ទ្រឹស្តីការពាររុក្ខជាតិផ្សេងៗគ្នាផ្តល់នូវការណែនាំទ្រឹស្តីសំខាន់ៗសម្រាប់ពន្យល់ពីគំរូនៃការរំលាយអាហារឯកទេសរបស់រុក្ខជាតិ ប៉ុន្តែការព្យាករណ៍សំខាន់ៗរបស់វានៅតែត្រូវសាកល្បង។ នៅទីនេះ យើងបានប្រើការវិភាគម៉ាសស្ពិចត្រូម៉ែត្រតាំនឌីម (MS/MS) ដែលមិនលំអៀង ដើម្បីស្វែងយល់ពីមេតាបូឡូមនៃពូជថ្នាំជក់ដែលបានចុះខ្សោយពីរុក្ខជាតិនីមួយៗរហូតដល់ចំនួនប្រជាជន និងប្រភេទសត្វដែលទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធ និងបានដំណើរការទ្រឹស្តីលក្ខណៈពិសេសម៉ាសស្ពិចត្រូម៉ែត្រមួយចំនួនធំដោយផ្អែកលើវិសាលគមសមាសធាតុនៅក្នុងព័ត៌មាន។ ក្របខ័ណ្ឌដើម្បីសាកល្បងការព្យាករណ៍សំខាន់ៗនៃការការពារល្អបំផុត (OD) និងទ្រឹស្តីគោលដៅចល័ត (MT)។ សមាសធាតុព័ត៌មាននៃមេតាបូឡូមិចរុក្ខជាតិគឺស្របនឹងទ្រឹស្តី OD ប៉ុន្តែផ្ទុយនឹងការព្យាករណ៍សំខាន់នៃទ្រឹស្តី MT លើឌីណាមិកមេតាបូឡូមិចដែលបណ្តាលមកពីសត្វស៊ីស្មៅ។ ពីមាត្រដ្ឋានវិវត្តន៍មីក្រូដល់ម៉ាក្រូ សញ្ញា jasmonate ត្រូវបានកំណត់ថាជាកត្តាកំណត់សំខាន់នៃ OD ខណៈពេលដែលសញ្ញាអេទីឡែនផ្តល់នូវការលៃតម្រូវដ៏ល្អនៃការឆ្លើយតបជាក់លាក់របស់សត្វស៊ីស្មៅដែលបានកំណត់ដោយបណ្តាញម៉ូលេគុល MS/MS។
សារធាតុរំលាយពិសេសដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធចម្រុះគឺជាអ្នកចូលរួមសំខាន់ក្នុងការសម្របខ្លួនរបស់រុក្ខជាតិទៅនឹងបរិស្ថាន ជាពិសេសក្នុងការការពារសត្រូវ (1)។ ការធ្វើពិពិធកម្មដ៏អស្ចារ្យនៃការរំលាយអាហារពិសេសដែលមាននៅក្នុងរុក្ខជាតិបានជំរុញការស្រាវជ្រាវស៊ីជម្រៅរាប់ទសវត្សរ៍លើទិដ្ឋភាពជាច្រើននៃមុខងារអេកូឡូស៊ីរបស់វា ហើយបានបង្កើតបញ្ជីវែងនៃទ្រឹស្តីការពាររុក្ខជាតិ ដែលជាការអភិវឌ្ឍវិវត្តន៍ និងអេកូឡូស៊ីនៃអន្តរកម្មរុក្ខជាតិ-សត្វល្អិត។ ការស្រាវជ្រាវជាក់ស្តែងផ្តល់នូវការណែនាំសំខាន់ៗ (2)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទ្រឹស្តីការពាររុក្ខជាតិទាំងនេះមិនបានដើរតាមមាគ៌ាបទដ្ឋាននៃហេតុផលកាត់ចេញសម្មតិកម្មទេ ដែលការព្យាករណ៍សំខាន់ៗស្ថិតនៅកម្រិតដូចគ្នានៃការវិភាគ (3) ហើយត្រូវបានសាកល្បងដោយពិសោធន៍ដើម្បីជំរុញវដ្តបន្ទាប់នៃការអភិវឌ្ឍទ្រឹស្តី (4)។ ដែនកំណត់បច្ចេកទេសរឹតបន្តឹងការប្រមូលទិន្នន័យចំពោះប្រភេទមេតាបូលីសជាក់លាក់ និងមិនរាប់បញ្ចូលការវិភាគដ៏ទូលំទូលាយនៃសារធាតុរំលាយឯកទេស ដោយហេតុនេះការពារការប្រៀបធៀបអន្តរប្រភេទដែលចាំបាច់សម្រាប់ការអភិវឌ្ឍទ្រឹស្តី (5)។ កង្វះទិន្នន័យមេតាបូលីកដ៏ទូលំទូលាយ និងរូបិយប័ណ្ណរួមដើម្បីប្រៀបធៀបលំហូរការងារដំណើរការនៃលំហមេតាបូលីសរវាងក្រុមរុក្ខជាតិផ្សេងៗគ្នា រារាំងដល់ភាពចាស់ទុំខាងវិទ្យាសាស្ត្រនៃវិស័យនេះ។
ការវិវឌ្ឍចុងក្រោយបំផុតនៅក្នុងវិស័យមេតាបូឡូមិច tandem mass spectrometry (MS/MS) អាចកំណត់លក្ខណៈយ៉ាងទូលំទូលាយនៃការផ្លាស់ប្តូរមេតាបូលីសនៅក្នុង និងរវាងប្រភេទសត្វនៃប្រភេទប្រព័ន្ធដែលបានផ្តល់ឱ្យ ហើយអាចត្រូវបានផ្សំជាមួយនឹងវិធីសាស្ត្រគណនាដើម្បីគណនាភាពស្រដៀងគ្នានៃរចនាសម្ព័ន្ធរវាងល្បាយស្មុគស្មាញទាំងនេះ។ ចំណេះដឹងមុនអំពីគីមីវិទ្យា (5)។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃបច្ចេកវិទ្យាជឿនលឿនក្នុងការវិភាគ និងការគណនាផ្តល់នូវក្របខ័ណ្ឌចាំបាច់សម្រាប់ការធ្វើតេស្តរយៈពេលវែងនៃការព្យាករណ៍ជាច្រើនដែលធ្វើឡើងដោយទ្រឹស្តីអេកូឡូស៊ី និងវិវត្តន៍នៃភាពចម្រុះមេតាបូលីស។ Shannon (6) បានណែនាំទ្រឹស្តីព័ត៌មានជាលើកដំបូងនៅក្នុងអត្ថបទសំខាន់របស់គាត់ក្នុងឆ្នាំ 1948 ដោយដាក់មូលដ្ឋានគ្រឹះសម្រាប់ការវិភាគគណិតវិទ្យានៃព័ត៌មាន ដែលត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងវិស័យជាច្រើនក្រៅពីការអនុវត្តដើមរបស់វា។ នៅក្នុងហ្សែន ទ្រឹស្តីព័ត៌មានត្រូវបានអនុវត្តដោយជោគជ័យដើម្បីវាស់បរិមាណព័ត៌មានអភិរក្សលំដាប់ (7)។ នៅក្នុងការស្រាវជ្រាវ transcriptomics ទ្រឹស្តីព័ត៌មានវិភាគការផ្លាស់ប្តូររួមនៅក្នុង transcriptome (8)។ នៅក្នុងការស្រាវជ្រាវពីមុន យើងបានអនុវត្តក្របខ័ណ្ឌស្ថិតិនៃទ្រឹស្តីព័ត៌មានទៅនឹងមេតាបូលីសដើម្បីពិពណ៌នាអំពីជំនាញមេតាបូលីសនៃកម្រិតជាលិកានៅក្នុងរុក្ខជាតិ (9)។ នៅទីនេះ យើងផ្សំដំណើរការការងារដែលមានមូលដ្ឋានលើ MS/MS ជាមួយនឹងក្របខ័ណ្ឌស្ថិតិនៃទ្រឹស្តីព័ត៌មាន ដែលត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយភាពចម្រុះនៃការរំលាយអាហារនៅក្នុងរូបិយប័ណ្ណរួម ដើម្បីប្រៀបធៀបការព្យាករណ៍សំខាន់ៗនៃទ្រឹស្តីការពាររុក្ខជាតិនៃមេតាបូឡូមដែលបង្កឡើងដោយសត្វស៊ីស្មៅ។
ក្របខ័ណ្ឌទ្រឹស្តីនៃការការពាររុក្ខជាតិជាធម្មតាមានលក្ខណៈរួមបញ្ចូលគ្នាទៅវិញទៅមក ហើយអាចបែងចែកជាពីរប្រភេទ៖ ប្រភេទដែលព្យាយាមពន្យល់ពីការចែកចាយសារធាតុរំលាយអាហារជាក់លាក់របស់រុក្ខជាតិដោយផ្អែកលើមុខងារការពារ ដូចជាការការពារល្អបំផុត (OD) (10) គោលដៅចល័ត (MT) (11) និងទ្រឹស្តីរូបរាង (12) ខណៈពេលដែលអ្នកផ្សេងទៀតស្វែងរកការពន្យល់មេកានិចអំពីរបៀបដែលការផ្លាស់ប្តូរភាពអាចរកបាននៃធនធានប៉ះពាល់ដល់ការលូតលាស់របស់រុក្ខជាតិ និងការប្រមូលផ្តុំនៃសារធាតុរំលាយអាហារឯកទេស ដូចជាសម្មតិកម្មកាបូន៖ តុល្យភាពសារធាតុចិញ្ចឹម (13) សម្មតិកម្មអត្រាកំណើន (14) និងសម្មតិកម្មលំនឹងកំណើន និងភាពខុសគ្នា (15)។ សំណុំទ្រឹស្តីទាំងពីរគឺស្ថិតនៅកម្រិតនៃការវិភាគផ្សេងៗគ្នា (4)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទ្រឹស្តីពីរដែលពាក់ព័ន្ធនឹងមុខងារការពារនៅកម្រិតមុខងារគ្របដណ្តប់លើការសន្ទនាអំពីការការពារជាសមាសធាតុ និងការការពារដែលអាចបង្កឡើងដោយរុក្ខជាតិ៖ ទ្រឹស្តី OD ដែលសន្មតថារុក្ខជាតិវិនិយោគលើការការពារគីមីថ្លៃៗរបស់ពួកគេតែនៅពេលដែលត្រូវការ ឧទាហរណ៍ នៅពេលដែលពួកវាត្រូវបានលេប ដូច្នេះនៅពេលដែលសត្វស្មៅវាយប្រហារ យោងទៅតាមលទ្ធភាពនៃការវាយប្រហារនាពេលអនាគត សមាសធាតុដែលមានមុខងារការពារត្រូវបានកំណត់ (10); សម្មតិកម្ម MT ស្នើថាមិនមានអ័ក្សនៃការផ្លាស់ប្តូរមេតាបូលីតទិសដៅទេ ប៉ុន្តែមេតាបូលីតផ្លាស់ប្តូរដោយចៃដន្យ ដោយហេតុនេះបង្កើតលទ្ធភាពរារាំង "គោលដៅចលនា" មេតាបូលីតនៃការវាយប្រហារសត្វស៊ីស្មៅ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត ទ្រឹស្តីទាំងពីរនេះធ្វើការព្យាករណ៍ផ្ទុយគ្នាអំពីការរៀបចំឡើងវិញនូវមេតាបូលីតដែលកើតឡើងបន្ទាប់ពីការវាយប្រហារសត្វស៊ីស្មៅ៖ ទំនាក់ទំនងរវាងការប្រមូលផ្តុំមេតាបូលីតដែលមានមុខងារការពារ (OD) និងការផ្លាស់ប្តូរមេតាបូលីតមិនដឹកនាំ (MT) (11)។
សម្មតិកម្ម OD និង MT មិនត្រឹមតែពាក់ព័ន្ធនឹងការផ្លាស់ប្តូរដែលបង្កឡើងនៅក្នុងមេតាបូឡូមប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងផលវិបាកខាងអេកូឡូស៊ី និងវិវត្តន៍នៃការប្រមូលផ្តុំនៃសារធាតុរំលាយអាហារទាំងនេះផងដែរ ដូចជាការចំណាយសម្របខ្លួន និងអត្ថប្រយោជន៍នៃការផ្លាស់ប្តូរមេតាបូលីសទាំងនេះនៅក្នុងបរិស្ថានអេកូឡូស៊ីជាក់លាក់មួយ (16)។ ទោះបីជាសម្មតិកម្មទាំងពីរទទួលស្គាល់មុខងារការពារនៃសារធាតុរំលាយអាហារឯកទេស ដែលអាចមានតម្លៃថ្លៃ ឬមិនថ្លៃក៏ដោយ ការព្យាករណ៍សំខាន់ដែលបែងចែកសម្មតិកម្ម OD និង MT ស្ថិតនៅលើទិសដៅនៃការផ្លាស់ប្តូរមេតាបូលីសដែលបង្កឡើង។ ការព្យាករណ៍នៃទ្រឹស្តី OD បានទទួលការចាប់អារម្មណ៍ពិសោធន៍ច្រើនបំផុតរហូតមកដល់ពេលនេះ។ ការធ្វើតេស្តទាំងនេះរួមមានការសិក្សាអំពីមុខងារការពារដោយផ្ទាល់ ឬដោយប្រយោលនៃជាលិកាផ្សេងៗគ្នានៃសមាសធាតុជាក់លាក់នៅក្នុងផ្ទះកញ្ចក់ និងលក្ខខណ្ឌធម្មជាតិ ក៏ដូចជាការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងដំណាក់កាលនៃការអភិវឌ្ឍរុក្ខជាតិ (17-19)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ រហូតមកដល់ពេលនេះ ដោយសារតែខ្វះលំហូរការងារ និងក្របខ័ណ្ឌស្ថិតិសម្រាប់ការវិភាគទូលំទូលាយសកលនៃភាពចម្រុះមេតាបូលីសនៃសារពាង្គកាយណាមួយ ការព្យាករណ៍ភាពខុសគ្នាសំខាន់រវាងទ្រឹស្តីទាំងពីរ (នោះគឺទិសដៅនៃការផ្លាស់ប្តូរមេតាបូលីស) នៅតែត្រូវសាកល្បង។ នៅទីនេះ យើងផ្តល់នូវការវិភាគបែបនេះ។
លក្ខណៈសំខាន់បំផុតមួយនៃសារធាតុរំលាយជាក់លាក់នៃរុក្ខជាតិគឺភាពចម្រុះខាងរចនាសម្ព័ន្ធខ្លាំងរបស់វានៅគ្រប់កម្រិតទាំងអស់ ចាប់ពីរុក្ខជាតិតែមួយ ចំនួនប្រជាជនរហូតដល់ប្រភេទសត្វស្រដៀងគ្នា (20)។ ការផ្លាស់ប្តូរបរិមាណជាច្រើននៅក្នុងសារធាតុរំលាយឯកទេសអាចត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅកម្រិតចំនួនប្រជាជន ខណៈពេលដែលភាពខុសគ្នាខាងគុណភាពខ្លាំងជាធម្មតាត្រូវបានរក្សានៅកម្រិតប្រភេទសត្វ (20)។ ដូច្នេះ ភាពចម្រុះនៃការរំលាយអាហាររបស់រុក្ខជាតិគឺជាទិដ្ឋភាពចម្បងនៃភាពចម្រុះខាងមុខងារ ដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីភាពសម្របខ្លួនទៅនឹងទីផ្សារផ្សេងៗគ្នា ជាពិសេសទីផ្សារទាំងនោះដែលមានលទ្ធភាពឈ្លានពានខុសៗគ្នាដោយសត្វល្អិតពិសេស និងសត្វស៊ីស្មៅធម្មតា (21)។ ចាប់តាំងពីអត្ថបទដ៏សំខាន់របស់ Fraenkel (22) ស្តីពីមូលហេតុនៃអត្ថិភាពនៃសារធាតុរំលាយជាក់លាក់នៃរុក្ខជាតិ អន្តរកម្មជាមួយសត្វល្អិតផ្សេងៗត្រូវបានចាត់ទុកថាជាសម្ពាធជ្រើសរើសដ៏សំខាន់ ហើយអន្តរកម្មទាំងនេះត្រូវបានគេជឿថាបានបង្កើតរូបរាងរុក្ខជាតិក្នុងអំឡុងពេលវិវត្តន៍។ ផ្លូវមេតាបូលីក (23)។ ភាពខុសគ្នារវាងប្រភេទសត្វនៅក្នុងភាពចម្រុះនៃសារធាតុរំលាយឯកទេសក៏អាចឆ្លុះបញ្ចាំងពីតុល្យភាពសរីរវិទ្យាដែលទាក់ទងនឹងការការពាររុក្ខជាតិជាធរមាន និងអាចបង្កឡើងបានប្រឆាំងនឹងយុទ្ធសាស្ត្រស៊ីស្មៅ ព្រោះប្រភេទសត្វទាំងពីរនេះច្រើនតែមានទំនាក់ទំនងអវិជ្ជមានជាមួយគ្នា (24)។ ទោះបីជាវាអាចមានប្រយោជន៍ក្នុងការរក្សាការការពារល្អគ្រប់ពេលវេលាក៏ដោយ ការផ្លាស់ប្តូរមេតាបូលីសទាន់ពេលវេលាដែលទាក់ទងនឹងការការពារផ្តល់នូវអត្ថប្រយោជន៍ច្បាស់លាស់ក្នុងការអនុញ្ញាតឱ្យរុក្ខជាតិបែងចែកធនធានដ៏មានតម្លៃដល់ការវិនិយោគសរីរវិទ្យាផ្សេងទៀត (19, 24) និងជៀសវាងតម្រូវការសម្រាប់សហជីវិត។ ការខូចខាតបញ្ចាំ (25)។ លើសពីនេះ ការរៀបចំឡើងវិញនៃសារធាតុរំលាយអាហារឯកទេសទាំងនេះដែលបណ្តាលមកពីសត្វល្អិតស៊ីស្មៅអាចនាំឱ្យមានការចែកចាយបំផ្លិចបំផ្លាញនៅក្នុងចំនួនប្រជាជន (26) ហើយអាចឆ្លុះបញ្ចាំងពីការអានដោយផ្ទាល់នៃការផ្លាស់ប្តូរធម្មជាតិដ៏សំខាន់នៅក្នុងសញ្ញាអាស៊ីត jasmonic (JA) ដែលអាចត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងចំនួនប្រជាជន។ សញ្ញា JA ខ្ពស់ និងទាបគឺជាការដោះដូររវាងការការពារប្រឆាំងនឹងសត្វស៊ីស្មៅ និងការប្រកួតប្រជែងជាមួយប្រភេទសត្វជាក់លាក់ (27)។ លើសពីនេះ ផ្លូវជីវសំយោគមេតាបូលីតឯកទេសនឹងឆ្លងកាត់ការបាត់បង់ និងការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងឆាប់រហ័សក្នុងអំឡុងពេលវិវត្តន៍ ដែលបណ្តាលឱ្យមានការចែកចាយមេតាបូលីសមិនស្មើគ្នាក្នុងចំណោមប្រភេទសត្វដែលទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធ (28)។ ពហុរូបភាពទាំងនេះអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័សដើម្បីឆ្លើយតបទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរគំរូសត្វស៊ីស្មៅ (29) ដែលមានន័យថាការប្រែប្រួលនៃសហគមន៍សត្វស៊ីស្មៅគឺជាកត្តាសំខាន់ដែលជំរុញឱ្យមានភាពខុសគ្នានៃមេតាបូលីស។
