Transcriptomic Reprogramming and Genetic Variations Contribute to Western Hemlock Defense and Resistance Against Annosus Root and Butt Rot Disease
Notice bibliographique
Résumé
Western hemlock (Tsuga heterophylla) is highly susceptible to Annosus root and butt rot disease, caused by Heterobasidion occidentale across its native range in western North America. Understanding molecular mechanisms of tree defense and dissecting genetic components underlying disease resistance will facilitate forest breeding and disease control management. The aim of this study was to profile host transcriptome reprogramming in response to pathogen infection using RNA-seq analysis. Inoculated seedlings were clearly grouped into three types: quantitative resistant (QR), susceptible (Sus), and un-infected (Uif), based on profiles of H. occidentale genes expressed in host tissues. Following de novo assembly of a western hemlock reference transcriptome with more than 33,000 expressed genes, the defensive transcriptome reprogramming was characterized and a set of differentially expressed genes (DEGs) were identified with gene ontology (GO) annotation. The QR seedlings showed controlled and coordinated molecular defenses against biotic stressors with enhanced biosynthesis of terpenoids, cinnamic acids, and other secondary metabolites. The Sus seedlings showed defense responses to abiotic stimuli with a few biological processes enhanced (such as DNA replication and cell wall organization), while others were suppressed (such as killing of cells of other organism). Furthermore, non-synonymous single nucleotide polymorphisms (ns-SNPs) of the defense- and resistance-related genes were characterized with high genetic variability. Both phylogenetic analysis and principal coordinate analysis (PCoA) revealed distinct evolutionary distances among the samples. The QR and Sus seedlings were well separated and grouped into different phylogenetic clades. This study provides initial insight into molecular defense and genetic components of western hemlock resistance against the Annosus root and butt rot disease. Identification of a large number of genes and their DNA variations with annotated functions in plant resistance and defense promotes the development of genomics-based breeding strategies for improved western hemlock resistance to H. occidentale.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».