Published July 30, 2020
| Version v1
Publication
Open
Integrated transcriptomic and metabolomic analyses reveal the effects of callose deposition and multihormone signal transduction pathways on the tea plant-Colletotrichum camelliae interaction
Creators
- 1. Tea Research Institute
- 2. Chinese Academy of Agricultural Sciences
Description
Colletotrichum infects diverse hosts, including tea plants, and can lead to crop failure. Numerous studies have reported that biological processes are involved in the resistance of tea plants to Colletotrichum spp. However, the molecular and biochemical responses in the host during this interaction are unclear. Cuttings of the tea cultivar Longjing 43 (LJ43) were inoculated with a conidial suspension of Colletotrichum camelliae, and water-sprayed cuttings were used as controls. In total, 10,592 differentially expressed genes (DEGs) were identified from the transcriptomic data of the tea plants and were significantly enriched in callose deposition and the biosynthesis of various phytohormones. Subsequently, 3,555 mass spectra peaks were obtained by LC-MS detection in the negative ion mode, and 27, 18 and 81 differentially expressed metabolites (DEMs) were identified in the tea leaves at 12 hpi, 24 hpi and 72 hpi, respectively. The metabolomic analysis also revealed that the levels of the precursors and intermediate products of jasmonic acid (JA) and indole-3-acetate (IAA) biosynthesis were significantly increased during the interaction, especially when the symptoms became apparent. In conclusion, we suggest that callose deposition and various phytohormone signaling systems play important roles in the tea plant-C. camelliae interaction.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يصيب الكوليتوتريكوم مضيفين متنوعين، بما في ذلك نباتات الشاي، ويمكن أن يؤدي إلى فشل المحاصيل. أفادت العديد من الدراسات أن العمليات البيولوجية تشارك في مقاومة نباتات الشاي لنوع كوليتوتريكوم. ومع ذلك، فإن الاستجابات الجزيئية والكيميائية الحيوية في المضيف أثناء هذا التفاعل غير واضحة. تم تلقيح قصاصات من صنف الشاي Longjing 43 (LJ43) مع تعليق مخروطي من Colletotrichum camelliae، واستخدمت قصاصات رش الماء كعناصر تحكم. في المجموع، تم تحديد 10،592 جينًا تم التعبير عنها بشكل تفاضلي (DEGs) من البيانات النصية لنباتات الشاي وتم إثرائها بشكل كبير في ترسيب الكالوز والتخليق الحيوي لمختلف الهرمونات النباتية. بعد ذلك، تم الحصول على 3555 ذروة طيف كتلي عن طريق الكشف عن LC - MS في وضع الأيونات السالبة، وتم تحديد 27 و 18 و 81 مستقلبًا معبرًا عنها بشكل تفاضلي (DEMs) في أوراق الشاي عند 12 حصانًا في البوصة و 24 حصانًا في البوصة و 72 حصانًا في البوصة، على التوالي. وكشف التحليل الأيضي أيضًا أن مستويات السلائف والمنتجات الوسيطة من التخليق الحيوي لحمض الياسمونيك (JA) والإندول-3 -أسيتات (IAA) قد زادت بشكل كبير أثناء التفاعل، خاصة عندما أصبحت الأعراض واضحة. في الختام، نقترح أن ترسب الكالوز وأنظمة إشارات الهرمونات النباتية المختلفة تلعب أدوارًا مهمة في تفاعل نبات الشاي C. الكاميليا.Translated Description (French)
Colletotrichum infecte divers hôtes, y compris les plants de thé, et peut entraîner des mauvaises récoltes. De nombreuses études ont rapporté que les processus biologiques sont impliqués dans la résistance des plants de thé à Colletotrichum spp. Cependant, les réponses moléculaires et biochimiques chez l'hôte au cours de cette interaction ne sont pas claires. Des boutures du cultivar de thé Longjing 43 (LJ43) ont été inoculées avec une suspension conidienne de Colletotrichum camelliae, et des boutures pulvérisées à l'eau ont été utilisées comme témoins. Au total, 10 592 gènes exprimés différentiellement (DEG) ont été identifiés à partir des données transcriptomiques des plants de thé et ont été significativement enrichis en dépôt de callose et en biosynthèse de diverses phytohormones. Par la suite, 3 555 pics de spectres de masse ont été obtenus par détection LC-MS en mode ion négatif, et 27, 18 et 81 métabolites à expression différentielle (DEM) ont été identifiés dans les feuilles de thé à 12 hpi, 24 hpi et 72 hpi, respectivement. L'analyse métabolomique a également révélé que les niveaux des précurseurs et des produits intermédiaires de la biosynthèse de l'acide jasmonique (JA) et de l'indole-3-acétate (IAA) étaient significativement augmentés au cours de l'interaction, en particulier lorsque les symptômes devenaient apparents. En conclusion, nous suggérons que le dépôt de callose et divers systèmes de signalisation des phytohormones jouent un rôle important dans l'interaction plante de thé-C. camelliae.Translated Description (Spanish)