នៅទីនេះ យើងបានដោះស្រាយបញ្ហាដូចខាងក្រោមជាពិសេស។ (I) តើសត្វល្អិតស៊ីស្មៅកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធមេតាបូលីសរុក្ខជាតិឡើងវិញយ៉ាងដូចម្តេច? (Ii) តើអ្វីទៅជាសមាសធាតុព័ត៌មានសំខាន់ៗនៃភាពប្លាស្ទិកមេតាបូលីសដែលអាចត្រូវបានវាស់វែងដើម្បីសាកល្បងការព្យាករណ៍នៃទ្រឹស្តីការពាររយៈពេលវែង? (Iii) ថាតើត្រូវសរសេរកម្មវិធីមេតាបូលីសរុក្ខជាតិឡើងវិញតាមរបៀបតែមួយគត់ចំពោះអ្នកវាយប្រហារដែរឬទេ ប្រសិនបើដូច្នោះមែន តើអរម៉ូនរុក្ខជាតិដើរតួនាទីអ្វីក្នុងការកែសម្រួលការឆ្លើយតបមេតាបូលីសជាក់លាក់មួយ ហើយមេតាបូលីសណាខ្លះដែលរួមចំណែកដល់ភាពជាក់លាក់នៃការការពាររបស់ប្រភេទសត្វ? (IV) ដោយសារការព្យាករណ៍ដែលធ្វើឡើងដោយទ្រឹស្តីការពារជាច្រើនអាចត្រូវបានពង្រីកនៅគ្រប់កម្រិតនៃជាលិកាជីវសាស្រ្ត យើងបានសួរថាតើការឆ្លើយតបមេតាបូលីសដែលបណ្តាលមកពីមានភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាយ៉ាងដូចម្តេចពីការប្រៀបធៀបផ្ទៃក្នុងរហូតដល់ការប្រៀបធៀបអន្តរប្រភេទ? ដើម្បីសម្រេចគោលដៅនេះ យើងបានសិក្សាជាប្រព័ន្ធអំពីមេតាបូលីយ៉ូមស្លឹកនៃជាតិនីកូទីនថ្នាំជក់ ដែលជារុក្ខជាតិគំរូអេកូឡូស៊ីដែលមានមេតាបូលីយ៉ូមឯកទេសសម្បូរបែប ហើយមានប្រសិទ្ធភាពប្រឆាំងនឹងដង្កូវរបស់សត្វស៊ីស្មៅដើមកំណើតពីរប្រភេទគឺ Lepidoptera Datura (Ms) (ឈ្លានពានខ្លាំង ភាគច្រើនស៊ី)។ នៅលើរុក្ខជាតិ Solanaceae និង Spodoptera littoralis (Sl) ដង្កូវស្លឹកកប្បាសគឺជាប្រភេទ "ពូជ" មួយប្រភេទ ដែលមានរុក្ខជាតិម្ចាស់ផ្ទះនៃ Solanaceae និងម្ចាស់ផ្ទះផ្សេងទៀតនៃពូជ និងគ្រួសាររុក្ខជាតិផ្សេងទៀត។ យើងបានវិភាគវិសាលគមមេតាបូលីយ៉ូម MS/MS និងទាញយកការពិពណ៌នាស្ថិតិទ្រឹស្តីព័ត៌មានដើម្បីប្រៀបធៀបទ្រឹស្តី OD និង MT។ បង្កើតផែនទីជាក់លាក់ដើម្បីបង្ហាញពីអត្តសញ្ញាណនៃមេតាបូលីយ៉ូមសំខាន់ៗ។ ការវិភាគត្រូវបានពង្រីកដល់ចំនួនប្រជាជនដើមកំណើតនៃ N. nasi និងប្រភេទថ្នាំជក់ដែលទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធ ដើម្បីវិភាគបន្ថែមទៀតអំពីកូវ៉ារ្យ៉ង់រវាងសញ្ញាអរម៉ូនរុក្ខជាតិ និងការបង្កើត OD។
ដើម្បីចាប់យកផែនទីរួមអំពីភាពប្លាស្ទិក និងរចនាសម្ព័ន្ធនៃមេតាបូលីយ៉ូមស្លឹកនៃថ្នាំជក់ស៊ីស្មៅ យើងបានប្រើលំហូរការងារវិភាគ និងគណនាដែលបានបង្កើតពីមុន ដើម្បីប្រមូល និងបំបែកវិសាលគម MS/MS ឯករាជ្យទិន្នន័យដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ពីសារធាតុចម្រាញ់ពីរុក្ខជាតិ (9)។ វិធីសាស្ត្រមិនខុសគ្នានេះ (ហៅថា MS/MS) អាចបង្កើតវិសាលគមសមាសធាតុដែលមិនស្ទួន ដែលបន្ទាប់មកអាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការវិភាគកម្រិតសមាសធាតុទាំងអស់ដែលបានពិពណ៌នានៅទីនេះ។ សារធាតុរំលាយរុក្ខជាតិដែលបំបែកទាំងនេះមានប្រភេទផ្សេងៗគ្នា ដែលមានសារធាតុរំលាយរាប់រយទៅរាប់ពាន់ (ប្រហែល 500-1000-s/MS/MS នៅទីនេះ)។ នៅទីនេះ យើងពិចារណាអំពីភាពប្លាស្ទិកមេតាបូលីយ៉ូមនៅក្នុងក្របខ័ណ្ឌនៃទ្រឹស្តីព័ត៌មាន និងវាស់បរិមាណភាពចម្រុះ និងវិជ្ជាជីវៈនៃមេតាបូលីយ៉ូមដោយផ្អែកលើអង់ត្រូពី Shannon នៃការចែកចាយប្រេកង់មេតាបូលីយ៉ូម។ ដោយប្រើរូបមន្តដែលបានអនុវត្តពីមុន (8) យើងបានគណនាសំណុំសូចនាករដែលអាចប្រើដើម្បីវាស់បរិមាណភាពចម្រុះមេតាបូលីយ៉ូម (សូចនាករ Hj) ឯកទេសទម្រង់មេតាបូលីយ៉ូម (សូចនាករ δj) និងភាពជាក់លាក់មេតាបូលីយ៉ូមនៃសារធាតុរំលាយតែមួយ (សូចនាករ Si)។ លើសពីនេះ យើងបានអនុវត្តសន្ទស្សន៍ផ្លាស្ទិចចម្ងាយទាក់ទង (RDPI) ដើម្បីវាស់បរិមាណនៃភាពមិនបង្កមេតាបូឡូមរបស់សត្វស៊ីស្មៅ (រូបភាពទី 1A) (30)។ នៅក្នុងក្របខ័ណ្ឌស្ថិតិនេះ យើងចាត់ទុកវិសាលគម MS/MS ជាឯកតាព័ត៌មានមូលដ្ឋាន ហើយដំណើរការភាពសម្បូរបែបដែលទាក់ទងនៃ MS/MS ទៅជាផែនទីចែកចាយប្រេកង់ ហើយបន្ទាប់មកប្រើអង់ត្រូពី Shannon ដើម្បីប៉ាន់ប្រមាណភាពចម្រុះមេតាបូឡូមពីវា។ ឯកទេសមេតាបូឡូមត្រូវបានវាស់វែងដោយភាពជាក់លាក់ជាមធ្យមនៃវិសាលគម MS/MS តែមួយ។ ដូច្នេះ ការកើនឡើងនៃភាពសម្បូរបែបនៃថ្នាក់ MS/MS មួយចំនួនបន្ទាប់ពីការបង្កមេតាបូឡូមរបស់សត្វស៊ីស្មៅត្រូវបានបំលែងទៅជាភាពមិនបង្កវិសាលគម RDPI និងឯកទេស ពោលគឺការកើនឡើងនៃសន្ទស្សន៍ δj ពីព្រោះមេតាបូលីតឯកទេសកាន់តែច្រើនត្រូវបានផលិត និងសន្ទស្សន៍ Si ខ្ពស់ត្រូវបានផលិត។ ការថយចុះនៃសន្ទស្សន៍ភាពចម្រុះ Hj ឆ្លុះបញ្ចាំងថាចំនួន MS/MS ដែលបានបង្កើតត្រូវបានកាត់បន្ថយ ឬការចែកចាយប្រេកង់ទម្រង់ផ្លាស់ប្តូរក្នុងទិសដៅឯកសណ្ឋានតិចជាង ខណៈពេលដែលកាត់បន្ថយភាពមិនប្រាកដប្រជារួមរបស់វា។ តាមរយៈការគណនាសន្ទស្សន៍ Si វាអាចបញ្ជាក់បានថា MS/MS មួយណាដែលត្រូវបានបង្កឡើងដោយសត្វស៊ីស្មៅមួយចំនួន ផ្ទុយទៅវិញ MS/MS មួយណាដែលមិនឆ្លើយតបទៅនឹងការបង្កើត ដែលជាសូចនាករសំខាន់ដើម្បីបែងចែកការព្យាករណ៍ MT និង OD។
(ក) ការពិពណ៌នាស្ថិតិដែលប្រើសម្រាប់ភាពមិនអាចបង្កទិន្នន័យ MS/MS (RDPI) ភាពចម្រុះ (សន្ទស្សន៍ Hj) ឯកទេស (សន្ទស្សន៍ δj) និងភាពជាក់លាក់នៃមេតាបូលីត (សន្ទស្សន៍ Si)។ ការកើនឡើងនៃកម្រិតនៃឯកទេស (δj) បង្ហាញថាជាមធ្យម មេតាបូលីតជាក់លាក់នៃសត្វស៊ីស្មៅកាន់តែច្រើននឹងត្រូវបានផលិត ខណៈពេលដែលការថយចុះនៃភាពចម្រុះ (Hj) បង្ហាញពីការថយចុះនៃការផលិតមេតាបូលីត ឬការចែកចាយមិនស្មើគ្នានៃមេតាបូលីតនៅក្នុងផែនទីចែកចាយ។ តម្លៃ Si វាយតម្លៃថាតើមេតាបូលីតមានលក្ខណៈជាក់លាក់ចំពោះលក្ខខណ្ឌដែលបានផ្តល់ឱ្យ (នៅទីនេះ សត្វស៊ីស្មៅ) ឬរក្សាផ្ទុយមកវិញនៅកម្រិតដូចគ្នា។ (ខ) ដ្យាក្រាមគំនិតនៃការទស្សន៍ទាយទ្រឹស្តីការពារដោយប្រើអ័ក្សទ្រឹស្តីព័ត៌មាន។ ទ្រឹស្តី OD ព្យាករណ៍ថាការវាយប្រហាររបស់សត្វស៊ីស្មៅនឹងបង្កើនមេតាបូលីតការពារ ដោយហេតុនេះបង្កើន δj។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ Hj ថយចុះដោយសារតែទម្រង់ត្រូវបានរៀបចំឡើងវិញឆ្ពោះទៅរកភាពមិនប្រាកដប្រជានៃព័ត៌មានមេតាបូលីតដែលថយចុះ។ ទ្រឹស្តី MT ព្យាករណ៍ថាការវាយប្រហាររបស់សត្វស៊ីស្មៅនឹងបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរមិនមានទិសដៅនៅក្នុងមេតាបូលីស ដោយហេតុនេះបង្កើន Hj ជាសូចនាករនៃភាពមិនប្រាកដប្រជានៃព័ត៌មានមេតាបូលីសកើនឡើង និងបណ្តាលឱ្យមានការចែកចាយចៃដន្យនៃ Si។ យើងក៏បានស្នើឡើងនូវគំរូចម្រុះមួយ គឺ MT ដ៏ល្អបំផុត ដែលមេតាបូលីសមួយចំនួនដែលមានតម្លៃការពារខ្ពស់ជាងនឹងត្រូវបានកើនឡើងជាពិសេស (តម្លៃ Si ខ្ពស់) ខណៈពេលដែលខ្លះទៀតបង្ហាញការឆ្លើយតបចៃដន្យ (តម្លៃ Si ទាបជាង)។
ដោយប្រើការពិពណ៌នាទ្រឹស្តីព័ត៌មាន យើងបកស្រាយទ្រឹស្តី OD ដើម្បីព្យាករណ៍ថាការផ្លាស់ប្តូរមេតាបូលីតពិសេសដែលបង្កឡើងដោយសត្វស៊ីស្មៅនៅក្នុងស្ថានភាពធម្មនុញ្ញដែលមិនបានបង្កឡើងនឹងនាំទៅរក (i) ការកើនឡើងនៃភាពជាក់លាក់នៃការរំលាយអាហារ (សន្ទស្សន៍ Si) ដែលជំរុញភាពជាក់លាក់នៃការរំលាយអាហារ (សន្ទស្សន៍ δj)។ ការកើនឡើងនៃ) ក្រុមមេតាបូលីតពិសេសមួយចំនួនដែលមានតម្លៃការពារខ្ពស់ជាង និង (ii) ការថយចុះនៃភាពចម្រុះមេតាបូលីត (សន្ទស្សន៍ Hj) ដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរការចែកចាយប្រេកង់មេតាបូលីតទៅជាការចែកចាយរាងកាយ leptin កាន់តែច្រើន។ នៅកម្រិតនៃមេតាបូលីតតែមួយ ការចែកចាយ Si ដែលមានលំដាប់លំដោយត្រូវបានគេរំពឹងទុក ដែលមេតាបូលីតនឹងបង្កើនតម្លៃ Si ទៅតាមតម្លៃការពាររបស់វា (រូបភាពទី 1B)។ តាមបណ្តោយបន្ទាត់នេះ យើងពន្យល់ពីទ្រឹស្តី MT ដើម្បីព្យាករណ៍ថាការរំភើបនឹងនាំទៅរក (i) ការផ្លាស់ប្តូរមិនមានទិសដៅនៅក្នុងមេតាបូលីត ដែលបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃសន្ទស្សន៍ δj និង (ii) ការកើនឡើងនៃសន្ទស្សន៍ Hj ដោយសារតែការកើនឡើងនៃភាពមិនប្រាកដប្រជានៃការរំលាយអាហារ។ ឬភាពចៃដន្យ ដែលអាចត្រូវបានវាស់វែងដោយអង់ត្រូពី Shannon ក្នុងទម្រង់នៃភាពចម្រុះទូទៅ។ ចំពោះសមាសភាពមេតាបូលីត ទ្រឹស្តី MT នឹងព្យាករណ៍ពីការចែកចាយចៃដន្យនៃ Si។ ដោយគិតគូរពីថា មេតាបូលីតមួយចំនួនស្ថិតនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ ក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ ហើយលក្ខខណ្ឌផ្សេងទៀតមិនស្ថិតនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ទេ ហើយតម្លៃការពាររបស់វាអាស្រ័យលើបរិស្ថាន យើងក៏បានស្នើឡើងនូវគំរូការពារចម្រុះមួយ ដែល δj និង Hj ត្រូវបានចែកចាយជាពីរតាមបណ្តោយ Si ដែលកើនឡើងគ្រប់ទិសដៅ មានតែក្រុមមេតាបូលីតមួយចំនួនដែលមានតម្លៃការពារខ្ពស់ជាងប៉ុណ្ណោះដែលនឹងបង្កើន Si ជាពិសេស ខណៈពេលដែលក្រុមផ្សេងទៀតនឹងមានការចែកចាយចៃដន្យ (រូបភាពទី 1B)។
ដើម្បីសាកល្បងការព្យាករណ៍ទ្រឹស្តីការពារដែលបានកំណត់ឡើងវិញលើអ័ក្សនៃការពិពណ៌នាទ្រឹស្តីព័ត៌មាន យើងបានលើកឡើងពីដង្កូវស៊ីស្មៅជំនាញ (Ms) ឬទូទៅ (Sl) នៅលើស្លឹករបស់ Nepenthes pallens (រូបភាពទី 2A)។ ដោយប្រើការវិភាគ MS/MS យើងបានទាញយកវិសាលគម MS/MS ដែលមិនស្ទួនចំនួន 599 (ឯកសារទិន្នន័យ S1) ពីការដកស្រង់មេតាណុលនៃជាលិកាស្លឹកដែលប្រមូលបានបន្ទាប់ពីការស៊ីដង្កូវ។ ដោយប្រើសន្ទស្សន៍ RDPI, Hj និង δj ដើម្បីមើលឃើញការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញនៃខ្លឹមសារព័ត៌មាននៅក្នុងឯកសារកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធ MS/MS បង្ហាញគំរូគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ (រូបភាពទី 2B)។ និន្នាការទូទៅគឺថា ដូចដែលបានពិពណ៌នាដោយការពិពណ៌នាព័ត៌មាន នៅពេលដែលដង្កូវបន្តស៊ីស្លឹក កម្រិតនៃការរៀបចំឡើងវិញនៃការរំលាយអាហារទាំងអស់កើនឡើងតាមពេលវេលា៖ 72 ម៉ោងបន្ទាប់ពីសត្វស៊ីស្មៅស៊ី RDPI កើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់។ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងការគ្រប់គ្រងដែលមិនខូចខាត Hj ត្រូវបានកាត់បន្ថយគួរឱ្យកត់សម្គាល់ ដែលបណ្តាលមកពីកម្រិតឯកទេសកើនឡើងនៃទម្រង់មេតាណុល ដែលត្រូវបានវាស់វែងដោយសន្ទស្សន៍ δj។ និន្នាការជាក់ស្តែងនេះគឺស្របនឹងការព្យាករណ៍នៃទ្រឹស្តី OD ប៉ុន្តែមិនស្របនឹងការព្យាករណ៍សំខាន់ៗនៃទ្រឹស្តី MT ដែលជឿថាការផ្លាស់ប្តូរចៃដន្យ (គ្មានទិសដៅ) នៃកម្រិតមេតាបូលីតត្រូវបានប្រើជាការក្លែងបន្លំការពារ (រូបភាពទី 1B)។ ទោះបីជាមាតិកាអេលីកូទ័របញ្ចេញតាមមាត់ (OS) និងឥរិយាបថស៊ីចំណីរបស់សត្វស៊ីស្មៅទាំងពីរនេះគឺខុសគ្នាក៏ដោយ ការស៊ីចំណីដោយផ្ទាល់របស់ពួកវាបានបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរស្រដៀងគ្នានៅក្នុងទិសដៅនៃ Hj និង δj ក្នុងអំឡុងពេលប្រមូលផល 24 ម៉ោង និង 72 ម៉ោង។ ភាពខុសគ្នាតែមួយគត់បានកើតឡើងនៅម៉ោង 72 នៃ RDPI។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងការចិញ្ចឹមដោយ Ms ការរំលាយអាហារសរុបដែលបង្កឡើងដោយការផ្តល់ចំណីដោយ Sl គឺខ្ពស់ជាង។
(ក) ការរចនាពិសោធន៍៖ ជ្រូកធម្មតា (S1) ឬសត្វស៊ីស្មៅជំនាញ (Ms) ត្រូវបានចិញ្ចឹមដោយស្លឹកដែលបានបន្សាបជាតិប្រៃនៃរុក្ខជាតិក្នុងស្រះ ខណៈពេលដែលសម្រាប់ការស៊ីស្មៅក្លែងធ្វើ ប្រព័ន្ធប្រតិបត្តិការរបស់ Ms (W + OSMs) ត្រូវបានប្រើដើម្បីដោះស្រាយស្នាមរបួសនៃទីតាំងស្លឹកស្តង់ដារ។ ដង្កូវ S1 (W + OSSl) ឬទឹក (W + W)។ ការត្រួតពិនិត្យ (C) គឺជាស្លឹកដែលមិនខូចខាត។ (ខ) សន្ទស្សន៍ភាពមិនអាចបង្កកំណើតបាន (RDPI បើប្រៀបធៀបជាមួយតារាងត្រួតពិនិត្យ) ភាពចម្រុះ (សន្ទស្សន៍ Hj) និងជំនាញ (សន្ទស្សន៍ δj) ដែលបានគណនាសម្រាប់ផែនទីមេតាបូលីតពិសេស (599 MS/MS; ឯកសារទិន្នន័យ S1)។ សញ្ញាផ្កាយបង្ហាញពីភាពខុសគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់រវាងការចិញ្ចឹមសត្វស៊ីស្មៅដោយផ្ទាល់ និងក្រុមត្រួតពិនិត្យ (ការធ្វើតេស្ត t របស់សិស្សជាមួយនឹងការធ្វើតេស្ត t ផ្គូផ្គង *P<0.05 និង ***P<0.001)។ ns មិនសំខាន់ទេ។ (គ) សន្ទស្សន៍​ដោះស្រាយ​ពេលវេលា​នៃ​មេ (ប្រអប់​ពណ៌​ខៀវ អាស៊ីត​អាមីណូ អាស៊ីត​សរីរាង្គ និង​ស្ករ; ឯកសារ​ទិន្នន័យ S2) និង​វិសាលគម​មេតាបូលីត​ពិសេស (ប្រអប់​ពណ៌​ក្រហម 443 MS/MS; ឯកសារ​ទិន្នន័យ S1) បន្ទាប់​ពី​ការ​ធ្វើ​ត្រាប់​តាម​ការ​ព្យាបាល​ដោយ​សត្វ​ស្មៅ។ ក្រុម​ពណ៌​សំដៅ​ទៅ​លើ​ចន្លោះ​ពេល​ជឿជាក់ 95%។ សញ្ញា​ផ្កាយ​បង្ហាញ​ពី​ភាព​ខុស​គ្នា​សំខាន់​រវាង​ការ​ព្យាបាល និង​ការ​ត្រួតពិនិត្យ [ការ​វិភាគ​ការ៉េ​នៃ​ភាព​ខុស​គ្នា (ANOVA) បន្ទាប់​មក​ដោយ​ភាព​ខុស​គ្នា​សំខាន់​របស់ Tukey (HSD) សម្រាប់​ការ​ប្រៀបធៀប​ច្រើន​ក្រោយ​ពេល​កើត​ឡើង *P<0.05, **P<0.01 និង *** P <0.001]។ (ឃ) ការ​ឯកទេស​នៃ​គ្រោង​ខ្ចាត់ខ្ចាយ និង​ទម្រង់​មេតាបូលីត​ពិសេស (គំរូ​ម្តង​ហើយ​ម្តង​ទៀត​ជាមួយ​នឹង​ការ​ព្យាបាល​ផ្សេងៗ​គ្នា)។
