The functional decline of tomato plants infected by Candidatus Liberbacter solanacearum: an RNA-seq transcriptomic analysis
Notice bibliographique
Résumé
Introduction Candidatus Liberibacter solanacearum (CLso) is a regulated plant pathogen in European and some Asian countries, associated with severe diseases in economically important Apiaceous and Solanaceous crops, including potato, tomato, and carrot. Eleven haplotypes of CLso have been identified based on the difference in rRNA and conserved genes and host and pathogenicity. Although it is pathogenic to a wide range of plants, the mechanisms of plant response and functional decline of host plants are not well defined. This study aims to describe the underlying mechanism of the functional decline of tomato plants infected by CLso by analyzing the transcriptomic response of tomato plants to CLso haplotypes A and B. Methods Next-generation sequencing (NGS) data were generated from total RNA of tomato plants infected by CLso haplotypes A and B, and uninfected tomato plants, while qPCR analysis was used to validate the in-silico expression analysis. Gene Ontology and KEGG pathways were enriched using differentially expressed genes. Results Plants infected with CLso haplotype B saw 229 genes upregulated when compared to uninfected plants, while 1,135 were downregulated. Healthy tomato plants and plants infected by haplotype A had similar expression levels, which is consistent with the fact that CLso haplotype A does not show apparent symptoms in tomato plants. Photosynthesis and starch biosynthesis were impaired while starch amylolysis was promoted in plants infected by CLso haplotype B compared with uninfected plants. The changes in pathway gene expression suggest that carbohydrate consumption in infected plants was more extensive than accumulation. In addition, cell-wall-related genes, including steroid biosynthesis pathways, were downregulated in plants infected with CLso haplotype B suggesting a reduction in membrane fluidity, cell signaling, and defense against bacteria. In addition, genes in phenylpropanoid metabolism and DNA replication were generally suppressed by CLso infection, affecting plant growth and defense. Discussion This study provides insights into plants’ defense and functional decline due to pathogenic CLso using whole transcriptome sequencing and qPCR validation. Our results show how tomato plants react in metabolic pathways during the deterioration caused by pathogenic CLso. Understanding the underlying mechanisms can enhance disease control and create opportunities for breeding resistant or tolerant varieties.
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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 ».