Colletotrichum infecta a diversos huéspedes, incluidas las plantas de té, y puede provocar la pérdida de cosechas. Numerosos estudios han reportado que los procesos biológicos están involucrados en la resistencia de las plantas de té a Colletotrichum spp. Sin embargo, las respuestas moleculares y bioquímicas en el huésped durante esta interacción no están claras. Se inocularon esquejes del cultivar de té Longjing 43 (LJ43) con una suspensión conidial de Colletotrichum camelliae, y se utilizaron esquejes rociados con agua como controles. En total, se identificaron 10,592 genes expresados diferencialmente (DEG) a partir de los datos transcriptómicos de las plantas de té y se enriquecieron significativamente en la deposición de calosa y la biosíntesis de varias fitohormonas. Posteriormente, se obtuvieron 3.555 picos de espectros de masas mediante detección LC-MS en el modo de iones negativos, y se identificaron 27, 18 y 81 metabolitos expresados diferencialmente (DEM) en las hojas de té a 12 hpi, 24 hpi y 72 hpi, respectivamente. El análisis metabolómico también reveló que los niveles de los precursores y productos intermedios de la biosíntesis de ácido jasmónico (JA) e indol-3-acetato (IAA) aumentaron significativamente durante la interacción, especialmente cuando los síntomas se hicieron evidentes. En conclusión, sugerimos que la deposición de calosa y varios sistemas de señalización de fitohormonas desempeñan un papel importante en la interacción entre la planta del té y C. camelliae.Files
s41598-020-69729-x.pdf.pdf
Files
(3.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:344090497f4452678b226ad38d8c331e
|
3.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تكشف التحليلات المتكاملة للنسخ والأيض عن آثار ترسب الكالوز ومسارات نقل الإشارة متعددة الهرمونات على تفاعل نبات الشاي - كوليتوتريكوم كاميليا
- Translated title (French)
- Des analyses transcriptomiques et métabolomiques intégrées révèlent les effets du dépôt de callose et des voies de transduction de signaux multihormones sur l'interaction plante de thé-Colletotrichum camelliae
- Translated title (Spanish)
- Los análisis transcriptómicos y metabolómicos integrados revelan los efectos de la deposición de callosidad y las vías de transducción de señales multihormonales en la interacción planta de té-Colletotrichum camelliae
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3046263597
- DOI
- 10.1038/s41598-020-69729-x
References
- https://openalex.org/W1410920760
- https://openalex.org/W1970425788
- https://openalex.org/W1976892175
- https://openalex.org/W1977087029
- https://openalex.org/W1988824929
- https://openalex.org/W2000241892
- https://openalex.org/W2005906963
- https://openalex.org/W2015587272
- https://openalex.org/W2016311241
- https://openalex.org/W2017686560
- https://openalex.org/W2029579464
- https://openalex.org/W2030412959
- https://openalex.org/W2039396577
- https://openalex.org/W2042007306
- https://openalex.org/W2054699569
- https://openalex.org/W2054922107
- https://openalex.org/W2071097210
- https://openalex.org/W2073600426
- https://openalex.org/W2075579748
- https://openalex.org/W2075629672
- https://openalex.org/W2088771820
- https://openalex.org/W2095175639
- https://openalex.org/W2096561521
- https://openalex.org/W2101423637
- https://openalex.org/W2102278945
- https://openalex.org/W2104005232
- https://openalex.org/W2107277218
- https://openalex.org/W2110923667
- https://openalex.org/W2118747538
- https://openalex.org/W2138207763
- https://openalex.org/W2139919514
- https://openalex.org/W2146856784
- https://openalex.org/W2149772101
- https://openalex.org/W2159482845
- https://openalex.org/W2161186527
- https://openalex.org/W2166462987
- https://openalex.org/W2179438025
- https://openalex.org/W2192080449
- https://openalex.org/W22308802
- https://openalex.org/W2294154321
- https://openalex.org/W2302162674
- https://openalex.org/W2337706971
- https://openalex.org/W2409644441
- https://openalex.org/W2462053342
- https://openalex.org/W2507864105
- https://openalex.org/W2512529001
- https://openalex.org/W2541947998
- https://openalex.org/W2589908706
- https://openalex.org/W2590878419
- https://openalex.org/W2603959463
- https://openalex.org/W2606165131
- https://openalex.org/W2745786678
- https://openalex.org/W2797591423
- https://openalex.org/W2800563766
- https://openalex.org/W2904393406
- https://openalex.org/W2944076162
- https://openalex.org/W2945685665
- https://openalex.org/W3101945115
- https://openalex.org/W327372065