ដើម្បីស្វែងយល់ថាតើការរៀបចំឡើងវិញដែលបង្កឡើងដោយសត្វស៊ីស្មៅនៅកម្រិតមេតាបូឡូមត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងនៅក្នុងការផ្លាស់ប្តូរកម្រិតនៃសារធាតុរំលាយអាហារនីមួយៗឬអត់ ដំបូងយើងបានផ្តោតលើសារធាតុរំលាយអាហារដែលបានសិក្សាពីមុននៅក្នុងស្លឹករបស់ Nepenthes pallens ដែលមានភាពធន់នឹងសត្វស៊ីស្មៅដែលបានបញ្ជាក់។ សារធាតុ phenolic amides គឺជាសមាសធាតុ hydroxycinnamamide-polyamine ដែលកកកុញក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការស៊ីស្មៅរបស់សត្វល្អិត ហើយត្រូវបានគេដឹងថាកាត់បន្ថយដំណើរការរបស់សត្វល្អិត (32)។ យើងបានស្វែងរកបុព្វបទនៃ MS/MS ដែលត្រូវគ្នា ហើយបានគូសខ្សែកោងចលនវិទ្យាកកកុញរបស់វា (រូបភាព S1)។ មិនគួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលទេ ដេរីវេ phenol ដែលមិនពាក់ព័ន្ធដោយផ្ទាល់ក្នុងការការពារប្រឆាំងនឹងសត្វស៊ីស្មៅ ដូចជាអាស៊ីត chlorogenic (CGA) និង rutin ត្រូវបានធ្វើឱ្យចុះខ្សោយបន្ទាប់ពីការស៊ីស្មៅ។ ផ្ទុយទៅវិញ សត្វស៊ីស្មៅអាចធ្វើឱ្យ phenol amides មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ ការផ្តល់ចំណីជាបន្តបន្ទាប់ដល់សត្វស៊ីស្មៅទាំងពីរបានបណ្តាលឱ្យមានវិសាលគមរំញោចស្ទើរតែដូចគ្នានៃ phenolamides ហើយគំរូនេះគឺជាក់ស្តែងជាពិសេសសម្រាប់ការសំយោគ phenolamides de novo។ បាតុភូតដូចគ្នានេះនឹងត្រូវបានសង្កេតឃើញនៅពេលស្វែងយល់ពីផ្លូវ 17-hydroxygeranyl nonanediol diterpene glycosides (17-HGL-DTGs) ដែលផលិតឌីទែរប៉ែនអសកម្មមួយចំនួនធំជាមួយនឹងមុខងារប្រឆាំងនឹងសត្វស៊ីស្មៅដ៏មានប្រសិទ្ធភាព (33) ដែលក្នុងនោះ Ms Feeding with Sl បានបង្កឱ្យមានទម្រង់ការបញ្ចេញមតិស្រដៀងគ្នា (រូបភាព S1))។
គុណវិបត្តិដែលអាចកើតមាននៃការពិសោធន៍ផ្តល់ចំណីដោយផ្ទាល់ដល់សត្វស៊ីស្មៅគឺភាពខុសគ្នានៃអត្រាស៊ីស្លឹក និងពេលវេលាផ្តល់ចំណីរបស់សត្វស៊ីស្មៅ ដែលធ្វើឱ្យវាពិបាកក្នុងការលុបបំបាត់ផលប៉ះពាល់ជាក់លាក់ចំពោះសត្វស៊ីស្មៅដែលបណ្តាលមកពីរបួស និងសត្វស៊ីស្មៅ។ ដើម្បីដោះស្រាយបានកាន់តែប្រសើរឡើងនូវភាពជាក់លាក់នៃប្រភេទសត្វស៊ីស្មៅនៃការឆ្លើយតបមេតាបូលីសដែលបង្កឡើង យើងបានក្លែងធ្វើការផ្តល់ចំណីដល់ដង្កូវ Ms និង Sl ដោយអនុវត្ត OS ដែលប្រមូលបានថ្មីៗ (OSM និង OSS1) ភ្លាមៗទៅនឹងរន្ធស្តង់ដារ W នៃទីតាំងស្លឹកដែលស្របគ្នា។ នីតិវិធីនេះត្រូវបានគេហៅថាការព្យាបាល W + OS ហើយវាធ្វើឱ្យការបញ្ចូលមានស្តង់ដារដោយកំណត់ពេលវេលាជាក់លាក់នៃការចាប់ផ្តើមនៃការឆ្លើយតបដែលបង្កឡើងដោយសត្វស៊ីស្មៅដោយមិនបង្កឱ្យមានផលប៉ះពាល់ច្របូកច្របល់នៃភាពខុសគ្នានៃអត្រា ឬបរិមាណនៃការបាត់បង់ជាលិកា (រូបភាពទី 2A) (34)។ ដោយប្រើបំពង់វិភាគ និងគណនា MS/MS យើងបានទាញយកវិសាលគម MS/MS ចំនួន 443 (ឯកសារទិន្នន័យ S1) ដែលត្រួតស៊ីគ្នាជាមួយវិសាលគមដែលបានផ្គុំពីមុនពីការពិសោធន៍ផ្តល់ចំណីដោយផ្ទាល់។ ការវិភាគទ្រឹស្តីព័ត៌មាននៃសំណុំទិន្នន័យ MS/MS នេះបានបង្ហាញថា ការសរសេរកម្មវិធីឡើងវិញនៃមេតាបូឡូមឯកទេសលើស្លឹកដោយការក្លែងធ្វើសត្វស៊ីស្មៅបានបង្ហាញពីកត្តាជំរុញជាក់លាក់ OS (រូបភាពទី 2C)។ ជាពិសេស បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងការព្យាបាលដោយ OSS1 OSM បានបង្កឱ្យមានការកើនឡើងនៃឯកទេសមេតាបូឡូមនៅម៉ោង 4។ គួរកត់សម្គាល់ថា បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងសំណុំទិន្នន័យពិសោធន៍នៃការចិញ្ចឹមសត្វស៊ីស្មៅដោយផ្ទាល់ ចលនវិទ្យាមេតាបូលីសដែលមើលឃើញក្នុងលំហពីរវិមាត្រដោយប្រើ Hj និង δj ជាកូអរដោនេ និងទិសដៅនៃឯកទេសមេតាបូលីសជាការឆ្លើយតបទៅនឹងការព្យាបាលដោយសត្វស៊ីស្មៅក្លែងធ្វើតាមពេលវេលាកើនឡើងស្របគ្នា (រូបភាពទី 2D)។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ យើងបានវាស់បរិមាណអាស៊ីតអាមីណូ អាស៊ីតសរីរាង្គ និងស្ករ (ឯកសារទិន្នន័យ S2) ដើម្បីស៊ើបអង្កេតថាតើការកើនឡើងគោលដៅនៃជំនាញមេតាបូលីសនេះគឺដោយសារតែការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញនៃការរំលាយអាហារកាបូនកណ្តាលជាការឆ្លើយតបទៅនឹងសត្វស៊ីស្មៅក្លែងធ្វើ (រូបភាព S2)។ ដើម្បីពន្យល់ពីគំរូនេះឱ្យកាន់តែច្បាស់ យើងបានតាមដានបន្ថែមទៀតនូវចលនវិទ្យាប្រមូលផ្តុំមេតាបូលីសនៃផ្លូវ phenolamide និង 17-HGL-DTG ដែលបានពិភាក្សាពីមុន។ ការបង្កើត OS ជាក់លាក់នៃសត្វស៊ីស្មៅត្រូវបានបំលែងទៅជាគំរូការរៀបចំឡើងវិញឌីផេរ៉ង់ស្យែលនៅក្នុងការរំលាយអាហារ phenolamide (រូបភាព S3)។ អាមីត phenolic ដែលមាន coumarin និង caffeoyl moieties ត្រូវបានបង្កើតដោយ OSS1 ខណៈពេលដែល OSMs បង្កឱ្យមានការបង្កើតជាក់លាក់នៃ ferulyl conjugates។ សម្រាប់ផ្លូវ 17-HGL-DTG ការបង្កើត OS ឌីផេរ៉ង់ស្យែលដោយ malonylation ខាងក្រោម និងផលិតផល dimalonylation ត្រូវបានរកឃើញ (រូបភាព S3)។
បន្ទាប់មក យើងបានសិក្សាពីភាពប្លាស្ទិកនៃប្រតិចារិកដែលបង្កឡើងដោយ OS ដោយប្រើសំណុំទិន្នន័យមីក្រូអារេពេលវេលា ដែលធ្វើត្រាប់តាមការប្រើប្រាស់ OSMs ដើម្បីព្យាបាលស្លឹករុក្ខជាតិផ្កាកុលាបនៅក្នុងសត្វស៊ីស្មៅ។ ចលនវិទ្យាគំរូជាទូទៅត្រួតស៊ីគ្នាជាមួយនឹងចលនវិទ្យាដែលប្រើក្នុងការសិក្សាមេតាបូឡូមិចនេះ (35)។ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធមេតាបូឡូមិចឡើងវិញ ដែលភាពប្លាស្ទិកនៃមេតាបូលីសកើនឡើងជាពិសេសតាមពេលវេលា យើងសង្កេតឃើញការផ្ទុះប្រតិចារិកបណ្ដោះអាសន្ននៅក្នុងស្លឹកដែលបង្កឡើងដោយ Ms ដែលភាពបង្កប្រតិចារិក (RDPI) និងឯកទេស (δj) គឺនៅ 1។ មានការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃម៉ោង និងភាពចម្រុះ (Hj) នៅចំណុចពេលនេះ ការបញ្ចេញមតិរបស់ BMP1 ត្រូវបានកាត់បន្ថយគួរឱ្យកត់សម្គាល់ បន្ទាប់មកដោយការបន្ធូរបន្ថយឯកទេសប្រតិចារិក (រូបភាព S4)។ ក្រុមគ្រួសារហ្សែនមេតាបូលីស (ដូចជា P450, glycosyltransferase និង BAHD acyltransferase) ចូលរួមក្នុងដំណើរការនៃការផ្គុំមេតាបូលីតពិសេសពីអង្គភាពរចនាសម្ព័ន្ធដែលទទួលបានពីការរំលាយអាហារបឋម ដោយធ្វើតាមគំរូឯកទេសខ្ពស់ដំបូងដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ។ ជាការសិក្សាករណីមួយ ផ្លូវ phenylalanine ត្រូវបានវិភាគ។ ការវិភាគបានបញ្ជាក់ថា ហ្សែនស្នូលនៅក្នុងការរំលាយអាហារ phenolamide ត្រូវបានបង្កឡើងដោយ OS ខ្ពស់នៅក្នុងសត្វស៊ីស្មៅបើប្រៀបធៀបទៅនឹងរុក្ខជាតិដែលមិនទាក់ទាញ ហើយត្រូវបានតម្រឹមយ៉ាងជិតស្និទ្ធនៅក្នុងគំរូនៃការបញ្ចេញមតិរបស់វា។ កត្តាចម្លង MYB8 និងហ្សែនរចនាសម្ព័ន្ធ PAL1, PAL2, C4H និង 4CL នៅផ្នែកខាងលើនៃផ្លូវនេះបានបង្ហាញពីការចាប់ផ្ដើមដំបូងនៃការចម្លង។ Acyltransferases ដែលដើរតួនាទីក្នុងការផ្គុំចុងក្រោយនៃ phenolamide ដូចជា AT1, DH29 និង CV86 បង្ហាញគំរូនៃការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពយូរ (រូបភាព S4)។ ការសង្កេតខាងលើបង្ហាញថាការចាប់ផ្ដើមដំបូងនៃការឯកទេសចម្លង និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៅពេលក្រោយនៃឯកទេសមេតាបូឡូមិចគឺជារបៀបភ្ជាប់គ្នា ដែលអាចបណ្តាលមកពីប្រព័ន្ធនិយតកម្មសមកាលកម្មដែលផ្តួចផ្តើមការឆ្លើយតបការពារដ៏មានឥទ្ធិពល។
ការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញនៃការបញ្ជូនសញ្ញាអរម៉ូនរុក្ខជាតិដើរតួជាស្រទាប់និយតកម្មដែលរួមបញ្ចូលព័ត៌មានស៊ីស្មៅដើម្បីសរសេរកម្មវិធីឡើងវិញនូវសរីរវិទ្យារបស់រុក្ខជាតិ។ បន្ទាប់ពីការក្លែងធ្វើស៊ីស្មៅ យើងបានវាស់ស្ទង់ឌីណាមិកកកកុញនៃប្រភេទអរម៉ូនរុក្ខជាតិសំខាន់ៗ និងមើលឃើញសហបញ្ចេញមតិតាមពេលវេលារវាងពួកវា [មេគុណសហសម្ព័ន្ធ Pearson (PCC)> 0.4] (រូបភាពទី 3A)។ ដូចដែលរំពឹងទុក អរម៉ូនរុក្ខជាតិដែលទាក់ទងនឹងជីវសំយោគត្រូវបានភ្ជាប់នៅក្នុងបណ្តាញសហបញ្ចេញមតិអរម៉ូនរុក្ខជាតិ។ លើសពីនេះ ភាពជាក់លាក់នៃការរំលាយអាហារ (សន្ទស្សន៍ Si) ត្រូវបានគូសផែនទីទៅបណ្តាញនេះដើម្បីបន្លិចអរម៉ូនរុក្ខជាតិដែលបង្កឡើងដោយការព្យាបាលផ្សេងៗគ្នា។ តំបន់សំខាន់ពីរនៃការឆ្លើយតបជាក់លាក់ស៊ីស្មៅត្រូវបានគូរ៖ មួយស្ថិតនៅក្នុងចង្កោម JA ដែល JA (ទម្រង់សកម្មជីវសាស្រ្តរបស់វា JA-Ile) និងដេរីវេ JA ផ្សេងទៀតបង្ហាញពិន្ទុ Si ខ្ពស់បំផុត។ មួយទៀតគឺអេទីឡែន (ET)។ ជីបប៊ែររ៉េលីនបានបង្ហាញពីការកើនឡើងកម្រិតមធ្យមនៃភាពជាក់លាក់ស៊ីស្មៅ ខណៈពេលដែលអរម៉ូនរុក្ខជាតិផ្សេងទៀត ដូចជាស៊ីតូគីនីន អុកស៊ីន និងអាស៊ីតអាប់ស៊ីស៊ីក មានភាពជាក់លាក់នៃការបញ្ចូលទាបសម្រាប់សត្វស៊ីស្មៅ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយការប្រើប្រាស់ W + W តែម្នាក់ឯង ការបង្កើនតម្លៃកំពូលនៃដេរីវេ JA តាមរយៈកម្មវិធី OS (W + OS) អាចត្រូវបានបំលែងទៅជាសូចនាករជាក់លាក់ខ្លាំងនៃ JAs។ ដោយមិននឹកស្មានដល់ OSM និង OSS1 ដែលមានមាតិកា elicitor ខុសគ្នាត្រូវបានគេដឹងថាបណ្តាលឱ្យមានការប្រមូលផ្តុំស្រដៀងគ្នានៃ JA និង JA-Ile។ ផ្ទុយពី OSS1 OSM ត្រូវបានបង្កឡើងយ៉ាងជាក់លាក់ និងខ្លាំងដោយ OSMs ខណៈពេលដែល OSS1 មិនបង្កើនការឆ្លើយតបនៃរបួសមូលដ្ឋានទេ (រូបភាពទី 3B)។
(ក) ការវិភាគបណ្តាញសហបញ្ចេញមតិដោយផ្អែកលើការគណនា PCC នៃការក្លែងធ្វើចលនវិទ្យានៃការប្រមូលផ្តុំអរម៉ូនរុក្ខជាតិដែលបង្កឡើងដោយសត្វស៊ីស្មៅ។ ថ្នាំងតំណាងឱ្យអរម៉ូនរុក្ខជាតិតែមួយ ហើយទំហំនៃថ្នាំងតំណាងឱ្យសន្ទស្សន៍ Si ជាក់លាក់ចំពោះអរម៉ូនរុក្ខជាតិរវាងការព្យាបាល។ (ខ) ការប្រមូលផ្តុំនៃ JA, JA-Ile និង ET នៅក្នុងស្លឹកដែលបណ្តាលមកពីការព្យាបាលផ្សេងៗគ្នាដែលបង្ហាញដោយពណ៌ផ្សេងៗគ្នា៖ ផ្លែអាព្រីខូត, W + OSM; ខៀវ, W + OSSl; ខ្មៅ, W + W; ប្រផេះ, C (ការគ្រប់គ្រង)។ សញ្ញាផ្កាយបង្ហាញពីភាពខុសគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់រវាងការព្យាបាល និងការគ្រប់គ្រង (ANOVA ពីរផ្លូវ បន្តដោយការប្រៀបធៀបច្រើនក្រោយ Tukey HSD, *** P <0.001)។ ការវិភាគទ្រឹស្តីព័ត៌មាននៃ (គ)697 MS/MS (ឯកសារទិន្នន័យ S1) នៅក្នុងជីវសំយោគ JA និងវិសាលគមការយល់ឃើញខ្សោយ (irAOC និង irCOI1) និង (ឃ)585 MS/MS (ឯកសារទិន្នន័យ S1) នៅក្នុង ETR1 ជាមួយនឹងសញ្ញា ET ខ្សោយ ការព្យាបាលដោយសត្វស៊ីស្មៅក្លែងធ្វើពីរបានបង្កឱ្យមានខ្សែរុក្ខជាតិ និងរុក្ខជាតិគ្រប់គ្រងយានជំនិះទទេ (EV)។ សញ្ញាផ្កាយបង្ហាញពីភាពខុសគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់រវាងការព្យាបាលដោយ W+OS និងការគ្រប់គ្រងដែលមិនខូចខាត (ANOVA ពីរផ្លូវ បន្ទាប់មកដោយការប្រៀបធៀបច្រើនក្រោយ hoc Tukey HSD, *P<0.05, **P<0.01 និង ***P<0.001)។ (E) ក្រាហ្វរាយប៉ាយនៃការប្រឆាំងដែលរាយប៉ាយទៅនឹងឯកទេស។ ពណ៌តំណាងឱ្យពូជដែលបានកែប្រែហ្សែនផ្សេងៗគ្នា។ និមិត្តសញ្ញាតំណាងឱ្យវិធីសាស្រ្តព្យាបាលផ្សេងៗគ្នា៖ ត្រីកោណ W + OSS1; ចតុកោណកែង W + OSM; រង្វង់ C
បន្ទាប់មក យើងប្រើពូជ Nepenthes ដែលបានកែប្រែហ្សែន (irCOI1 និង sETR1) នៅក្នុងជំហានសំខាន់ៗនៃជីវសំយោគ JA និង ET (irAOC និង irACO) និងការយល់ឃើញ (irCOI1 និង sETR1) ដើម្បីវិភាគការរំលាយអាហាររបស់អរម៉ូនរុក្ខជាតិទាំងពីរនេះលើសត្វស៊ីស្មៅ។ ការរួមចំណែកដែលទាក់ទងនៃការសរសេរកម្មវិធីឡើងវិញ។ ស្របនឹងការពិសោធន៍ពីមុន យើងបានបញ្ជាក់ពីការបង្កើត OSS របស់សត្វស៊ីស្មៅនៅក្នុងរុក្ខជាតិផ្ទុកទទេ (EV) (រូបភាពទី 3, C ដល់ D) និងការថយចុះជារួមនៃសន្ទស្សន៍ Hj ដែលបណ្តាលមកពី OSM ខណៈពេលដែលសន្ទស្សន៍ δj បានកើនឡើង។ ការឆ្លើយតបគឺច្បាស់ជាងការឆ្លើយតបដែលបង្កឡើងដោយ OSS1។ ក្រាហ្វពីរបន្ទាត់ដោយប្រើ Hj និង δj ជាកូអរដោនេបង្ហាញពីការ deregulation ជាក់លាក់ (រូបភាពទី 3E)។ និន្នាការជាក់ស្តែងបំផុតគឺថានៅក្នុងពូជដែលខ្វះសញ្ញា JA ភាពចម្រុះនៃមេតាបូឡូម និងការផ្លាស់ប្តូរឯកទេសដែលបណ្តាលមកពីសត្វស៊ីស្មៅត្រូវបានលុបចោលស្ទើរតែទាំងស្រុង (រូបភាពទី 3C)។ ផ្ទុយទៅវិញ ការយល់ឃើញ ET ស្ងាត់ៗនៅក្នុងរុក្ខជាតិ sETR1 ទោះបីជាឥទ្ធិពលរួមលើការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងការរំលាយអាហាររបស់សត្វស៊ីស្មៅទាបជាងការបញ្ជូនសញ្ញា JA ក៏ដោយ ក៏វាកាត់បន្ថយភាពខុសគ្នានៃសន្ទស្សន៍ Hj និង δj រវាងការរំភើប OSM និង OSS1 (រូបភាពទី 3D និងរូបភាព S5)។ នេះបង្ហាញថា បន្ថែមពីលើមុខងារស្នូលនៃការបញ្ជូនសញ្ញា JA ការបញ្ជូនសញ្ញា ET ក៏បម្រើជាការលៃតម្រូវដ៏ល្អនៃការឆ្លើយតបមេតាបូលីសជាក់លាក់នៃប្រភេទសត្វរបស់សត្វស៊ីស្មៅផងដែរ។ ស្របនឹងមុខងារលៃតម្រូវដ៏ល្អនេះ មិនមានការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងការបង្កមេតាបូឡូមទាំងមូលនៅក្នុងរុក្ខជាតិ sETR1 ទេ។ ម្យ៉ាងវិញទៀត បើប្រៀបធៀបជាមួយរុក្ខជាតិ sETR1 រុក្ខជាតិ irACO បានបង្កើតទំហំរួមស្រដៀងគ្នានៃការផ្លាស់ប្តូរមេតាបូលីសដែលបណ្តាលមកពីសត្វស៊ីស្មៅ ប៉ុន្តែបានបង្ហាញពីពិន្ទុ Hj និង δj ខុសគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់រវាងបញ្ហាប្រឈម OSM និង OSS1 (រូបភាព S5)។
ដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណសារធាតុរំលាយអាហារឯកទេសដែលមានការរួមចំណែកយ៉ាងសំខាន់ចំពោះការឆ្លើយតបជាក់លាក់នៃប្រភេទសត្វនៃសត្វស៊ីស្មៅ និងកែលម្អផលិតកម្មរបស់វាតាមរយៈសញ្ញា ET យើងបានប្រើវិធីសាស្ត្ររចនាសម្ព័ន្ធ MS/MS ដែលបានអភិវឌ្ឍពីមុន។ វិធីសាស្ត្រនេះពឹងផ្អែកលើវិធីសាស្ត្រចង្កោមពីរដើម្បីសន្និដ្ឋានឡើងវិញអំពីគ្រួសារមេតាបូលីសពីបំណែក MS/MS [ផលិតផលចំណុចធម្មតា (NDP)] និងពិន្ទុស្រដៀងគ្នាដោយផ្អែកលើការបាត់បង់អព្យាក្រឹត (NL)។ សំណុំទិន្នន័យ MS/MS ដែលបង្កើតឡើងតាមរយៈការវិភាគនៃខ្សែហ្សែនប្តូរហ្សែន ET បានផលិត MS/MS ចំនួន 585 (ឯកសារទិន្នន័យ S1) ដែលត្រូវបានដោះស្រាយដោយការដាក់ជាក្រុមពួកវាទៅជាម៉ូឌុល MS/MS សំខាន់ៗចំនួនប្រាំពីរ (M) (រូបភាពទី 4A)។ ម៉ូឌុលទាំងនេះមួយចំនួនត្រូវបានបំពេញដោយសារធាតុរំលាយអាហារពិសេសដែលត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈពីមុន៖ ឧទាហរណ៍ M1, M2, M3, M4 និង M7 សម្បូរទៅដោយដេរីវេហ្វេណុលផ្សេងៗ (M1) គ្លីកូស៊ីតហ្វ្លាវ៉ូណយ (M2) ស្ករអាស៊ីលី (M3 និង M4) និង 17-HGL-DTG (M7)។ លើសពីនេះ ព័ត៌មានជាក់លាក់នៃមេតាបូលីត (សន្ទស្សន៍ Si) នៃមេតាបូលីតតែមួយនៅក្នុងម៉ូឌុលនីមួយៗត្រូវបានគណនា ហើយការចែកចាយ Si របស់វាអាចមើលឃើញដោយវិចារណញាណ។ សរុបមក វិសាលគម MS/MS ដែលបង្ហាញពីភាពជាក់លាក់ខ្ពស់នៃការស៊ីស្មៅ និងភាពជាក់លាក់នៃហ្សែនត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយតម្លៃ Si ខ្ពស់ ហើយស្ថិតិ kurtosis បង្ហាញពីការចែកចាយរោមនៅជ្រុងកន្ទុយខាងស្តាំ។ ការចែកចាយកូឡាជែនគ្មានខ្លាញ់បែបនេះត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុង M1 ដែលក្នុងនោះ phenol amide បានបង្ហាញប្រភាគ Si ខ្ពស់បំផុត (រូបភាពទី 4B)។ 17-HGL-DTG ដែលអាចបង្កឡើងដោយសត្វស៊ីស្មៅដែលបានរៀបរាប់ពីមុននៅក្នុង M7 បានបង្ហាញពិន្ទុ Si កម្រិតមធ្យម ដែលបង្ហាញពីកម្រិតមធ្យមនៃបទប្បញ្ញត្តិឌីផេរ៉ង់ស្យែលរវាងប្រភេទ OS ទាំងពីរ។ ផ្ទុយទៅវិញ មេតាបូលីតឯកទេសដែលផលិតជាធរមានភាគច្រើន ដូចជា rutin, CGA និង acyl sugars ស្ថិតក្នុងចំណោមពិន្ទុ Si ទាបបំផុត។ ដើម្បីស្វែងយល់កាន់តែច្បាស់អំពីភាពស្មុគស្មាញនៃរចនាសម្ព័ន្ធ និងការចែកចាយ Si រវាងមេតាបូលីតពិសេស បណ្តាញម៉ូលេគុលមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ម៉ូឌុលនីមួយៗ (រូបភាពទី 4B)។ ការព្យាករណ៍ដ៏សំខាន់មួយនៃទ្រឹស្តី OD (សង្ខេបក្នុងរូបភាពទី 1B) គឺថាការរៀបចំឡើងវិញនៃសារធាតុរំលាយអាហារពិសេសបន្ទាប់ពីការស៊ីស្មៅគួរតែនាំឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរផ្លូវតែមួយនៅក្នុងសារធាតុរំលាយអាហារដែលមានតម្លៃការពារខ្ពស់ ជាពិសេសដោយការបង្កើនភាពជាក់លាក់របស់វា (ផ្ទុយពីការចែកចាយចៃដន្យ)។ សារធាតុរំលាយអាហារការពារដែលត្រូវបានព្យាករណ៍ដោយទ្រឹស្តី MT។ ដេរីវេហ្វេណុលភាគច្រើនដែលប្រមូលផ្តុំនៅក្នុង M1 មានទំនាក់ទំនងតាមមុខងារទៅនឹងការធ្លាក់ចុះនៃការអនុវត្តសត្វល្អិត (32)។ នៅពេលប្រៀបធៀបតម្លៃ Si នៅក្នុងសារធាតុរំលាយអាហារ M1 រវាងស្លឹកដែលបង្កឡើង និងស្លឹកសមាសធាតុនៃរុក្ខជាតិត្រួតពិនិត្យ EV នៅម៉ោង 24 យើងបានសង្កេតឃើញថា ភាពជាក់លាក់នៃការរំលាយអាហារនៃសារធាតុរំលាយអាហារជាច្រើនបន្ទាប់ពីសត្វល្អិតស៊ីស្មៅមាននិន្នាការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់ (រូបភាពទី 4C)។ ការកើនឡើងជាក់លាក់នៃតម្លៃ Si ត្រូវបានរកឃើញតែនៅក្នុងហ្វេណុលឡាមីតការពារប៉ុណ្ណោះ ប៉ុន្តែមិនមានការបង្កើនតម្លៃ Si ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងហ្វេណុលផ្សេងទៀត និងសារធាតុរំលាយអាហារដែលមិនស្គាល់ដែលរួមរស់ជាមួយគ្នានៅក្នុងម៉ូឌុលនេះទេ។ នេះគឺជាគំរូឯកទេស ដែលទាក់ទងនឹងទ្រឹស្តី OD។ ការព្យាករណ៍សំខាន់ៗនៃការផ្លាស់ប្តូរមេតាបូលីសដែលបណ្តាលមកពីសត្វស៊ីស្មៅគឺស្របគ្នា។ ដើម្បីសាកល្បងថាតើភាពពិសេសនៃវិសាលគម phenolamide នេះត្រូវបានបង្កឡើងដោយ ET ជាក់លាក់ OS ដែរឬទេ យើងបានគូសតារាងសន្ទស្សន៍ metabolite Si ហើយបានបង្កើតតម្លៃបញ្ចេញមតិឌីផេរ៉ង់ស្យែលរវាង OSM និង OSS1 នៅក្នុងហ្សែន EV និង sETR1 (រូបភាពទី 4D)។ នៅក្នុង sETR1 ភាពខុសគ្នាដែលបង្កឡើងដោយ phenamide រវាង OSM និង OSS1 ត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំង។ វិធីសាស្ត្រ bi-clustering ក៏ត្រូវបានអនុវត្តចំពោះទិន្នន័យ MS/MS ដែលប្រមូលបានក្នុងពូជដែលមាន JA មិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីសន្និដ្ឋានម៉ូឌុល MS/MS សំខាន់ៗដែលទាក់ទងនឹងឯកទេសមេតាបូលីសដែលគ្រប់គ្រងដោយ JA (រូបភាព S6)។
(ក) លទ្ធផលនៃការដាក់ជាក្រុមនៃ 585 MS/MS ដោយផ្អែកលើបំណែកដែលបានចែករំលែក (ភាពស្រដៀងគ្នានៃ NDP) និងការខាតបង់អព្យាក្រឹតដែលបានចែករំលែក (ភាពស្រដៀងគ្នានៃ NL) បណ្តាលឱ្យម៉ូឌុល (M) ស្របនឹងក្រុមគ្រួសារសមាសធាតុដែលគេស្គាល់ ឬដោយសមាសធាតុមេតាបូលីតដែលមិនស្គាល់ ឬមានការរំលាយអាហារមិនល្អ។ នៅជាប់នឹងម៉ូឌុលនីមួយៗ ការចែកចាយជាក់លាក់នៃមេតាបូលីត (MS/MS) (Si) ត្រូវបានបង្ហាញ។ (ខ) បណ្តាញម៉ូលេគុលម៉ូឌុល៖ ថ្នាំងតំណាងឱ្យ MS/MS និងគែម ពិន្ទុ MS/MS NDP (ក្រហម) និង NL (ខៀវ) (កម្រិតកាត់ > 0.6)។ សន្ទស្សន៍ភាពជាក់លាក់នៃមេតាបូលីតដែលបានដាក់ថ្នាក់ (Si) ត្រូវបានលាបពណ៌ដោយផ្អែកលើម៉ូឌុល (ឆ្វេង) និងត្រូវបានគូសផែនទីទៅបណ្តាញម៉ូលេគុល (ស្តាំ)។ (គ) ម៉ូឌុល M1 នៃរុក្ខជាតិ EV ក្នុងសភាពជាធរមាន (ការគ្រប់គ្រង) និងស្ថានភាពបង្កឡើង (សត្វស៊ីស្មៅក្លែងធ្វើ) នៅ 24 ម៉ោង៖ ដ្យាក្រាមបណ្តាញម៉ូលេគុល (តម្លៃ Si គឺជាទំហំថ្នាំង ហ្វេណូឡាមីតការពារត្រូវបានបន្លិចជាពណ៌ខៀវ)។ (ឃ) ដ្យាក្រាមបណ្តាញម៉ូលេគុល M1 នៃខ្សែវិសាលគម sETR1 ជាមួយនឹងការយល់ឃើញ EV និង ET ខ្សោយ៖ សមាសធាតុ phenolic ដែលតំណាងដោយថ្នាំងរង្វង់ពណ៌បៃតង និងភាពខុសគ្នាសំខាន់ (តម្លៃ P) រវាងការព្យាបាលដោយ W + OSM និង W + OSS1 ជាទំហំថ្នាំង។ 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 នៅក្នុងផ្លែ wolfberry Son; Nick. O-AS, O-acyl sugar។
យើង​បាន​ពង្រីក​ការវិភាគ​បន្ថែម​ទៀត​ពី​ហ្សែន Nepenthes ដែល​មាន​ការ​ចុះខ្សោយ​តែមួយ​ទៅ​កាន់​ចំនួន​ប្រជាជន​ធម្មជាតិ ដែល​ការ​ប្រែប្រួល​អន្តរ​ភេទ​ខ្លាំង​នៃ​កម្រិត JA ដែល​ស៊ី​ស្មៅ និង​កម្រិត​មេតាបូលីត​ជាក់លាក់​ត្រូវ​បាន​ពិពណ៌នា​ពីមុន​នៅក្នុង​ចំនួន​ប្រជាជន​ធម្មជាតិ (26)។ ប្រើ​សំណុំ​ទិន្នន័យ​នេះ​ដើម្បី​គ្របដណ្តប់​លើ​ហ្សែន​ចំនួន 43។ ហ្សែន​ទាំងនេះ​មាន​រុក្ខជាតិ​ចំនួន 123 ប្រភេទ​មកពី N. pallens។ រុក្ខជាតិ​ទាំងនេះ​ត្រូវ​បាន​យក​ចេញពី​គ្រាប់ពូជ​ដែល​ប្រមូល​បាន​នៅក្នុង​ជម្រក​ដើម​ផ្សេងៗគ្នា​នៅ​រដ្ឋ Utah, Nevada, Arizona និង California (រូបភាព S7)។ យើង​បាន​គណនា​ភាពចម្រុះ​នៃ​មេតាបូលីស (នៅទីនេះ​ហៅថា​កម្រិត​ចំនួន​ប្រជាជន) (β diversity) និង​ឯកទេស​ដែល​បង្កឡើង​ដោយ OSM។ ស្រប​នឹង​ការសិក្សា​ពីមុនៗ យើង​បាន​សង្កេតឃើញ​ការ​ប្រែប្រួល​មេតាបូលីស​ជាច្រើន​តាម​អ័ក្ស Hj និង δj ដែល​បង្ហាញ​ថា​ហ្សែន​មាន​ភាព​ខុស​គ្នា​យ៉ាង​សំខាន់​នៅក្នុង​ភាព​បត់បែន​នៃ​ការឆ្លើយតប​មេតាបូលីស​របស់​ពួកគេ​ចំពោះ​សត្វ​ស៊ី​ស្មៅ (រូបភាព S7)។ អង្គការ​នេះ​រំលឹក​ដល់​ការ​សង្កេត​ពីមុន​អំពី​ជួរ​ថាមវន្ត​នៃ​ការ​ប្រែប្រួល JA ដែល​បង្កឡើង​ដោយ​សត្វ​ស៊ី​ស្មៅ ហើយ​បាន​រក្សា​តម្លៃ​ខ្ពស់​ខ្លាំង​នៅក្នុង​ចំនួន​ប្រជាជន​តែមួយ (26, 36)។ តាមរយៈការប្រើប្រាស់ JA និង JA-Ile ដើម្បីសាកល្បងសហសម្ព័ន្ធកម្រិតរួមរវាង Hj និង δj យើងបានរកឃើញថាមានសហសម្ព័ន្ធវិជ្ជមានគួរឱ្យកត់សម្គាល់រវាង JA និងភាពចម្រុះ β នៃមេតាបូឡូម និងសន្ទស្សន៍ឯកទេស (រូបភាព S7)។ នេះបង្ហាញថា ភាពខុសគ្នាដែលបង្កឡើងដោយសត្វស៊ីស្មៅក្នុងការបង្ក JA ដែលត្រូវបានរកឃើញនៅកម្រិតចំនួនប្រជាជនអាចបណ្តាលមកពីពហុរូបភាពមេតាបូលីសសំខាន់ៗដែលបណ្តាលមកពីការជ្រើសរើសពីសត្វស៊ីស្មៅសត្វល្អិត។
ការសិក្សាពីមុនបានបង្ហាញថា ប្រភេទថ្នាំជក់មានភាពខុសគ្នាយ៉ាងខ្លាំងនៅក្នុងប្រភេទ និងការពឹងផ្អែកដែលទាក់ទងទៅលើការការពារមេតាបូលីសដែលបង្កឡើង និងជាធរមាន។ វាត្រូវបានគេជឿថា ការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះនៅក្នុងសមត្ថភាពបញ្ជូនសញ្ញាប្រឆាំងនឹងសត្វស៊ីស្មៅ និងការពារត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយសម្ពាធចំនួនសត្វល្អិត វដ្តជីវិតរុក្ខជាតិ និងថ្លៃដើមផលិតកម្មការពារនៅក្នុងទីផ្សារពិសេសដែលប្រភេទសត្វជាក់លាក់មួយលូតលាស់។ យើងបានសិក្សាពីភាពស៊ីសង្វាក់គ្នានៃការរៀបចំឡើងវិញនូវមេតាបូលីសស្លឹកដែលបង្កឡើងដោយសត្វស៊ីស្មៅនៃប្រភេទ Nicotiana ចំនួនប្រាំមួយដែលមានដើមកំណើតនៅអាមេរិកខាងជើង និងអាមេរិកខាងត្បូង។ ប្រភេទសត្វទាំងនេះមានទំនាក់ទំនងយ៉ាងជិតស្និទ្ធជាមួយ Nepenthes អាមេរិកខាងជើង គឺ Nicolas Bociflo.La, N. nicotinis, Nicotiana n. attenuated grass, Nicotiana tabacum, ថ្នាំជក់លីនេអ៊ែរ, ថ្នាំជក់ (Nicotiana spegazzinii) និងថ្នាំជក់ស្លឹកថ្នាំជក់ (Nicotiana obtusifolia) (រូបភាពទី 5A) (37)។ ក្នុងចំណោមប្រភេទសត្វទាំងនេះ ប្រាំមួយប្រភេទ រួមទាំងប្រភេទសត្វដែលមានលក្ខណៈល្អ N. please គឺជារុក្ខជាតិប្រចាំឆ្នាំនៃប្រភេទ petunia ហើយ obtusifolia N. គឺជារុក្ខជាតិដែលមានអាយុច្រើនឆ្នាំនៃប្រភេទប្អូនស្រី Trigonophyllae (38)។ បន្ទាប់មក ការបង្កើត W + W, W + OSM និង W + OSS1 ត្រូវបានអនុវត្តលើប្រភេទសត្វទាំងប្រាំពីរនេះ ដើម្បីសិក្សាពីការរៀបចំឡើងវិញនូវមេតាបូលីសកម្រិតប្រភេទសត្វនៃការស៊ីសត្វល្អិត។
(ក) ដើមឈើពង្សាវតារចាប់ផ្ដើមដោយផ្អែកលើលទ្ធភាពអតិបរមា [សម្រាប់ការសំយោគគ្លូតាមីននុយក្លេអ៊ែរ (38)] និងការចែកចាយភូមិសាស្ត្រនៃប្រភេទសត្វ Nicotiana ចំនួនប្រាំពីរដែលទាក់ទងគ្នាយ៉ាងជិតស្និទ្ធ (ពណ៌ផ្សេងៗគ្នា) (37)។ (ខ) គ្រោងរាយប៉ាយនៃភាពចម្រុះឯកទេសសម្រាប់ទម្រង់មេតាបូលីសនៃប្រភេទសត្វ Nicotiana ចំនួនប្រាំពីរ (939 MS/MS; ឯកសារទិន្នន័យ S1)។ នៅកម្រិតប្រភេទសត្វ ភាពចម្រុះមេតាបូលីសមានទំនាក់ទំនងអវិជ្ជមានជាមួយនឹងកម្រិតនៃឯកទេស។ ការវិភាគនៃទំនាក់ទំនងកម្រិតប្រភេទសត្វរវាងភាពចម្រុះមេតាបូលីស និងឯកទេស និងការប្រមូលផ្តុំ JA ត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភាពទី 2។ S9. ពណ៌ ប្រភេទផ្សេងៗគ្នា; ត្រីកោណ, W + OSS1; ចតុកោណកែង, W + OSM; (គ) ឌីណាមិក Nicotiana JA និង JA-Ile ត្រូវបានចាត់ថ្នាក់តាមទំហំរំញោច OS (ការប្រៀបធៀបក្រោយច្រើន ANOVA ពីរផ្លូវ និង Tukey HSD, * P <0.05, ** P <0.01 និង * ** សម្រាប់ការប្រៀបធៀប W + OS និង W + W, P <0.001)។ គំនូសតាងប្រអប់នៃ (D) ភាពចម្រុះ និង (E) ឯកទេសនៃប្រភេទសត្វនីមួយៗ បន្ទាប់ពីការក្លែងធ្វើសត្វស៊ីស្មៅ និងមេទីល JA (MeJA)។ សញ្ញាផ្កាយបង្ហាញពីភាពខុសគ្នាសំខាន់រវាង W + OS និង W + W ឬឡាណូលីនបូក W (Lan + W) ឬ Lan បូក MeJA (Lan + MeJa) និងការគ្រប់គ្រង Lan (ការវិភាគទ្វេភាគីនៃភាពខុសគ្នា បន្ទាប់មកដោយការប្រៀបធៀបពហុគុណក្រោយ hoc HSD របស់ Tukey, *P<0.05, **P<0.01 និង ***P<0.001)។
