Unikonazolje triazolregulator rasta biljaka...koji se široko koristi za regulaciju visine biljaka i sprječavanje prekomjernog rasta sadnica. Međutim, molekularni mehanizam kojim unikonazol inhibira izduživanje hipokotila sadnica još uvijek nije jasan i postoji samo nekoliko studija koje kombiniraju podatke transkriptoma i metaboloma kako bi istražile mehanizam izduživanja hipokotila. Ovdje smo primijetili da unikonazol značajno inhibira izduživanje hipokotila kod sadnica kineskog cvjetnog kupusa. Zanimljivo je da smo, na osnovu kombinovane analize transkriptoma i metaboloma, otkrili da unikonazol značajno utiče na put "biosinteze fenilpropanoida". U ovom putu, samo jedan gen iz porodice regulatornih gena enzima, BrPAL4, koji je uključen u biosintezu lignina, bio je značajno smanjen. Osim toga, testovi s jednim i dva hibrida kvasca pokazali su da se BrbZIP39 može direktno vezati za promotorsku regiju BrPAL4 i aktivirati njegovu transkripciju. Sistem za utišavanje gena izazvan virusom dodatno je dokazao da BrbZIP39 može pozitivno regulirati izduživanje hipokotila kineskog kupusa i sintezu hipokotila lignina. Rezultati ove studije pružaju nove uvide u molekularni regulatorni mehanizam klokonazola u inhibiranju elongacije hipokotila kineskog kupusa. Po prvi put je potvrđeno da klokonazol smanjuje sadržaj lignina inhibiranjem sinteze fenilpropanoida posredovane modulom BrbZIP39-BrPAL4, što dovodi do patuljastog rasta hipokotila kod sadnica kineskog kupusa.
Kineski kupus (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) pripada rodu Brassica i dobro je poznato jednogodišnje povrće iz porodice krstašica koje se široko uzgaja u mojoj zemlji (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). Posljednjih godina, obim proizvodnje kineskog karfiola nastavio se širiti, a metoda uzgoja se promijenila od tradicionalne direktne sjetve do intenzivne kulture rasada i presađivanja. Međutim, u procesu intenzivne kulture rasada i presađivanja, prekomjerni rast hipokotila teži da proizvede izdužene sadnice, što rezultira lošom kvalitetom sadnica. Stoga je kontrola prekomjernog rasta hipokotila hitno pitanje u intenzivnoj kulturi rasada i presađivanju kineskog kupusa. Trenutno postoji malo studija koje integrišu transkriptomske i metabolomske podatke kako bi se istražio mehanizam elongacije hipokotila. Molekularni mehanizam kojim hlorantazol reguliše širenje hipokotila u kineskom kupusu još nije proučen. Cilj nam je bio identificirati koji geni i molekularni putevi reagiraju na unikonazolom izazvano patuljasto rast hipokotila kod kineskog kupusa. Koristeći transkriptomske i metabolomske analize, kao i analizu jednog hibrida kvasca, test dvostruke luciferaze i test utišavanja gena induciranog virusom (VIGS), otkrili smo da unikonazol može izazvati patuljasto rast hipokotila kod kineskog kupusa inhibiranjem biosinteze lignina u sadnicama kineskog kupusa. Naši rezultati pružaju nove uvide u molekularni regulatorni mehanizam kojim unikonazol inhibira elongaciju hipokotila u kineskom kupusu inhibiranjem biosinteze fenilpropanoida posredovane modulom BrbZIP39-BrPAL4. Ovi rezultati mogu imati važne praktične implikacije za poboljšanje kvalitete komercijalnih sadnica i doprinos osiguravanju prinosa i kvalitete povrća.
ORF pune dužine BrbZIP39 je umetnut u pGreenll 62-SK da bi se generirao efektor, a fragment promotora BrPAL4 je spojen sa reporterskim genom pGreenll 0800 luciferaze (LUC) da bi se generirao reporterski gen. Vektori efektorskog i reporterskog gena su kotransformirani u listove duhana (Nicotiana benthamiana).
Kako bismo razjasnili odnose metabolita i gena, izvršili smo zajedničku analizu metaboloma i transkriptoma. Analiza obogaćivanja KEGG puta pokazala je da su DEG i DAM ko-obogaćeni u 33 KEGG puta (Slika 5A). Među njima, put "biosinteze fenilpropanoida" bio je najznačajnije obogaćen; put "fotosintetske fiksacije ugljika", put "biosinteze flavonoida", put "interkonverzije pentoze-glukuronske kiseline", put "metabolizma triptofana" i put "metabolizma škroba i saharoze" također su bili značajno obogaćeni. Mapa grupisanja toplote (Slika 5B) pokazala je da su DAM povezani sa DEG podijeljeni u nekoliko kategorija, među kojima su flavonoidi najveća kategorija, što ukazuje da put "biosinteze fenilpropanoida" igra ključnu ulogu u hipokotilnom patuljastom rastu.
Autori izjavljuju da je istraživanje provedeno u odsustvu bilo kakvih komercijalnih ili finansijskih odnosa koji bi se mogli protumačiti kao potencijalni sukob interesa.
Sva mišljenja iznesena u ovom članku su isključivo mišljenja autora i ne odražavaju nužno stavove povezanih organizacija, izdavača, urednika ili recenzenata. Izdavač ne garantuje niti podržava bilo koji proizvod ocijenjen u ovom članku ili tvrdnje njihovih proizvođača.
Vrijeme objave: 24. mart 2025.