenase involved in botrydial biosynthesis that is controlled by a signal chain including
BCG1. Botrydial is a bicyclic sesquiterpene phytotoxin, which has a vital role in the generation of disease symptom in B. cinerea. bot1 mutants of B. cinerea showed a significant reduction in virulence on plants, indicating that botrydial is a virulence factor (Siewers et al., 2005). BOT1 was induced at 24 h in both the control and treatment, then returned to the basal level. Botrydial is probably required to penetrate and generate primary lesions in Arabidopsis leaves after
germination of B. cinerea spores within 12–24 h, but may be not required after successful penetration and lesion formation
(Siewers et al., 2005). During infection with B. cinerea, Arabidopsis PR1 was significantly up-regulated at a later time point (72 h) in control-1 (water:acetone and B. cinerea), while no induction occurred in response to the treatment. This up-regulation at 72 h was also observed in control-2 (P. terrestris extract alone). This up-regulation indicates a large amount of active growing fungal mycelia in the leaves. Upon fungal infection, PR1 was up-regulated to inhibit the spreading of infection at later time points. PR1 is a defense gene induced in response to pathogens and PR1 accumulation
leads to the synthesis of salicylic acid (SA) (Ferrari et al., 2003). PR1 is also expressed during leaf senescence and attributed to hypersensitive response (HR), which is a mechanism to prevent the spread of infection by microbial pathogens (Ferrari et al., 2003). CYP71A13 is a cytochrome P450 enzyme that catalyzes the reaction specific to camalexin biosynthesis (Denby et al., 2004). Camalexin is a phytoalexin induced by pathogen infection (Denby et al., 2004).
CYP71A13 was strongly induced 48 h after infection with B. cinerea (control-1), then decreased at 72 h, while the level was slightly down-regulated in the treatment. The BcACT level indicates the relative level of germination and hyphal growth of B. cinerea during infection. In control-1, B. cinerea growth was much higher than that of the treated leaf tissues (Fig. 3), which might induce camalexin production and hypersensitive response. Application of P. terrestris extract with B. cinerea (treatment) and P. terrestris extract alone (control-2) induced similar expression patterns, with no significant
induction in PR1 and CYP71A1. The results were probably due to the inhibition of fungal growth by P. terrestris extract. The results also indicated that P. terrestris extract was not harmful and did not function as an elicitor of defense in Arabidopsis. These findings were in accordance with the expression patterns of fungal genes, in which B. cinerea genes involved in growth and virulence were much lower in the treated tissues than control tissues.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

รูปแบบการแสดงออกของเชื้อราและ Arabidopsis ยีนถูกนำมาวิเคราะห์ระหว่างการติดเชื้อบนใบ Arabidopsis แฝด หกยีนบีซีเนเรีย (BCG1 บัค, PKA1, CHS3, BOT1, ACT) และสองยีน Arabidopsis (PR1, CYP71A13) ได้รับการตรวจสอบโดย qPCR (รูปที่. 5) ระดับหลักฐานหกยีนเชื้อราในการรักษาก็มักจะต่ำกว่าของการควบคุม ณ จุดเวลาต่อมา (72 ชั่วโมง) ยีนเชื้อราทั้งหมดยกเว้น BOT1 มีการแสดงออกในระดับที่สูงมากในการควบคุมมากกว่ากลุ่มการรักษา ผลการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการเจริญเติบโตของเชื้อราถูกยับยั้งอย่างมีนัยสำคัญโดยการรักษา