ដោយប្រើវិធីសាស្ត្រចង្កោមពីរ យើងបានកំណត់អត្តសញ្ញាណម៉ូឌុលចំនួន 9 នៃ MS/MS ចំនួន 939 (ឯកសារទិន្នន័យ S1)។ សមាសភាពនៃ MS/MS ដែលត្រូវបានកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញដោយការព្យាបាលផ្សេងៗគ្នាមានភាពខុសគ្នាយ៉ាងខ្លាំងក្នុងចំណោមម៉ូឌុលផ្សេងៗគ្នារវាងប្រភេទសត្វ (រូបភាព S8)។ ការមើលឃើញ Hj (សំដៅនៅទីនេះថាជាភាពចម្រុះ γ កម្រិតប្រភេទសត្វ) និង δj បង្ហាញថាប្រភេទសត្វផ្សេងៗគ្នាប្រមូលផ្តុំគ្នាជាក្រុមផ្សេងៗគ្នានៅក្នុងលំហមេតាប៉ូលីស ដែលការបែងចែកកម្រិតប្រភេទសត្វជាធម្មតាលេចធ្លោជាងការរំភើប។ លើកលែងតែ N. linear និង N. obliquus ពួកវាបង្ហាញពីជួរថាមវន្តដ៏ធំទូលាយនៃឥទ្ធិពលបញ្ចូល (រូបភាព 5B)។ ផ្ទុយទៅវិញ ប្រភេទសត្វដូចជា N. purpurea និង N. obtusifolia មានការឆ្លើយតបមេតាប៉ូលីសមិនសូវច្បាស់ចំពោះការព្យាបាលទេ ប៉ុន្តែមេតាបូឡូមមានភាពចម្រុះជាង។ ការចែកចាយជាក់លាក់នៃប្រភេទសត្វនៃការឆ្លើយតបមេតាប៉ូលីសដែលបង្កឡើងបានបណ្តាលឱ្យមានទំនាក់ទំនងអវិជ្ជមានយ៉ាងសំខាន់រវាងឯកទេស និងភាពចម្រុះហ្គាម៉ា (PCC = -0.46, P = 4.9×10-8)។ ការប្រែប្រួលដែលបង្កឡើងដោយ OS នៅក្នុងកម្រិត JAs មានទំនាក់ទំនងជាវិជ្ជមានជាមួយនឹងឯកទេសមេតាបូឡូម និងមានទំនាក់ទំនងអវិជ្ជមានជាមួយនឹងភាពចម្រុះហ្គាម៉ាមេតាបូលីសដែលបង្ហាញដោយប្រភេទសត្វនីមួយៗ (រូបភាពទី 5B និងរូបភាព S9)។ គួរកត់សម្គាល់ថាប្រភេទសត្វដែលត្រូវបានគេហៅថាជាភាសាអង់គ្លេសថា "ការឆ្លើយតបសញ្ញា" នៅក្នុងរូបភាពទី 5C ដូចជាណេម៉ាតូដ Nepenthes, Nepenthes nepenthes, Nepenthes acute និង Nepenthes attenuated បានបង្កឱ្យមានសញ្ញាសំខាន់ៗនៅ 30 នាទី។ ការផ្ទុះឡើងថ្មីៗនេះនៃ JA និង JA-Ile ជាក់លាក់ OS ខណៈពេលដែលបាក់តេរីផ្សេងទៀតដែលហៅថា "មិនឆ្លើយតបសញ្ញា" ដូចជា Nepenthes mills, Nepenthes powdery និង N. obtusifolia បង្ហាញតែការបង្កើត JA-Ile Edge ដោយគ្មានភាពជាក់លាក់ OS ណាមួយឡើយ (រូបភាពទី 5C)។ នៅកម្រិតមេតាបូលីស ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ សម្រាប់ Nepenthes attenuated សារធាតុឆ្លើយតបសញ្ញាបានបង្ហាញពីភាពជាក់លាក់ OS និងបានកើនឡើង δj គួរឱ្យកត់សម្គាល់ ខណៈពេលដែលកាត់បន្ថយ Hj។ ឥទ្ធិពលបឋមជាក់លាក់ OS នេះមិនត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងប្រភេទសត្វដែលត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាប្រភេទសត្វដែលមិនមានប្រតិកម្មសញ្ញាទេ (រូបភាពទី 5, D និង E)។ សារធាតុរំលាយអាហារជាក់លាក់ OS ត្រូវបានចែករំលែកញឹកញាប់ជាងរវាងប្រភេទសត្វដែលឆ្លើយតបនឹងសញ្ញា ហើយចង្កោមសញ្ញាទាំងនេះប្រមូលផ្តុំជាមួយប្រភេទសត្វដែលមានការឆ្លើយតបសញ្ញាខ្សោយជាង ខណៈពេលដែលប្រភេទសត្វដែលមានការឆ្លើយតបសញ្ញាខ្សោយជាងបង្ហាញពីការពឹងពាក់គ្នាទៅវិញទៅមកតិចជាង (រូបភាព S8)។ លទ្ធផលនេះបង្ហាញថា ការបង្កើត JAs ជាក់លាក់ OS និងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញជាក់លាក់ OS នៃសារធាតុរំលាយអាហារខាងក្រោមត្រូវបានភ្ជាប់នៅកម្រិតប្រភេទសត្វ។
បន្ទាប់មក យើងបានប្រើម្សៅឡាណូលីនដែលមានផ្ទុកមេទីល JA (MeJA) ដើម្បីព្យាបាលរុក្ខជាតិ ដើម្បីស៊ើបអង្កេតថាតើរបៀបភ្ជាប់ទាំងនេះត្រូវបានកំណត់ដោយភាពអាចរកបាននៃ JA ដែលអនុវត្តដោយ JA ពីខាងក្រៅ ដែលនឹងស្ថិតនៅក្នុងស៊ីតូប្លាស្មរបស់រុក្ខជាតិដែរឬទេ។ ការរលាយបាត់យ៉ាងឆាប់រហ័សគឺ JA។ យើងបានរកឃើញនិន្នាការដូចគ្នានៃការផ្លាស់ប្តូរបន្តិចម្តងៗពីប្រភេទសត្វដែលឆ្លើយតបនឹងសញ្ញាទៅជាប្រភេទសត្វដែលមិនឆ្លើយតបនឹងសញ្ញា ដែលបណ្តាលមកពីការផ្គត់ផ្គង់ជាបន្តបន្ទាប់នៃ JA (រូបភាពទី 5, D និង E)។ សរុបមក ការព្យាបាលដោយ MeJA បានកំណត់កម្មវិធីឡើងវិញយ៉ាងខ្លាំងនូវមេតាបូឡូមនៃណេម៉ាតូតលីនេអ៊ែរ N. obliquus, N. aquaticus, N. pallens និង N. mikimotoi ដែលបណ្តាលឱ្យមានការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃ δj និងការថយចុះនៃ Hj។ N. purpurea គ្រាន់តែបង្ហាញពីការកើនឡើងនៃ δj ប៉ុន្តែមិនមែន Hj ទេ។ N. obtusifolia ដែលពីមុនត្រូវបានបង្ហាញថាប្រមូលផ្តុំកម្រិតទាបបំផុតនៃ JAs ក៏ឆ្លើយតបមិនល្អចំពោះការព្យាបាលដោយ MeJA ទាក់ទងនឹងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធមេតាបូឡូមឡើងវិញ។ លទ្ធផលទាំងនេះបង្ហាញថាការផលិត JA ឬការបញ្ជូនសញ្ញាត្រូវបានកំណត់ខាងសរីរវិទ្យានៅក្នុងប្រភេទសត្វដែលមិនឆ្លើយតបនឹងសញ្ញា។ ដើម្បីសាកល្បងសម្មតិកម្មនេះ យើងបានសិក្សាពីប្រភេទសត្វទាំងបួន (N. pallens, N. mills, N. pink និង N. microphylla) ដែលបង្កឡើងដោយ W + W, W + OSMs និង W + OSS1 Transcriptome (39)។ ស្របនឹងគំរូនៃការរៀបចំឡើងវិញនូវមេតាបូឡូម ប្រភេទសត្វត្រូវបានបំបែកយ៉ាងល្អនៅក្នុងលំហប្រតិចារិក ដែលក្នុងនោះ N. attenuated បានបង្ហាញ RDPI ដែលបង្កឡើងដោយ OS ខ្ពស់បំផុត ខណៈដែល N. gracilis មានទាបបំផុត (រូបភាពទី 6A)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាត្រូវបានគេរកឃើញថា ភាពចម្រុះនៃប្រតិចារិកដែលបង្កឡើងដោយ N. oblonga គឺទាបបំផុតក្នុងចំណោមប្រភេទសត្វទាំងបួន ផ្ទុយពីភាពចម្រុះមេតាបូណូមិចខ្ពស់បំផុតរបស់ N. oblonga ដែលបានបង្ហាញពីមុននៅក្នុងប្រភេទសត្វទាំងប្រាំពីរ។ ការសិក្សាពីមុនបានបង្ហាញថា សំណុំនៃហ្សែនដែលទាក់ទងនឹងសញ្ញាការពារដំបូង រួមទាំងសញ្ញា JA ពន្យល់ពីភាពជាក់លាក់នៃការឆ្លើយតបការពារដំបូងដែលបង្កឡើងដោយសារធាតុ elicitors ដែលទាក់ទងនឹងសត្វស៊ីស្មៅនៅក្នុងប្រភេទសត្វ Nicotiana (39)។ ការប្រៀបធៀបផ្លូវសញ្ញា JA រវាងប្រភេទសត្វទាំងបួននេះបានបង្ហាញពីគំរូគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយ (រូបភាពទី 6B)។ ហ្សែនភាគច្រើននៅក្នុងផ្លូវនេះ ដូចជា AOC, OPR3, ACX និង COI1 បានបង្ហាញពីកម្រិតខ្ពស់នៃការបញ្ចូលហ្សែននៅក្នុងប្រភេទសត្វទាំងបួននេះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ហ្សែនសំខាន់មួយគឺ JAR4 បំប្លែង JA ទៅជាទម្រង់សកម្មជីវសាស្រ្តនៃប្រតិចារិកដែលប្រមូលផ្តុំ JA-Ile ហើយកម្រិតនៃការបញ្ចូលហ្សែនរបស់វាគឺទាបណាស់ ជាពិសេសនៅក្នុង N. mills, Nepenthes pieris និង N. microphylla។ លើសពីនេះ មានតែប្រតិចារិកនៃហ្សែន AOS មួយផ្សេងទៀតប៉ុណ្ណោះដែលមិនត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុង N. bifidum។ ការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះនៅក្នុងការបញ្ចេញហ្សែនអាចទទួលខុសត្រូវចំពោះ phenotypes ខ្លាំងដែលបង្កឡើងដោយការផលិត JA ទាបនៅក្នុងប្រភេទសត្វដែលមានសញ្ញា anergic និងការបង្កើត N. gracilis។
(ក) ការវិភាគទ្រឹស្តីព័ត៌មាននៃការសរសេរកម្មវិធីឡើងវិញនៃការឆ្លើយតបប្រតិចារិកដំបូងនៃប្រភេទថ្នាំជក់ចំនួនបួនដែលទាក់ទងគ្នាយ៉ាងជិតស្និទ្ធ ដែលត្រូវបានយកសំណាក 30 នាទីបន្ទាប់ពីការបញ្ចូលការស៊ីស្មៅ។ RDPI ត្រូវបានគណនាដោយការប្រៀបធៀបស្លឹកដែលបង្កឡើងដោយប្រព័ន្ធប្រតិបត្តិការស៊ីស្មៅជាមួយនឹងការគ្រប់គ្រងរបួស។ ពណ៌បង្ហាញពីប្រភេទផ្សេងៗគ្នា ហើយនិមិត្តសញ្ញាបង្ហាញពីវិធីសាស្ត្រព្យាបាលផ្សេងៗគ្នា។ (ខ) ការវិភាគការបញ្ចេញហ្សែននៅក្នុងផ្លូវសញ្ញា JA ក្នុងចំណោមប្រភេទទាំងបួន។ ផ្លូវ JA សាមញ្ញត្រូវបានបង្ហាញនៅជាប់នឹងគ្រោងប្រអប់។ ពណ៌ផ្សេងៗគ្នាបង្ហាញពីវិធីសាស្ត្រដំណើរការផ្សេងៗគ្នា។ សញ្ញាផ្កាយបង្ហាញថាមានភាពខុសគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់រវាងការព្យាបាលដោយ W + OS និងការគ្រប់គ្រង W + W (សម្រាប់ការធ្វើតេស្ត t របស់សិស្សសម្រាប់ភាពខុសគ្នាជាគូ *P<0.05, **P<0.01 និង ***P<0.001)។ OPDA, អាស៊ីត 12-oxophytodienoic; OPC-8: 0,3-oxo-2(2′(Z)-pentenyl)-cyclopentane-1-octanoic acid។
នៅក្នុងផ្នែកចុងក្រោយ យើងបានសិក្សាពីរបៀបដែលការរៀបចំឡើងវិញនូវមេតាបូឡូមជាក់លាក់នៃប្រភេទរុក្ខជាតិផ្សេងៗគ្នាអាចធន់នឹងសត្វស៊ីស្មៅ។ ការស្រាវជ្រាវពីមុនបានសង្កត់ធ្ងន់លើពពួក Nicotiana។ ភាពធន់របស់ពួកវាចំពោះ Ms និងដង្កូវមានភាពខុសគ្នាយ៉ាងខ្លាំង (40)។ នៅទីនេះ យើងបានសិក្សាពីទំនាក់ទំនងរវាងគំរូនេះ និងភាពប្លាស្ទិកមេតាបូលីសរបស់ពួកវា។ ដោយប្រើប្រភេទថ្នាំជក់ទាំងបួនខាងលើ និងសាកល្បងទំនាក់ទំនងរវាងភាពចម្រុះ និងឯកទេសនៃមេតាបូលីសដែលបង្កឡើងដោយសត្វស៊ីស្មៅ និងភាពធន់របស់រុក្ខជាតិចំពោះ Ms និង Sl យើងបានរកឃើញថា ភាពធន់ ភាពចម្រុះ និងឯកទេសចំពោះ Sl ទូទៅទាំងអស់មានទំនាក់ទំនងជាវិជ្ជមាន ខណៈពេលដែលទំនាក់ទំនងរវាងភាពធន់ទៅនឹងស្ត្រីជំនាញ និងឯកទេសគឺខ្សោយ ហើយទំនាក់ទំនងជាមួយនឹងភាពចម្រុះគឺមិនសំខាន់ទេ (រូបភាព S10)។ ទាក់ទងនឹងភាពធន់ S1 ទាំង N. chinensis និង N. gracilis ដែលចុះខ្សោយ ដែលពីមុនត្រូវបានបង្ហាញថាបង្ហាញទាំងកម្រិតបញ្ជូនសញ្ញា JA និងភាពប្លាស្ទិកមេតាបូលីស មានការឆ្លើយតបខុសគ្នាយ៉ាងខ្លាំងចំពោះការបង្កើតសត្វស៊ីស្មៅ ហើយពួកវាក៏បង្ហាញពីភាពធន់ខ្ពស់ស្រដៀងគ្នាផងដែរ។ ភេទ។
ក្នុងរយៈពេលហុកសិបឆ្នាំកន្លងមកនេះ ទ្រឹស្តីការពាររុក្ខជាតិបានផ្តល់នូវក្របខ័ណ្ឌទ្រឹស្តីមួយ ដែលផ្អែកលើការស្រាវជ្រាវដែលអ្នកស្រាវជ្រាវបានព្យាករណ៍ពីការវិវត្តន៍ និងមុខងារមួយចំនួនធំនៃសារធាតុរំលាយរុក្ខជាតិឯកទេស។ ទ្រឹស្តីភាគច្រើនទាំងនេះមិនអនុវត្តតាមនីតិវិធីធម្មតានៃការសន្និដ្ឋានខ្លាំងៗទេ (41)។ ពួកគេស្នើការព្យាករណ៍សំខាន់ៗ (3) នៅកម្រិតវិភាគដូចគ្នា។ នៅពេលដែលការធ្វើតេស្តនៃការព្យាករណ៍សំខាន់ៗអនុញ្ញាតឱ្យទ្រឹស្តីជាក់លាក់ត្រូវបានវិភាគ នេះនឹងធ្វើឱ្យវិស័យនេះរីកចម្រើនទៅមុខ។ ត្រូវបានគាំទ្រ ប៉ុន្តែបដិសេធទ្រឹស្តីផ្សេងទៀត (42)។ ផ្ទុយទៅវិញ ទ្រឹស្តីថ្មីធ្វើការព្យាករណ៍នៅកម្រិតវិភាគផ្សេងៗគ្នា និងបន្ថែមស្រទាប់ថ្មីនៃការពិចារណាពិពណ៌នា (42)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទ្រឹស្តីពីរដែលបានស្នើឡើងនៅកម្រិតមុខងារគឺ MT និង OD អាចពន្យល់បានយ៉ាងងាយស្រួលថាជាការព្យាករណ៍សំខាន់ៗនៃការផ្លាស់ប្តូរមេតាបូលីសឯកទេសដែលបណ្តាលមកពីសត្វស៊ីស្មៅ៖ ទ្រឹស្តី OD ជឿថាការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង "លំហ" មេតាបូលីសឯកទេសមានទិសដៅខ្ពស់។ ទ្រឹស្តី MT ជឿថាការផ្លាស់ប្តូរទាំងនេះនឹងមិនមានទិសដៅ និងមានទីតាំងចៃដន្យនៅក្នុងលំហមេតាបូលីស ហើយមានទំនោរមានសារធាតុរំលាយដែលមានតម្លៃការពារខ្ពស់។ ការពិនិត្យពីមុននៃការព្យាករណ៍ OD និង MT ត្រូវបានសាកល្បងដោយប្រើសំណុំតូចចង្អៀតនៃសមាសធាតុ "ការពារ" ជាមុន។ ការធ្វើតេស្តផ្តោតលើមេតាបូលីតទាំងនេះរារាំងសមត្ថភាពក្នុងការវិភាគវិសាលភាព និងគន្លងនៃការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធមេតាបូលីតឡើងវិញក្នុងអំឡុងពេលស៊ីស្មៅ ហើយមិនអនុញ្ញាតឱ្យការធ្វើតេស្តក្នុងក្របខ័ណ្ឌស្ថិតិដែលស៊ីសង្វាក់គ្នាទាមទារការព្យាករណ៍សំខាន់ៗដែលអាចចាត់ទុកថាជាទាំងមូលនោះទេ។ វាស់បរិមាណការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងមេតាបូលីតរុក្ខជាតិ។ នៅទីនេះ យើងបានប្រើបច្ចេកវិទ្យាច្នៃប្រឌិតក្នុងមេតាបូលីកដោយផ្អែកលើ MS គណនា និងអនុវត្តការវិភាគ MS ឌីកុងវូឡូស៊ីក្នុងរូបិយប័ណ្ណទូទៅនៃការពិពណ៌នាទ្រឹស្តីព័ត៌មាន ដើម្បីសាកល្បងភាពខុសគ្នារវាងពីរដែលបានស្នើឡើងនៅកម្រិតមេតាបូលីកសកល។ ការព្យាករណ៍សំខាន់នៃទ្រឹស្តីនេះ។ ទ្រឹស្តីព័ត៌មានត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងវិស័យជាច្រើន ជាពិសេសនៅក្នុងបរិបទនៃការស្រាវជ្រាវជីវៈចម្រុះ និងលំហូរសារធាតុចិញ្ចឹម (43)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ តាមដែលយើងដឹង នេះគឺជាកម្មវិធីដំបូងដែលប្រើដើម្បីពិពណ៌នាអំពីលំហព័ត៌មានមេតាបូលីសរបស់រុក្ខជាតិ និងដោះស្រាយបញ្ហាអេកូឡូស៊ីដែលទាក់ទងនឹងការផ្លាស់ប្តូរមេតាបូលីសបណ្តោះអាសន្នដើម្បីឆ្លើយតបទៅនឹងសញ្ញាបរិស្ថាន។ ជាពិសេស សមត្ថភាពនៃវិធីសាស្ត្រនេះស្ថិតនៅក្នុងសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការប្រៀបធៀបលំនាំនៅក្នុង និងរវាងប្រភេទរុក្ខជាតិ ដើម្បីពិនិត្យមើលពីរបៀបដែលសត្វស៊ីស្មៅបានវិវត្តពីប្រភេទផ្សេងៗគ្នាទៅជាលំនាំម៉ាក្រូវិវត្តន៍អន្តរប្រភេទនៅកម្រិតផ្សេងៗគ្នានៃការវិវត្តន៍។ មេតាបូលីស។
ការវិភាគសមាសភាគចម្បង (PCA) បំលែងសំណុំទិន្នន័យពហុអថេរទៅជាលំហកាត់បន្ថយវិមាត្រ ដើម្បីឱ្យនិន្នាការសំខាន់នៃទិន្នន័យអាចត្រូវបានពន្យល់ ដូច្នេះវាជាធម្មតាត្រូវបានប្រើជាបច្ចេកទេសរុករកដើម្បីវិភាគសំណុំទិន្នន័យ ដូចជាមេតាបូឡូមបំបែកវិមាត្រ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការកាត់បន្ថយវិមាត្រនឹងបាត់បង់ផ្នែកមួយនៃខ្លឹមសារព័ត៌មាននៅក្នុងសំណុំទិន្នន័យ ហើយ PCA មិនអាចផ្តល់ព័ត៌មានបរិមាណអំពីលក្ខណៈដែលពាក់ព័ន្ធជាពិសេសទៅនឹងទ្រឹស្តីអេកូឡូស៊ី ដូចជា៖ របៀបដែលសត្វស៊ីស្មៅកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធឡើងវិញនូវភាពចម្រុះនៅក្នុងវិស័យឯកទេស (ឧទាហរណ៍ ភាពសម្បូរបែប ការចែកចាយ និងភាពសម្បូរបែប) មេតាបូលីត? តើមេតាបូលីតណាខ្លះដែលជាកត្តាព្យាករណ៍នៃស្ថានភាពដែលបង្កឡើងរបស់សត្វស៊ីស្មៅដែលបានផ្តល់ឱ្យ? ពីទស្សនៈនៃភាពជាក់លាក់ ភាពចម្រុះ និងភាពមិនអាចបង្កឡើងបាន ខ្លឹមសារព័ត៌មាននៃទម្រង់មេតាបូលីតជាក់លាក់នៃស្លឹកត្រូវបានរលួយ ហើយវាត្រូវបានគេរកឃើញថាការបរិភោគសត្វស៊ីស្មៅអាចធ្វើឱ្យមេតាបូលីតជាក់លាក់សកម្ម។ ដោយមិននឹកស្មានដល់ យើងបានសង្កេតឃើញថា ដូចដែលបានពិពណ៌នានៅក្នុងសូចនាករទ្រឹស្តីព័ត៌មានដែលបានអនុវត្ត ស្ថានភាពមេតាបូលីសដែលជាលទ្ធផលមានការត្រួតស៊ីគ្នាយ៉ាងខ្លាំងបន្ទាប់ពីការវាយប្រហាររបស់សត្វស៊ីស្មៅទាំងពីរ (អ្នកជំនាញទូទៅ Sl ដែលស៊ីពេលយប់) និងអ្នកជំនាញ Solanaceae លោកស្រី។ ទោះបីជាឥរិយាបថនៃការស៊ីចំណី និងកំហាប់របស់ពួកគេមានភាពខុសគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់ក៏ដោយ។ អ្នកផ្តួចផ្តើមអាស៊ីតខ្លាញ់-អាស៊ីតអាមីណូ (FAC) នៅក្នុង OS (31)។ ដោយប្រើ OS របស់សត្វស៊ីស្មៅដើម្បីព្យាបាលរបួសចាក់ស្តង់ដារ ការព្យាបាលដោយសត្វស៊ីស្មៅក្លែងធ្វើក៏បានបង្ហាញពីនិន្នាការស្រដៀងគ្នាផងដែរ។ នីតិវិធីស្តង់ដារនេះសម្រាប់ការក្លែងធ្វើការឆ្លើយតបរបស់រុក្ខជាតិចំពោះការវាយប្រហាររបស់សត្វស៊ីស្មៅលុបបំបាត់កត្តាច្របូកច្របល់ដែលបណ្តាលមកពីការផ្លាស់ប្តូរឥរិយាបថនៃការញ៉ាំរបស់សត្វស៊ីស្មៅ ដែលនាំឱ្យមានការខូចខាតកម្រិតផ្សេងៗគ្នានៅពេលវេលាផ្សេងៗគ្នា (34)។ FAC ដែលត្រូវបានគេដឹងថាជាមូលហេតុចម្បងនៃ OSM កាត់បន្ថយ JAS និងការឆ្លើយតបអរម៉ូនរុក្ខជាតិផ្សេងទៀតនៅក្នុង OSS1 ខណៈពេលដែល OSS1 កាត់បន្ថយរាប់រយដង (31)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ OSS1 បណ្តាលឱ្យមានកម្រិតស្រដៀងគ្នានៃការប្រមូលផ្តុំ JA បើប្រៀបធៀបទៅនឹង OSM។ ពីមុនវាត្រូវបានបង្ហាញថា ការឆ្លើយតប JA នៅក្នុងផ្កា Nepenthes ដែលចុះខ្សោយគឺមានភាពរសើបខ្លាំងចំពោះ OSM ដែល FAC អាចរក្សាសកម្មភាពរបស់វាបាន ទោះបីជាពនលាយជាមួយទឹក 1:1000 ក៏ដោយ (44)។ ដូច្នេះ បើប្រៀបធៀបជាមួយ OSM ទោះបីជា FAC នៅក្នុង OSS1 មានកម្រិតទាបក៏ដោយ វាគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបង្កឱ្យមានការផ្ទុះឡើងនៃ JA គ្រប់គ្រាន់។ ការសិក្សាពីមុនបានបង្ហាញថា ប្រូតេអ៊ីនដែលស្រដៀងនឹង porin (45) និង oligosaccharides (46) អាចត្រូវបានប្រើជាតម្រុយម៉ូលេគុលដើម្បីជំរុញការឆ្លើយតបការពាររុក្ខជាតិនៅក្នុង OSS1។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វានៅតែមិនច្បាស់ថាតើសារធាតុជំរុញទាំងនេះនៅក្នុង OSS1 ទទួលខុសត្រូវចំពោះការប្រមូលផ្តុំនៃ JA ដែលសង្កេតឃើញនៅក្នុងការសិក្សាបច្ចុប្បន្នឬអត់។
ទោះបីជាមានការសិក្សាតិចតួចណាស់ដែលពិពណ៌នាអំពីស្នាមម្រាមដៃមេតាបូលីសខុសៗគ្នាដែលបណ្តាលមកពីការអនុវត្តសត្វស៊ីស្មៅផ្សេងៗគ្នា ឬ JA ឬ SA (អាស៊ីត salicylic) ពីខាងក្រៅ (47) ក៏ដោយ គ្មាននរណាម្នាក់បានរំខានដល់ការរំខានជាក់លាក់នៃប្រភេទសត្វស៊ីស្មៅនៅក្នុងបណ្តាញស្មៅរុក្ខជាតិ និងផលប៉ះពាល់របស់វាទៅលើជាក់លាក់នោះទេ។ ផលប៉ះពាល់រួមនៃការរំលាយអាហារត្រូវបានសិក្សាជាប្រព័ន្ធ។ ព័ត៌មានផ្ទាល់ខ្លួន។ ការវិភាគនេះបានបញ្ជាក់បន្ថែមទៀតថា ការតភ្ជាប់បណ្តាញអរម៉ូនខាងក្នុងជាមួយអរម៉ូនរុក្ខជាតិផ្សេងទៀតក្រៅពី JAs បង្កើតភាពជាក់លាក់នៃការរៀបចំឡើងវិញនៃការរំលាយអាហារដែលបណ្តាលមកពីសត្វស៊ីស្មៅ។ ជាពិសេស យើងបានរកឃើញថា ET ដែលបណ្តាលមកពី OSM គឺធំជាង OSS1 យ៉ាងខ្លាំង។ របៀបនេះគឺស្របនឹងមាតិកា FAC កាន់តែច្រើននៅក្នុង OSM ដែលជាលក្ខខណ្ឌចាំបាច់ និងគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់បង្កឱ្យមានការផ្ទុះ ET (48)។ នៅក្នុងបរិបទនៃអន្តរកម្មរវាងរុក្ខជាតិ និងសត្វស៊ីស្មៅ មុខងារសញ្ញារបស់ ET លើឌីណាមិកមេតាបូលីតជាក់លាក់របស់រុក្ខជាតិនៅតែមិនទៀងទាត់ ហើយកំណត់គោលដៅតែក្រុមសមាសធាតុតែមួយប៉ុណ្ណោះ។ លើសពីនេះ ការសិក្សាភាគច្រើនបានប្រើប្រាស់ការអនុវត្តខាងក្រៅនៃ ET ឬសារធាតុបឋមរបស់វា ឬសារធាតុរារាំងផ្សេងៗ ដើម្បីសិក្សាពីបទប្បញ្ញត្តិនៃ ET ដែលក្នុងនោះការអនុវត្តគីមីខាងក្រៅទាំងនេះនឹងបង្កើតផលប៉ះពាល់មិនជាក់លាក់ជាច្រើន។ តាមចំណេះដឹងរបស់យើង ការសិក្សានេះតំណាងឱ្យការពិនិត្យជាប្រព័ន្ធទ្រង់ទ្រាយធំលើកដំបូងនៃតួនាទីរបស់ ET ក្នុងការប្រើប្រាស់ ET ដើម្បីផលិត និងយល់ឃើញរុក្ខជាតិប្តូរហ្សែនដែលមានបញ្ហា ដើម្បីសម្របសម្រួលឌីណាមិកមេតាបូឡូមរុក្ខជាតិ។ ការបង្កើត ET ជាក់លាក់ចំពោះសត្វស៊ីស្មៅអាចកែប្រែការឆ្លើយតបមេតាបូឡូមបាន។ អ្វីដែលសំខាន់បំផុតគឺការរៀបចំប្តូរហ្សែននៃជីវសំយោគ ET (ACO) និងការយល់ឃើញ (ETR1) ហ្សែន ដែលបានបង្ហាញពីការប្រមូលផ្តុំ phenolamides ជាក់លាក់ចំពោះសត្វស៊ីស្មៅ។ ពីមុនវាត្រូវបានបង្ហាញថា ET អាចកែលម្អការប្រមូលផ្តុំនីកូទីនដែលបង្កឡើងដោយ JA ដោយការគ្រប់គ្រង putrescine N-methyltransferase (49)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ពីទស្សនៈមេកានិច វាមិនច្បាស់ទេថាតើ ET កែលម្អការបង្កើត phenamide យ៉ាងដូចម្តេច។ បន្ថែមពីលើមុខងារបញ្ជូនសញ្ញារបស់ ET លំហូរមេតាបូលីសក៏អាចត្រូវបានបញ្ជូនទៅកាន់ S-adenosyl-1-methionine ដើម្បីគ្រប់គ្រងការវិនិយោគលើអាមីណូហ្វេណុលអាមីដផងដែរ។ S-adenosyl-1-methionine គឺជា ET និងជាសារធាតុមធ្យមទូទៅនៃផ្លូវជីវសំយោគប៉ូលីអាមីន។ យន្តការដែលសញ្ញា ET គ្រប់គ្រងកម្រិតនៃហ្វេណុលអាមីដត្រូវការការសិក្សាបន្ថែម។
អស់រយៈពេលយូរមកហើយ ដោយសារតែចំនួនដ៏ច្រើននៃសារធាតុរំលាយអាហារពិសេសដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធមិនស្គាល់ ការយកចិត្តទុកដាក់យ៉ាងខ្លាំងចំពោះប្រភេទមេតាបូលីសជាក់លាក់មិនអាចវាយតម្លៃយ៉ាងតឹងរ៉ឹងនូវការផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលានៃភាពចម្រុះមេតាបូលីសបន្ទាប់ពីអន្តរកម្មជីវសាស្រ្តបានទេ។ បច្ចុប្បន្ននេះ ដោយផ្អែកលើការវិភាគទ្រឹស្តីព័ត៌មាន លទ្ធផលចម្បងនៃការទទួលបានវិសាលគម MS/MS ដោយផ្អែកលើសារធាតុរំលាយអាហារដែលមិនលំអៀងគឺថា សត្វស៊ីស្មៅដែលស៊ី ឬធ្វើត្រាប់តាមសត្វស៊ីស្មៅបន្តកាត់បន្ថយភាពចម្រុះមេតាបូលីសទាំងមូលនៃសារធាតុរំលាយអាហារស្លឹក ខណៈពេលដែលបង្កើនកម្រិតនៃឯកទេសរបស់វា។ ការកើនឡើងបណ្តោះអាសន្ននៃភាពជាក់លាក់នៃសារធាតុរំលាយអាហារដែលបណ្តាលមកពីសត្វស៊ីស្មៅត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការកើនឡើងសហការគ្នានៃភាពជាក់លាក់នៃប្រតិចារិក។ លក្ខណៈពិសេសដែលរួមចំណែកច្រើនបំផុតចំពោះឯកទេសមេតាបូលីសធំជាងនេះ (មានតម្លៃ Si ខ្ពស់ជាង) គឺជាសារធាតុរំលាយអាហារពិសេសដែលមានមុខងារស៊ីស្មៅដែលត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈពីមុន។ គំរូនេះគឺស្របនឹងការព្យាករណ៍នៃទ្រឹស្តី OD ប៉ុន្តែការព្យាករណ៍នៃ MT ដែលទាក់ទងនឹងភាពចៃដន្យនៃការសរសេរកម្មវិធីមេតាបូលីសឡើងវិញគឺមិនស៊ីសង្វាក់គ្នាទេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទិន្នន័យនេះក៏ស្របនឹងការព្យាករណ៍នៃគំរូចម្រុះ (MT ល្អបំផុត; រូបភាពទី 1B) ពីព្រោះសារធាតុរំលាយអាហារដែលមិនទាន់ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈផ្សេងទៀតដែលមានមុខងារការពារមិនស្គាល់អាចនៅតែធ្វើតាមការចែកចាយ Si ចៃដន្យ។
គំរូគួរឱ្យកត់សម្គាល់មួយដែលចាប់យកបានបន្ថែមទៀតដោយការស្រាវជ្រាវនេះគឺថា ចាប់ពីកម្រិតមីក្រូវិវត្តន៍ (ចំនួនរុក្ខជាតិតែមួយ និងចំនួនថ្នាំជក់) រហូតដល់មាត្រដ្ឋានវិវត្តន៍ធំជាង (ប្រភេទថ្នាំជក់ដែលទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធ) កម្រិតផ្សេងៗគ្នានៃអង្គការវិវត្តន៍គឺស្ថិតនៅក្នុង "ការការពារដ៏ល្អបំផុត"។ មានភាពខុសគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងសមត្ថភាពរបស់សត្វស៊ីស្មៅ។ Moore et al. (20) និង Kessler និង Kalske (1) បានស្នើដោយឯករាជ្យដើម្បីបំលែងកម្រិតមុខងារទាំងបីនៃជីវៈចម្រុះដែលដើមឡើយត្រូវបានសម្គាល់ដោយ Whittaker (50) ទៅជាការផ្លាស់ប្តូរជាបណ្ដោះអាសន្ន និងបង្កឡើងនៃភាពចម្រុះគីមី។ អ្នកនិពន្ធទាំងនេះមិនបានសង្ខេបទេ។ នីតិវិធីសម្រាប់ការប្រមូលទិន្នន័យមេតាបូឡូមទ្រង់ទ្រាយធំក៏មិនបានគូសបញ្ជាក់ពីរបៀបគណនាភាពចម្រុះមេតាបូលីកពីទិន្នន័យទាំងនេះដែរ។ នៅក្នុងការសិក្សានេះ ការកែតម្រូវតិចតួចចំពោះការចាត់ថ្នាក់មុខងាររបស់ Whittaker នឹងពិចារណាលើភាពចម្រុះ α-មេតាបូលីកជាភាពចម្រុះនៃវិសាលគម MS/MS នៅក្នុងរុក្ខជាតិដែលបានផ្តល់ឱ្យ និងភាពចម្រុះ β-មេតាបូលីកជាការរំលាយអាហារក្នុងលក្ខណៈជាក់លាក់ជាមូលដ្ឋាននៃក្រុមប្រជាជន។ លំហ និងភាពចម្រុះ γ-មេតាបូលីកនឹងជាការពង្រីកនៃការវិភាគប្រភេទសត្វស្រដៀងគ្នា។
សញ្ញា JA គឺចាំបាច់សម្រាប់ការឆ្លើយតបមេតាបូលីសរបស់សត្វស៊ីស្មៅជាច្រើនប្រភេទ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មានកង្វះការធ្វើតេស្តបរិមាណយ៉ាងម៉ត់ចត់នៃការរួមចំណែកនៃបទប្បញ្ញត្តិអន្តរជាក់លាក់នៃជីវសំយោគ JA ចំពោះភាពចម្រុះនៃមេតាបូលីស ហើយថាតើសញ្ញា JA ជាកន្លែងទូទៅសម្រាប់ការធ្វើពិពិធកម្មមេតាបូលីសដែលបង្កឡើងដោយភាពតានតឹងនៅលើមាត្រដ្ឋានម៉ាក្រូវិវត្តន៍ខ្ពស់ជាងនេះនៅតែពិបាកយល់។ យើងបានសង្កេតឃើញថា លក្ខណៈស៊ីស្មៅរបស់សត្វ Nepenthes ដែលស៊ីស្មៅបង្កឱ្យមានឯកទេសមេតាបូលីស ហើយការប្រែប្រួលនៃឯកទេសមេតាបូលីសនៅក្នុងចំនួនប្រជាជននៃប្រភេទសត្វ Nicotiana និងក្នុងចំណោមប្រភេទសត្វ Nicotiana ដែលទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធគឺមានទំនាក់ទំនងវិជ្ជមានជាប្រព័ន្ធជាមួយនឹងសញ្ញា JA។ លើសពីនេះ នៅពេលដែលសញ្ញា JA ត្រូវបានចុះខ្សោយ ភាពជាក់លាក់នៃការមេតាបូលីសដែលបង្កឡើងដោយសត្វស៊ីស្មៅហ្សែនតែមួយនឹងត្រូវបានលុបចោល (រូបភាពទី 3, C និង E)។ ដោយសារតែការផ្លាស់ប្តូរវិសាលគមមេតាបូលីសនៃចំនួនប្រជាជន Nepenthes ដែលចុះខ្សោយដោយធម្មជាតិភាគច្រើនជាបរិមាណ ការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងភាពចម្រុះ β មេតាបូលីស និងភាពជាក់លាក់នៅក្នុងការវិភាគនេះអាចបណ្តាលមកពីការរំភើបខ្លាំងនៃប្រភេទសមាសធាតុដែលសម្បូរទៅដោយមេតាបូលីស។ ថ្នាក់សមាសធាតុទាំងនេះគ្របដណ្ដប់ផ្នែកនៃទម្រង់មេតាបូលីស និងនាំឱ្យមានទំនាក់ទំនងវិជ្ជមានជាមួយសញ្ញា JA។