และมีความสอดคล้องกับระดับ BcACT ในระหว่างการติดเชื้อของใบเดี่ยว ระดับ BcACT 48 สูงสุดและ 72 ชั่วโมงหลังจากการติดเชื้อในการควบคุมในขณะที่พวกเขาไม่เปลี่ยนแปลงต่อไปนี้การติดเชื้อในเนื้อเยื่อใบได้รับการรักษาด้วยสารสกัดจาก terrestris พี ระดับ BcACT บ่งชี้ระดับความสัมพันธ์ของการงอกและการเจริญเติบโตเส้นใยระหว่างการติดเชื้อ BOT1 เป็น monooxygenase cytochrome P450 มีส่วนร่วมในการสังเคราะห์ botrydial ที่ถูกควบคุมด้วยห่วงโซ่สัญญาณรวมทั้ง
BCG1 Botrydial เป็น phytotoxin sesquiterpene bicyclic ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการผลิตของอาการโรคในบีซีเนเรีย bot1 กลายพันธุ์ของบีซีเนเรียพบว่ามีการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในการก่อโรคในพืชแสดงให้เห็นว่า botrydial เป็นปัจจัยรุนแรง (Siewers et al., 2005) BOT1 ถูกชักนำเวลา 24 ชั่วโมงทั้งในการควบคุมและการรักษาแล้วก็กลับไปอยู่ในระดับพื้นฐาน Botrydial อาจจำเป็นต้องมีการเจาะและสร้างแผลหลักใน Arabidopsis ใบหลังจาก
งอกของสปอร์บีซีเนเรียภายใน 12-24 ชั่วโมง แต่อาจจะไม่จำเป็นต้องเจาะหลังจากที่ประสบความสำเร็จและการก่อแผล
(Siewers et al., 2005) ระหว่างการติดเชื้อกับบีซีเนเรีย, Arabidopsis PR1 อย่างมีนัยสำคัญขึ้นควบคุมที่จุดเวลาต่อมา (72 ชั่วโมง) ในการควบคุม-1 (น้ำ: อะซิโตนและบีซีเนเรีย) ในขณะที่ไม่มีการเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นในการตอบสนองต่อการรักษา นี้ขึ้นระเบียบที่ 72 ชั่วโมงนอกจากนี้ยังพบว่าในการควบคุม-2 ( P. terrestris ดึงคนเดียว) นี้ขึ้นระเบียบระบุว่ามีจำนวนมากที่ใช้งานเส้นใยเชื้อราเจริญเติบโตในใบ เมื่อติดเชื้อของเชื้อรา, PR1 ขึ้นควบคุมในการยับยั้งการแพร่กระจายของการติดเชื้อที่จุดเวลาต่อมา PR1 เป็นยีนป้องกันเหนี่ยวนำให้เกิดการตอบสนองต่อเชื้อโรคและ PR1 สะสม
นำไปสู่การสังเคราะห์ของกรดซาลิไซลิ (SA) (ที่เฟอร์รารี et al., 2003) PR1 จะยังได้แสดงในระหว่างการเสื่อมสภาพของใบและประกอบกับการตอบสนองเสียว (HR) ซึ่งเป็นกลไกในการป้องกันการแพร่ระบาดของการติดเชื้อจากเชื้อโรคจุลินทรีย์ (เฟอร์รารี et al., 2003) CYP71A13 เป็นเอนไซม์ cytochrome P450 ที่เร่งปฏิกิริยาที่มีต่อการสังเคราะห์ camalexin (เดนบี้ et al., 2004) Camalexin เป็น phytoalexin เหนี่ยวนำให้เกิดจากการติดเชื้อเชื้อโรค (เดนบี้ et al., 2004).
CYP71A13 ถูกชักนำขอ 48 ชั่วโมงหลังจากการติดเชื้อบีซีเนเรีย (ควบคุม-1) จากนั้นลดลงใน 72 ชั่วโมงในขณะที่ระดับเล็กน้อยควบคุมลงใน การรักษา. ระดับ BcACT บ่งชี้ระดับความสัมพันธ์ของการงอกและการเจริญเติบโตของเส้นใยบีซีเนเรียระหว่างการติดเชื้อ ในการควบคุม-1 การเจริญเติบโตบีซีเนเรียสูงกว่าที่ได้รับการรักษาเนื้อเยื่อใบ (รูปที่. 3) ซึ่งอาจก่อให้เกิดการผลิตและการตอบสนอง camalexin เสียว การประยุกต์ใช้สารสกัดจากพี terrestris กับบีซีเนเรีย (รักษา) และพี terrestris ดึงคนเดียว (ควบคุม 2) เหนี่ยวนำให้เกิดรูปแบบการแสดงออกที่คล้ายกันโดยไม่มีนัยสำคัญ
เหนี่ยวนำใน PR1 และ CYP71A1 ผลการวิจัยพบอาจเป็นเพราะการยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อราจากสารสกัดจาก terrestris พี นอกจากนี้จากผลการวิจัยพบว่าสารสกัดจากพี terrestris ก็ไม่เป็นอันตรายและไม่ได้ทำงานเป็นกระตุ้นของการป้องกันใน Arabidopsis การค้นพบนี้เป็นไปตามรูปแบบการแสดงออกของยีนเชื้อราซึ่งในยีนบีซีเนเรียมีส่วนร่วมในการเจริญเติบโตและความรุนแรงลดลงมากในเนื้อเยื่อได้รับการรักษากว่าเนื้อเยื่อควบคุม