ដោយសារតែយន្តការជីវគីមីនៃប្រភេទថ្នាំជក់ដែលទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធជាមួយវាមានភាពខុសគ្នាខ្លាំង មេតាបូលីតត្រូវបានកំណត់អត្តសញ្ញាណជាពិសេសនៅក្នុងទិដ្ឋភាពគុណភាព ដូច្នេះវាមានការវិភាគច្រើនជាង។ ដំណើរការនៃទ្រឹស្តីព័ត៌មាននៃទម្រង់មេតាបូលីតដែលចាប់យកបានបង្ហាញថា ការបង្កើតសារធាតុស៊ីស្មៅធ្វើឱ្យកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរឡើងនូវការដោះដូររវាងភាពចម្រុះហ្គាម៉ាមេតាបូលីត និងឯកទេស។ សញ្ញា JA ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការដោះដូរនេះ។ ការកើនឡើងនៃឯកទេសមេតាបូលីតគឺស្របនឹងការព្យាករណ៍ OD សំខាន់ ហើយមានទំនាក់ទំនងវិជ្ជមានជាមួយសញ្ញា JA ខណៈពេលដែលសញ្ញា JA មានទំនាក់ទំនងអវិជ្ជមានជាមួយភាពចម្រុះហ្គាម៉ាមេតាបូលីត។ គំរូទាំងនេះបង្ហាញថាសមត្ថភាព OD របស់រុក្ខជាតិត្រូវបានកំណត់ជាចម្បងដោយភាពប្លាស្ទិកនៃ JA មិនថានៅលើមាត្រដ្ឋានមីក្រូវិវត្តន៍ ឬនៅលើមាត្រដ្ឋានវិវត្តន៍ធំជាងនោះទេ។ ការពិសោធន៍អនុវត្ត JA ខាងក្រៅដែលជៀសវាងពិការភាពជីវសំយោគ JA បង្ហាញបន្ថែមទៀតថា ប្រភេទថ្នាំជក់ដែលទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធអាចត្រូវបានសម្គាល់ទៅជាប្រភេទដែលឆ្លើយតបនឹងសញ្ញា និងប្រភេទដែលមិនឆ្លើយតបនឹងសញ្ញា ដូចជារបៀប JA និងភាពប្លាស្ទិកមេតាបូលីតដែលបង្កឡើងដោយសត្វស៊ីស្មៅ។ ប្រភេទដែលមិនឆ្លើយតបនឹងសញ្ញាមិនអាចឆ្លើយតបបានទេដោយសារតែអសមត្ថភាពក្នុងការផលិត JA ដើម ហើយដូច្នេះត្រូវទទួលរងនូវដែនកំណត់ខាងសរីរវិទ្យា។ នេះអាចបណ្តាលមកពីការផ្លាស់ប្តូរហ្សែននៅក្នុងហ្សែនសំខាន់ៗមួយចំនួននៅក្នុងផ្លូវសញ្ញា JA (AOS និង JAR4 នៅក្នុង N. crescens)។ លទ្ធផលនេះបង្ហាញថាគំរូម៉ាក្រូវិវត្តន៍អន្តរប្រភេទទាំងនេះអាចភាគច្រើនត្រូវបានជំរុញដោយការផ្លាស់ប្តូរនៃការយល់ឃើញអរម៉ូនខាងក្នុង និងការឆ្លើយតប។
បន្ថែមពីលើអន្តរកម្មរវាងរុក្ខជាតិ និងសត្វស៊ីស្មៅ ការរុករកភាពចម្រុះមេតាបូលីសគឺទាក់ទងនឹងការរីកចម្រើនខាងទ្រឹស្តីសំខាន់ៗទាំងអស់នៅក្នុងការស្រាវជ្រាវអំពីការសម្របខ្លួនជីវសាស្រ្តទៅនឹងបរិស្ថាន និងការវិវត្តនៃលក្ខណៈ phenotypic ស្មុគស្មាញ។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃបរិមាណទិន្នន័យដែលទទួលបានដោយឧបករណ៍ MS ទំនើប ការធ្វើតេស្តសម្មតិកម្មលើភាពចម្រុះមេតាបូលីសឥឡូវនេះអាចលើសពីភាពខុសគ្នានៃមេតាបូលីតបុគ្គល/ប្រភេទ និងអនុវត្តការវិភាគសកលដើម្បីបង្ហាញពីគំរូដែលមិននឹកស្មានដល់។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការវិភាគទ្រង់ទ្រាយធំ ពាក្យប្រៀបធៀបសំខាន់មួយគឺគំនិតនៃការបង្កើតផែនទីដែលមានអត្ថន័យដែលអាចប្រើដើម្បីរុករកទិន្នន័យ។ ដូច្នេះ លទ្ធផលសំខាន់មួយនៃការរួមបញ្ចូលគ្នាបច្ចុប្បន្ននៃមេតាបូលីក MS/MS ដែលមិនលំអៀង និងទ្រឹស្តីព័ត៌មានគឺថាវាផ្តល់នូវម៉ែត្រសាមញ្ញមួយដែលអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតផែនទីដើម្បីរកមើលភាពចម្រុះមេតាបូលីសលើមាត្រដ្ឋាន taxonomic ផ្សេងៗគ្នា។ វាគឺជាតម្រូវការជាមូលដ្ឋាននៃវិធីសាស្ត្រនេះ។ ការសិក្សាអំពីការវិវត្តន៍មីក្រូ/ម៉ាក្រូ និងបរិស្ថានវិទ្យាសហគមន៍។
នៅកម្រិតម៉ាក្រូវិវត្តន៍ ស្នូលនៃទ្រឹស្តីសហវិវត្តន៍រុក្ខជាតិ-សត្វល្អិតរបស់ Ehrlich និង Raven (51) គឺដើម្បីទស្សន៍ទាយថា ការប្រែប្រួលនៃភាពចម្រុះមេតាបូលីសរវាងប្រភេទសត្វគឺជាមូលហេតុនៃភាពចម្រុះនៃពូជរុក្ខជាតិ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងរយៈពេលហាសិបឆ្នាំចាប់តាំងពីការបោះពុម្ពផ្សាយស្នាដៃដ៏សំខាន់នេះ សម្មតិកម្មនេះកម្រត្រូវបានសាកល្បងណាស់ (52)។ នេះភាគច្រើនដោយសារតែលក្ខណៈពង្សាវតារនៃលក្ខណៈមេតាបូលីសដែលអាចប្រៀបធៀបបាននៅទូទាំងពូជរុក្ខជាតិចម្ងាយឆ្ងាយ។ ភាពកម្រអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីចងក្រងវិធីសាស្ត្រវិភាគគោលដៅ។ លំហូរការងារ MS/MS បច្ចុប្បន្នដែលដំណើរការដោយទ្រឹស្តីព័ត៌មានវាស់វែងភាពស្រដៀងគ្នានៃរចនាសម្ព័ន្ធ MS/MS នៃសារធាតុរំលាយអាហារដែលមិនស្គាល់ (ដោយគ្មានការជ្រើសរើសសារធាតុរំលាយអាហារជាមុន) ហើយបំលែង MS/MS ទាំងនេះទៅជាសំណុំនៃ MS/MS ដូច្នេះនៅក្នុងការរំលាយអាហារវិជ្ជាជីវៈ គំរូម៉ាក្រូវិវត្តន៍ទាំងនេះត្រូវបានប្រៀបធៀបនៅក្នុងមាត្រដ្ឋានចំណាត់ថ្នាក់។ សូចនាករស្ថិតិសាមញ្ញ។ ដំណើរការនេះគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងការវិភាគពង្សាវតារ ដែលអាចប្រើការតម្រឹមលំដាប់ដើម្បីវាស់វែងអត្រានៃភាពចម្រុះ ឬការវិវត្តន៍លក្ខណៈដោយមិនចាំបាច់ទស្សន៍ទាយជាមុន។
នៅកម្រិតជីវគីមី សម្មតិកម្មត្រួតពិនិត្យរបស់ Firn និង Jones (53) បង្ហាញថា ភាពចម្រុះនៃមេតាបូលីសត្រូវបានរក្សានៅកម្រិតផ្សេងៗគ្នា ដើម្បីផ្តល់វត្ថុធាតុដើមដើម្បីបញ្ចេញសកម្មភាពជីវសាស្រ្តនៃសារធាតុរំលាយដែលមិនទាក់ទងគ្នាពីមុន ឬជំនួស។ វិធីសាស្ត្រទ្រឹស្តីព័ត៌មានផ្តល់នូវក្របខ័ណ្ឌមួយដែលការផ្លាស់ប្តូរវិវត្តន៍ជាក់លាក់នៃសារធាតុរំលាយទាំងនេះ ដែលកើតឡើងក្នុងអំឡុងពេលឯកទេសនៃសារធាតុរំលាយអាចត្រូវបានវាស់វែងជាផ្នែកមួយនៃដំណើរការត្រួតពិនិត្យវិវត្តន៍ដែលបានស្នើឡើង៖ ការសម្របខ្លួនសកម្មខាងជីវសាស្រ្តពីភាពជាក់លាក់ទាបទៅភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ សារធាតុរំលាយដែលត្រូវបានរារាំងនៃបរិស្ថានដែលបានផ្តល់ឱ្យ។
សរុបមក នៅក្នុងសម័យដើមនៃជីវវិទ្យាម៉ូលេគុល ទ្រឹស្តីការពាររុក្ខជាតិសំខាន់ៗត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយវិធីសាស្ត្រដែលជំរុញដោយសម្មតិកម្មដកថយត្រូវបានចាត់ទុកយ៉ាងទូលំទូលាយថាជាមធ្យោបាយតែមួយគត់នៃវឌ្ឍនភាពវិទ្យាសាស្ត្រ។ នេះភាគច្រើនដោយសារតែដែនកំណត់បច្ចេកទេសនៃការវាស់វែងមេតាបូឡូមទាំងមូល។ ទោះបីជាវិធីសាស្ត្រដែលជំរុញដោយសម្មតិកម្មមានប្រយោជន៍ជាពិសេសក្នុងការជ្រើសរើសយន្តការមូលហេតុផ្សេងទៀតក៏ដោយ សមត្ថភាពរបស់ពួកគេក្នុងការជំរុញការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីបណ្តាញជីវគីមីគឺមានកម្រិតជាងវិធីសាស្ត្រគណនាដែលមាននៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រសហសម័យដែលប្រើប្រាស់ទិន្នន័យច្រើន។ ដូច្នេះ ទ្រឹស្តីដែលមិនអាចទស្សន៍ទាយបានគឺហួសពីវិសាលភាពនៃទិន្នន័យដែលមាន ដូច្នេះរូបមន្តសម្មតិកម្ម/វដ្តសាកល្បងនៃវឌ្ឍនភាពនៅក្នុងវិស័យស្រាវជ្រាវមិនអាចលុបចោលបានទេ (4)។ យើងមើលឃើញថាលំហូរការងារគណនានៃមេតាបូឡូមិកដែលបានណែនាំនៅទីនេះអាចបង្កើតចំណាប់អារម្មណ៍ឡើងវិញនៅក្នុងបញ្ហាថ្មីៗ (របៀប) និងចុងក្រោយ (មូលហេតុ) នៃភាពចម្រុះមេតាបូលីស និងរួមចំណែកដល់យុគសម័យថ្មីនៃវិទ្យាសាស្ត្រទិន្នន័យដែលដឹកនាំដោយទ្រឹស្តី។ យុគសម័យនេះបានពិនិត្យឡើងវិញនូវទ្រឹស្តីសំខាន់ៗដែលបានជម្រុញមនុស្សជំនាន់មុន។
ការផ្តល់ចំណីដោយផ្ទាល់ដល់សត្វស៊ីស្មៅត្រូវបានអនុវត្តដោយការចិញ្ចឹមដង្កូវដំណាក់កាលទីពីរ ឬដង្កូវ Sl លើស្លឹករុក្ខជាតិពណ៌ស្លេកតែមួយរបស់រុក្ខជាតិផ្កាកុលាបតែមួយ ដែលមានចំនួន 10 ដើមក្នុងមួយរុក្ខជាតិ។ ដង្កូវសត្វល្អិតត្រូវបានខ្ទាស់ដោយដង្កៀប ហើយជាលិកាស្លឹកដែលនៅសល់ត្រូវបានប្រមូល 24 និង 72 ម៉ោងបន្ទាប់ពីឆ្លងមេរោគ និងកកយ៉ាងលឿន ហើយសារធាតុរំលាយអាហារត្រូវបានស្រង់ចេញ។
ធ្វើត្រាប់តាមការព្យាបាលដោយស៊ីស្មៅតាមរបៀបដែលស៊ីសង្វាក់គ្នា។ វិធីសាស្រ្តនេះគឺប្រើកង់លំនាំក្រណាត់ដើម្បីទម្លុះបន្លាបីជួរនៅសងខាងនៃកណ្តាលស្លឹកទាំងបីដែលរីកធំពេញរបស់រុក្ខជាតិក្នុងដំណាក់កាលលូតលាស់នៃកម្រងផ្កាក្រណាត់ ហើយលាបថ្នាំ Ms ដែលពនលាយក្នុងសមាមាត្រ 1:5 ភ្លាមៗ។ ឬប្រើម្រាមដៃដែលពាក់ស្រោមដៃដើម្បីបញ្ចូល S1 OS ចូលទៅក្នុងមុខរបួសដែលទម្លុះ។ ប្រមូលផល និងកែច្នៃស្លឹកដូចដែលបានពិពណ៌នាខាងលើ។ ប្រើវិធីសាស្រ្តដែលបានពិពណ៌នាពីមុនដើម្បីទាញយកសារធាតុរំលាយអាហារបឋម និងអរម៉ូនរុក្ខជាតិ (54)។
ចំពោះការប្រើប្រាស់ JA ពីខាងក្រៅ ស្លឹកតូចៗចំនួនបីនៃរុក្ខជាតិផ្កាកុលាបនីមួយៗក្នុងចំណោមរុក្ខជាតិទាំងប្រាំមួយនៃប្រភេទសត្វនីមួយៗត្រូវបានព្យាបាលដោយថ្នាំ lanolin ចំនួន 20μl ដែលមានផ្ទុក MeJA 150μg (Lan + MeJA) និង lanolin ចំនួន 20μl បូករួមទាំងការព្យាបាលរបួស (Lan + W) ឬប្រើ lanolin សុទ្ធចំនួន 20μl ជាការគ្រប់គ្រង។ ស្លឹកត្រូវបានប្រមូលផល 72 ម៉ោងបន្ទាប់ពីការព្យាបាល កកក្នុងអាសូតរាវ ហើយរក្សាទុកនៅសីតុណ្ហភាព -80°C រហូតដល់ការប្រើប្រាស់។
ខ្សែហ្សែនប្តូរហ្សែន JA និង ET ចំនួនបួន គឺ irAOC (36), irCOI1 (55), irACO និង sETR1 (48) ត្រូវបានកំណត់អត្តសញ្ញាណនៅក្នុងក្រុមស្រាវជ្រាវរបស់យើង។ irAOC បានបង្ហាញពីការថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៃកម្រិត JA និង JA-Ile ខណៈពេលដែល irCOI1 មិនងាយនឹងប្រតិកម្មទៅនឹង JAs ទេ។ បើប្រៀបធៀបជាមួយ EV ការប្រមូលផ្តុំ JA-Ile បានកើនឡើង។ ស្រដៀងគ្នានេះដែរ irACO នឹងកាត់បន្ថយការផលិត ET ហើយបើប្រៀបធៀបជាមួយ EV sETR1 ដែលមិនងាយនឹងប្រតិកម្មទៅនឹង ET នឹងបង្កើនការផលិត ET។
ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ឡាស៊ែរហ្វូតូអាគូស្ទិក (ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ET ពេលវេលាជាក់ស្តែង Sensor Sense ETD-300) ត្រូវបានប្រើដើម្បីអនុវត្តការវាស់វែង ET ដោយមិនចាំបាច់វះកាត់។ ភ្លាមៗបន្ទាប់ពីការព្យាបាល ពាក់កណ្តាលនៃស្លឹកត្រូវបានកាត់ ហើយផ្ទេរទៅដបកែវបិទជិត 4 មីលីលីត្រ ហើយចន្លោះក្បាលត្រូវបានអនុញ្ញាតឱ្យកកកុញក្នុងរយៈពេល 5 ម៉ោង។ ក្នុងអំឡុងពេលវាស់វែង ដបនីមួយៗត្រូវបានលាងសម្អាតដោយស្ទ្រីមខ្យល់បរិសុទ្ធ 2 លីត្រ/ម៉ោងរយៈពេល 8 នាទី ដែលពីមុនបានឆ្លងកាត់កាតាលីករដែលផ្តល់ដោយ Sensor Sense ដើម្បីយក CO2 និងទឹកចេញ។
ទិន្នន័យ microarray ត្រូវបានបោះពុម្ពផ្សាយដំបូងនៅក្នុង (35) ហើយត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងមូលដ្ឋានទិន្នន័យ Gene Expression Comprehensive Database របស់មជ្ឈមណ្ឌលជាតិសម្រាប់ព័ត៌មានជីវបច្ចេកវិទ្យា (NCBI) (លេខចូលប្រើប្រាស់ GSE30287)។ ទិន្នន័យដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងស្លឹកដែលបណ្តាលមកពីការព្យាបាលដោយ W+ OSMs និងការគ្រប់គ្រងដែលមិនខូចខាតត្រូវបានស្រង់ចេញសម្រាប់ការសិក្សានេះ។ អាំងតង់ស៊ីតេឆៅគឺ log2។ មុនពេលវិភាគស្ថិតិ មូលដ្ឋានត្រូវបានបំលែង និងធ្វើឱ្យមានលក្ខណៈធម្មតាទៅជាភាគរយទី 75 របស់វាដោយប្រើកញ្ចប់កម្មវិធី R។
ទិន្នន័យ​លំដាប់ RNA ដើម (RNA-seq) នៃ​ប្រភេទ Nicotiana ត្រូវបានទាញយកចេញពីបណ្ណសារអានខ្លី NCBI (SRA) លេខគម្រោងគឺ PRJNA301787 ដែលត្រូវបានរាយការណ៍ដោយ Zhou et al. (39) ហើយបន្តដូចដែលបានពិពណ៌នានៅក្នុង (56)។ ទិន្នន័យឆៅដែលដំណើរការដោយ W + W, W + OSM និង W + OSS1 ដែលត្រូវគ្នានឹងប្រភេទ Nicotiana ត្រូវបានជ្រើសរើសសម្រាប់ការវិភាគនៅក្នុងការសិក្សានេះ ហើយបានដំណើរការតាមរបៀបដូចខាងក្រោម៖ ដំបូង ការអាន RNA-seq ឆៅត្រូវបានបម្លែងទៅជាទម្រង់ FASTQ។ HISAT2 បម្លែង FASTQ ទៅជា SAM ហើយ SAMtools បម្លែងឯកសារ SAM ទៅជាឯកសារ BAM ដែលបានតម្រៀប។ StringTie ត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាការបញ្ចេញហ្សែន ហើយវិធីសាស្ត្របញ្ចេញមតិរបស់វាគឺថាមានបំណែកក្នុងមួយពាន់បំណែកមូលដ្ឋានក្នុងមួយលានបំណែកប្រតិចារិកដែលបានតម្រៀប។
ជួរឈរ​ក្រូម៉ាតូក្រាហ្វី Acclaim (150 mm x 2.1 mm; ទំហំភាគល្អិត 2.2μm) ដែលប្រើក្នុងការវិភាគ និងជួរឈរការពារទំហំ 4 mm x 4 mm មានសម្ភារៈដូចគ្នា។ ជម្រាលគោលពីរខាងក្រោមត្រូវបានប្រើនៅក្នុងប្រព័ន្ធ Dionex UltiMate 3000 Ultra High Performance Liquid Chromatography (UHPLC)៖ 0 ទៅ 0.5 នាទី អ៊ីសូក្រាទីក 90% A [ទឹកដែលគ្មានអ៊ីយ៉ុង 0.1% (v/v) អាសេតូនីទ្រីល និងអាស៊ីតហ្វមិក 0.05%] 10% B (អាសេតូនីទ្រីល និងអាស៊ីតហ្វមិក 0.05%); 0.5 ទៅ 23.5 នាទី ដំណាក់កាលជម្រាលគឺ 10% A និង 90% B រៀងគ្នា; 23.5 ទៅ 25 នាទី អ៊ីសូក្រាទីក 10% A និង 90% B។ អត្រាលំហូរគឺ 400μl/នាទី។ សម្រាប់ការវិភាគ MS ទាំងអស់ សូមចាក់សារធាតុរំលាយជួរឈរចូលទៅក្នុងម៉ាស៊ីនវិភាគ quadrupole និង time-of-flight (qTOF) ដែលបំពាក់ដោយប្រភព electrospray ដែលដំណើរការក្នុងរបៀបអ៊ីយ៉ូដនីយកម្មវិជ្ជមាន (វ៉ុល capillary, 4500 V; ច្រកចេញ capillary 130 V; សីតុណ្ហភាពសម្ងួត 200°C; លំហូរខ្យល់សម្ងួត 10 លីត្រ/នាទី)។
អនុវត្តការវិភាគបំណែក MS / MS (តទៅនេះហៅថា MS / MS) ដែលមិនពាក់ព័ន្ធ ឬមិនអាចបែងចែកបានពីទិន្នន័យ ដើម្បីទទួលបានព័ត៌មានរចនាសម្ព័ន្ធអំពីទម្រង់មេតាបូលីសដែលអាចរកឃើញជារួម។ គោលគំនិតនៃវិធីសាស្ត្រ MS/MS ដែលមិនរើសអើងពឹងផ្អែកលើការពិតដែលថា quadrupole មានបង្អួចញែកម៉ាស់ធំណាស់ [ដូច្នេះ សូមពិចារណាសញ្ញាសមាមាត្រម៉ាស់ទៅនឹងបន្ទុក (m/z) ទាំងអស់ជាបំណែក]។ សម្រាប់ហេតុផលនេះ ដោយសារតែឧបករណ៍ Impact II មិនអាចបង្កើតទំនោរ CE ការវិភាគឯករាជ្យជាច្រើនត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើតម្លៃថាមពលប៉ះទង្គិចគ្នាដែលបង្កឡើងដោយការប៉ះទង្គិចគ្នាកើនឡើង (CE)។ សរុបមក ដំបូងវិភាគគំរូដោយអ៊ីយ៉ូដអ៊ុលត្រាស្ព្រាយ UHPLC/qTOF-MS ដោយប្រើរបៀបស្ពិចត្រូម៉ែត្រីម៉ាស់តែមួយ (លក្ខខណ្ឌបំបែកទាបដែលបង្កើតឡើងដោយការបំបែកក្នុងប្រភព) ដោយស្កេនពី m/z 50 ដល់ 1500 នៅប្រេកង់ធ្វើម្តងទៀត 5 Hz។ ប្រើអាសូតជាឧស្ម័នប៉ះទង្គិចសម្រាប់ការវិភាគ MS/MS ហើយអនុវត្តការវាស់វែងឯករាជ្យនៅវ៉ុលឌីសូស្យុងឌីសូស្យុងដែលបង្កឡើងដោយការប៉ះទង្គិចបួនផ្សេងគ្នាដូចខាងក្រោម៖ 20, 30, 40, និង 50 eV។ ពេញមួយដំណើរការវាស់វែង quadrupole មានបង្អួចញែកម៉ាស់ធំបំផុត ចាប់ពី m/z 50 ដល់ 1500។ នៅពេលដែលការពិសោធន៍ m/z ផ្នែកខាងមុខ និងទទឹងញែកត្រូវបានកំណត់ទៅ 200 ជួរម៉ាស់ត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្មដោយស្វ័យប្រវត្តិដោយកម្មវិធីប្រតិបត្តិការរបស់ឧបករណ៍ និង 0 Da។ ស្កេនរកបំណែកម៉ាស់ដូចនៅក្នុងរបៀបម៉ាស់តែមួយ។ ប្រើសូដ្យូមហ្វម៉ាត (អ៊ីសូប្រូផាណុល 50 មីលីលីត្រ អាស៊ីតហ្វមីក 200 μl និងដំណោះស្រាយទឹក NaOH 1 មីលីលីត្រ 1M) សម្រាប់ការក្រិតតាមខ្នាតម៉ាស់។ ដោយប្រើក្បួនដោះស្រាយក្រិតតាមខ្នាតដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់របស់ Bruker ឯកសារទិន្នន័យត្រូវបានក្រិតតាមខ្នាតបន្ទាប់ពីដំណើរការវិសាលគមជាមធ្យមក្នុងរយៈពេលដែលបានកំណត់។ ប្រើមុខងារនាំចេញនៃកម្មវិធីវិភាគទិន្នន័យ v4.0 (Brook Dalton, Bremen, អាល្លឺម៉ង់) ដើម្បីបំប្លែងឯកសារទិន្នន័យឆៅទៅជាទម្រង់ NetCDF។ សំណុំទិន្នន័យ MS/MS ត្រូវបានរក្សាទុកនៅក្នុងមូលដ្ឋានទិន្នន័យ metabolomics បើកចំហ MetaboLights (www.ebi.ac.uk) ជាមួយនឹងលេខចូលប្រើប្រាស់ MTBLS1471។
ការផ្គុំ MS/MS អាចត្រូវបានសម្រេចតាមរយៈការវិភាគសហសម្ព័ន្ធរវាងសញ្ញាគុណភាព MS1 និង MS/MS សម្រាប់ថាមពលប៉ះទង្គិចទាប និងខ្ពស់ និងច្បាប់ដែលទើបអនុវត្តថ្មីៗ។ ស្គ្រីប R ត្រូវបានប្រើដើម្បីសម្រេចការវិភាគសហសម្ព័ន្ធនៃការចែកចាយនៃសារធាតុបឋមទៅកាន់ផលិតផល ហើយស្គ្រីប C# (https://github.com/MPI-DL/indiscriminant-MS-MS-assembly-pipeline) ត្រូវបានប្រើដើម្បីអនុវត្តច្បាប់។
ដើម្បីកាត់បន្ថយកំហុសវិជ្ជមានមិនពិតដែលបណ្តាលមកពីសំឡេងរំខានផ្ទៃខាងក្រោយ និងសហសម្ព័ន្ធមិនពិតដែលបណ្តាលមកពីការរកឃើញលក្ខណៈពិសេស m/z មួយចំនួននៅក្នុងគំរូមួយចំនួនតូចប៉ុណ្ណោះ យើងប្រើមុខងារ "កំពូលពេញ" នៃកញ្ចប់ R XCMS (សម្រាប់ការកែសំឡេងរំខានផ្ទៃខាងក្រោយ)។ គួរតែប្រើដើម្បីជំនួសអាំងតង់ស៊ីតេ "NA" (កំពូលមិនត្រូវបានរកឃើញ)។ នៅពេលដែលមុខងារកំពូលបំពេញត្រូវបានប្រើ នៅតែមានតម្លៃអាំងតង់ស៊ីតេ "0" ជាច្រើននៅក្នុងសំណុំទិន្នន័យដែលនឹងប៉ះពាល់ដល់ការគណនាសហសម្ព័ន្ធ។ បន្ទាប់មក យើងប្រៀបធៀបលទ្ធផលដំណើរការទិន្នន័យដែលទទួលបាននៅពេលដែលមុខងារកំពូលពេញត្រូវបានប្រើ និងនៅពេលដែលមុខងារកំពូលពេញមិនត្រូវបានប្រើ ហើយគណនាតម្លៃសំឡេងរំខានផ្ទៃខាងក្រោយដោយផ្អែកលើតម្លៃប៉ាន់ស្មានជាមធ្យមដែលបានកែតម្រូវ ហើយបន្ទាប់មកជំនួសតម្លៃអាំងតង់ស៊ីតេ 0 ទាំងនេះជាមួយនឹងតម្លៃផ្ទៃខាងក្រោយដែលបានគណនា។ យើងក៏បានពិចារណាតែលក្ខណៈពិសេសដែលអាំងតង់ស៊ីតេរបស់វាលើសពីបីដងនៃតម្លៃផ្ទៃខាងក្រោយ ហើយចាត់ទុកពួកវាថាជា "កំពូលពិត"។ សម្រាប់ការគណនា PCC មានតែសញ្ញា m/z នៃបុព្វបទគំរូ (MS1) និងសំណុំទិន្នន័យបំណែកដែលមានកំពូលពិតយ៉ាងហោចណាស់ប្រាំបីប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានពិចារណា។
ប្រសិនបើអាំងតង់ស៊ីតេនៃលក្ខណៈពិសេសគុណភាពនៃសារធាតុបឋមនៅក្នុងគំរូទាំងមូលមានទំនាក់ទំនងគួរឱ្យកត់សម្គាល់ជាមួយនឹងអាំងតង់ស៊ីតេថយចុះនៃលក្ខណៈពិសេសគុណភាពដូចគ្នាដែលត្រូវបានទទួលរងនូវថាមពលប៉ះទង្គិចទាប ឬខ្ពស់ ហើយលក្ខណៈពិសេសមិនត្រូវបានដាក់ស្លាកថាជាកំពូលអ៊ីសូតូបដោយ CAMERA ទេ វាអាចត្រូវបានកំណត់បន្ថែមទៀត។ បន្ទាប់មក ដោយការគណនាគូផលិតផលសារធាតុបឋមដែលអាចធ្វើទៅបានទាំងអស់ក្នុងរយៈពេល 3 វិនាទី (បង្អួចពេលវេលារក្សាទុកដែលប៉ាន់ស្មានសម្រាប់ការរក្សាទុកកំពូល) ការវិភាគសហសម្ព័ន្ធត្រូវបានអនុវត្ត។ មានតែនៅពេលដែលតម្លៃ m/z ទាបជាងតម្លៃសារធាតុបឋម ហើយការបែងចែក MS/MS កើតឡើងនៅក្នុងទីតាំងគំរូដូចគ្នានៅក្នុងសំណុំទិន្នន័យជាសារធាតុបឋមដែលវាត្រូវបានទាញយកមក វាត្រូវបានចាត់ទុកថាជាបំណែក។
ដោយផ្អែកលើច្បាប់សាមញ្ញទាំងពីរនេះ យើងមិនរាប់បញ្ចូលបំណែកដែលបានបញ្ជាក់ដែលមានតម្លៃ m/z ធំជាង m/z នៃសារធាតុបឋមដែលបានកំណត់ ហើយផ្អែកលើទីតាំងគំរូដែលសារធាតុបឋមលេចឡើង និងបំណែកដែលបានបញ្ជាក់។ វាក៏អាចធ្វើទៅបានផងដែរក្នុងការជ្រើសរើសលក្ខណៈពិសេសគុណភាពដែលបង្កើតឡើងដោយបំណែកក្នុងប្រភពជាច្រើនដែលបង្កើតក្នុងរបៀប MS1 ជាសារធាតុបឋមបេក្ខជន ដោយហេតុនេះបង្កើតសមាសធាតុ MS/MS ដែលលែងត្រូវការ។ ដើម្បីកាត់បន្ថយភាពលែងត្រូវការទិន្នន័យនេះ ប្រសិនបើភាពស្រដៀងគ្នា NDP នៃវិសាលគមលើសពី 0.6 ហើយពួកវាជាកម្មសិទ្ធិរបស់ក្រូម៉ាតូក្រាម "pcgroup" ដែលបានកំណត់ដោយ CAMERA យើងនឹងបញ្ចូលពួកវាចូលគ្នា។ ជាចុងក្រោយ យើងបញ្ចូលលទ្ធផល CE ទាំងបួនដែលទាក់ទងនឹងសារធាតុបឋម និងបំណែកទៅក្នុងវិសាលគមសមាសធាតុចុងក្រោយដោយជ្រើសរើសកំពូលអាំងតង់ស៊ីតេខ្ពស់បំផុតក្នុងចំណោមកំពូលបេក្ខជនទាំងអស់ដែលមានតម្លៃ m/z ដូចគ្នានៅថាមពលប៉ះទង្គិចផ្សេងៗគ្នា។ ជំហានដំណើរការជាបន្តបន្ទាប់គឺផ្អែកលើគោលគំនិតនៃវិសាលគមសមាសធាតុ ហើយគិតគូរពីលក្ខខណ្ឌ CE ផ្សេងៗគ្នាដែលត្រូវការដើម្បីបង្កើនប្រូបាប៊ីលីតេនៃការបែកបាក់ ពីព្រោះបំណែកមួយចំនួនអាចត្រូវបានរកឃើញតែក្រោមថាមពលប៉ះទង្គិចជាក់លាក់ប៉ុណ្ណោះ។
RDPI (30) ត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាភាពមិនបង្កឡើងនៃទម្រង់មេតាបូលីស។ ភាពចម្រុះនៃវិសាលគមមេតាបូលីស (សន្ទស្សន៍ Hj) ត្រូវបានទាញយកចេញពីភាពសម្បូរបែបនៃសារធាតុមុន MS/MS ដោយប្រើអង់ត្រូពី Shannon នៃការចែកចាយប្រេកង់ MS/MS ដោយប្រើសមីការខាងក្រោមដែលបានពិពណ៌នាដោយ Martínez et al. (8)។ Hj = −∑i = 1mPijlog2(Pij) ដែល Pij ត្រូវគ្នាទៅនឹងប្រេកង់ទាក់ទងនៃ MS/MS ទី i នៅក្នុងគំរូទី j (j = 1, 2,…, m) (i = 1, 2, …, m) t)។
ភាពជាក់លាក់នៃមេតាបូលីក (សន្ទស្សន៍ Si) ត្រូវបានកំណត់ថាជាអត្តសញ្ញាណនៃការបញ្ចេញមតិរបស់ MS/MS ដែលបានផ្តល់ឱ្យទាក់ទងនឹងប្រេកង់រវាងគំរូដែលកំពុងត្រូវបានពិចារណា។ ភាពជាក់លាក់នៃ MS/MS ត្រូវបានគណនាជា Si = 1t (∑j = 1tPijPilog2PijPi)
ប្រើរូបមន្តខាងក្រោមដើម្បីវាស់សន្ទស្សន៍ δj ជាក់លាក់នៃមេតាបូឡូមនៃគំរូ j នីមួយៗ និងមធ្យមភាគនៃភាពជាក់លាក់ MS/MS δj = ∑i = 1mPijSi
វិសាលគម MS/MS ត្រូវបានតម្រឹមជាគូ ហើយភាពស្រដៀងគ្នាត្រូវបានគណនាដោយផ្អែកលើពិន្ទុពីរ។ ដំបូង ដោយប្រើ NDP ស្តង់ដារ (ត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាវិធីសាស្ត្រសហសម្ព័ន្ធកូស៊ីនុស) ប្រើសមីការខាងក្រោមដើម្បីដាក់ពិន្ទុភាពស្រដៀងគ្នានៃចម្រៀករវាងវិសាលគម NDP = (∑iS1 & S2WS1, iWS2, i) 2∑iWS1, i2∑iWS2, i2 ដែល S1 និង S2 ដែលត្រូវគ្នា សម្រាប់វិសាលគម 1 និងវិសាលគម 2 ក៏ដូចជា WS1, i និង WS2 i តំណាងឱ្យទម្ងន់ដោយផ្អែកលើអាំងតង់ស៊ីតេកំពូលដែលភាពខុសគ្នានៃកំពូលរួមទី i រវាងវិសាលគមទាំងពីរគឺតិចជាង 0.01 Da។ ទម្ងន់ត្រូវបានគណនាដូចខាងក្រោម៖ W = [អាំងតង់ស៊ីតេកំពូល] m [គុណភាព] n, m = 0.5, n = 2 ដូចដែលបានណែនាំដោយ MassBank។
វិធីសាស្ត្រដាក់ពិន្ទុទីពីរត្រូវបានអនុវត្ត ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការវិភាគ NL ដែលបានចែករំលែករវាង MS/MS។ ចំពោះគោលបំណងនេះ យើងបានប្រើបញ្ជី NL ចំនួន 52 ដែលជួបប្រទះជាញឹកញាប់ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការបំបែក MS រួមគ្នា និង NL ជាក់លាក់ជាង (ឯកសារទិន្នន័យ S1) ដែលត្រូវបានបញ្ជាក់ពីមុនសម្រាប់វិសាលគម MS/MS នៃសារធាតុរំលាយបន្ទាប់បន្សំនៃប្រភេទ Nepenthes ដែលចុះខ្សោយ (9, 26)។ បង្កើតវ៉ិចទ័រគោលពីរនៃ 1 និង 0 សម្រាប់ MS/MS នីមួយៗ ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងចរន្ត និងមិនមាននៃ NL មួយចំនួនរៀងៗខ្លួន។ ដោយផ្អែកលើភាពស្រដៀងគ្នានៃចម្ងាយ Euclidean ពិន្ទុភាពស្រដៀងគ្នារបស់ NL ត្រូវបានគណនាសម្រាប់វ៉ិចទ័រ NL គោលពីរនីមួយៗ។
ដើម្បីអនុវត្តការដាក់ជាក្រុមពីរ យើងបានប្រើកញ្ចប់ R DiffCoEx ដែលផ្អែកលើផ្នែកបន្ថែមនៃ Weighted Gene Co-expression Analysis (WGCNA)។ ដោយប្រើម៉ាទ្រីសដាក់ពិន្ទុ NDP និង NL នៃវិសាលគម MS/MS យើងបានប្រើ DiffCoEx ដើម្បីគណនាម៉ាទ្រីសសហសម្ព័ន្ធប្រៀបធៀប។ ការដាក់ជាក្រុមគោលពីរត្រូវបានអនុវត្តដោយកំណត់ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ "cutreeDynamic" ទៅ method = "hybrid", cutHeight = 0.9999, deepSplit = T និង minClusterSize = 10។ កូដប្រភព R របស់ DiffCoEx ត្រូវបានទាញយកពីឯកសារបន្ថែម 1 ដោយ Tesson et al. (57); កញ្ចប់កម្មវិធី R WGCNA ដែលត្រូវការអាចរកបាននៅក្នុង https://horvath.genetics.ucla.edu/html/CoexpressionNetwork/Rpackages/WGCNA។
ដើម្បីអនុវត្តការវិភាគបណ្តាញម៉ូលេគុល MS/MS យើងបានគណនាការតភ្ជាប់វិសាលគមដែលបានផ្គូផ្គងដោយផ្អែកលើប្រភេទស្រដៀងគ្នានៃ NDP និង NL ហើយបានប្រើកម្មវិធី Cytoscape ដើម្បីមើលឃើញរចនាសម្ព័ន្ធបណ្តាញដោយប្រើប្លង់សរីរាង្គនៅក្នុងកម្មវិធីបន្ថែមក្បួនដោះស្រាយប្លង់ yFiles របស់ CyFilescape។
ប្រើ R កំណែ 3.0.1 ដើម្បីធ្វើការវិភាគស្ថិតិលើទិន្នន័យ។ សារៈសំខាន់ខាងស្ថិតិត្រូវបានវាយតម្លៃដោយប្រើការវិភាគភាពខុសគ្នាទ្វេផ្លូវ (ANOVA) បន្ទាប់មកដោយការធ្វើតេស្តក្រោយ hoc នៃភាពខុសគ្នាដ៏សំខាន់របស់ Tukey (HSD)។ ដើម្បីវិភាគភាពខុសគ្នារវាងការព្យាបាលដោយការស៊ីស្មៅ និងការគ្រប់គ្រង ការចែកចាយទ្វេភាគីនៃក្រុមគំរូពីរក្រុមដែលមានភាពខុសគ្នាដូចគ្នាត្រូវបានវិភាគដោយប្រើការធ្វើតេស្ត t របស់សិស្ស។
សម្រាប់​ឯកសារ​បន្ថែម​សម្រាប់​អត្ថបទ​នេះ សូម​មើល http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/24/eaaz0381/DC1
នេះ​ជា​អត្ថបទ​សម្រាប់​ចូល​មើល​ដោយ​សេរី ដែល​ចែកចាយ​ក្រោម​លក្ខខណ្ឌ​នៃ​អាជ្ញាប័ណ្ណ Creative Commons Attribution-Non-Commercial ដែល​អនុញ្ញាត​ឱ្យ​ប្រើប្រាស់ ចែកចាយ និង​ផលិត​ឡើង​វិញ​ក្នុង​មធ្យោបាយ​ណាមួយ ដរាបណា​ការ​ប្រើប្រាស់​ចុងក្រោយ​មិនមែន​សម្រាប់​ផលប្រយោជន៍​ពាណិជ្ជកម្ម ហើយ​គោលការណ៍​គឺថា​ស្នាដៃ​ដើម​គឺ​ត្រឹមត្រូវ។ ជា​ឯកសារយោង។
ចំណាំ៖ យើងគ្រាន់តែស្នើសុំឱ្យអ្នកផ្តល់អាសយដ្ឋានអ៊ីមែលរបស់អ្នក ដើម្បីឱ្យមនុស្សដែលអ្នកណែនាំទៅកាន់ទំព័រដឹងថាអ្នកចង់ឱ្យពួកគេឃើញអ៊ីមែល ហើយវាមិនមែនជាសារឥតបានការទេ។ យើងនឹងមិនចាប់យកអាសយដ្ឋានអ៊ីមែលណាមួយឡើយ។
សំណួរនេះត្រូវបានប្រើដើម្បីសាកល្បងថាតើអ្នកជាអ្នកទស្សនា និងការពារការដាក់ស្នើសារឥតបានការដោយស្វ័យប្រវត្តិឬអត់។
ទ្រឹស្តីព័ត៌មានផ្តល់នូវរូបិយប័ណ្ណសកលសម្រាប់ការប្រៀបធៀបមេតាបូឡូមពិសេស និងការទស្សន៍ទាយទ្រឹស្តីការពារការសាកល្បង។
ទ្រឹស្តីព័ត៌មានផ្តល់នូវរូបិយប័ណ្ណសកលសម្រាប់ការប្រៀបធៀបមេតាបូឡូមពិសេស និងការទស្សន៍ទាយទ្រឹស្តីការពារការសាកល្បង។
© 2021 សមាគមអាមេរិចសម្រាប់ការជឿនលឿននៃវិទ្យាសាស្ត្រ។ រក្សាសិទ្ធិគ្រប់យ៉ាង។ AAAS គឺជាដៃគូរបស់ HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef និង CountER ។ ScienceAdvances ISSN 2375-2548 ។