Unikonazolje triazolregulator rasta biljakakoji se široko koristi za regulaciju visine biljaka i sprečavanje prerastanja sadnica. Međutim, molekularni mehanizam kojim unikonazol inhibira produžavanje hipokotila klijanaca još uvijek je nejasan, a postoji samo nekoliko studija koje kombinuju podatke o transkriptomu i metabolomu kako bi istražili mehanizam elongacije hipokotila. Ovdje smo primijetili da unikonazol značajno inhibira produžavanje hipokotila u sadnicama kineskog kupusa. Zanimljivo je da smo na osnovu kombinovane analize transkriptoma i metaboloma otkrili da unikonazol značajno utiče na put "biosinteze fenilpropanoida". Na ovom putu, samo jedan gen iz porodice regulatornih gena enzima, BrPAL4, koji je uključen u biosintezu lignina, bio je značajno smanjen. Osim toga, jednohibridni i dvohibridni testovi kvasca pokazali su da se BrbZIP39 može direktno vezati za promotorsku regiju BrPAL4 i aktivirati njegovu transkripciju. Sistem za utišavanje gena izazvan virusom dalje je dokazao da BrbZIP39 može pozitivno regulisati produžavanje hipokotila kineskog kupusa i sintezu hipokotilnog lignina. Rezultati ove studije pružaju novi uvid u molekularni regulatorni mehanizam klokonazola u inhibiciji produžetka hipokotila kineskog kupusa. Po prvi put je potvrđeno da klokonazol smanjuje sadržaj lignina inhibicijom sinteze fenilpropanoida posredovanu modulom BrbZIP39-BrPAL4, što dovodi do patuljastog hipokotila u sadnicama kineskog kupusa.
Kineski kupus (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) pripada rodu Brassica i dobro je poznato jednogodišnje povrće 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 način uzgoja se promijenio od tradicionalne direktne sjetve do intenzivne kulture rasada i presađivanja. Međutim, u procesu intenzivne kulture rasada i transplantacije, prekomjeran rast hipokotila ima tendenciju da proizvede dugonoge sadnice, što rezultira lošim kvalitetom sadnica. Stoga je kontrola prekomjernog rasta hipokotila goruća tema u intenzivnoj kulturi rasada i presađivanju kineskog kupusa. Trenutno postoji nekoliko studija koje integrišu podatke o transkriptomiji i metabolomiji kako bi se istražio mehanizam elongacije hipokotila. Molekularni mehanizam kojim hlorantazol reguliše ekspanziju hipokotila u kineskom kupusu još nije proučavan. Cilj nam je bio da identifikujemo koji geni i molekularni putevi reaguju na unikonazolom indukovano smanjenje hipokotila u kineskom kupusu. Koristeći transkriptomske i metabolomske analize, kao i analizu jednog hibrida kvasca, test dualne luciferaze i test za utišavanje gena izazvanog virusom (VIGS), otkrili smo da unikonazol može inducirati hipokotilnu patuljastost u kineskom kupusu inhibiranjem biosinteze lignina u kineskom kupusu. Naši rezultati pružaju novi uvid u molekularni regulatorni mehanizam kojim unikonazol inhibira produžavanje hipokotila u kineskom kupusu inhibicijom biosinteze fenilpropanoida posredovanom modulom BrbZIP39–BrPAL4. Ovi rezultati mogu imati važne praktične implikacije za poboljšanje kvaliteta komercijalnih sadnica i doprinos obezbeđivanju prinosa i kvaliteta povrća.
BrbZIP39 ORF pune dužine je umetnut u pGreenll 62-SK da bi se stvorio efektor, a BrPAL4 promotorski fragment je fuzionisan sa pGreenll 0800 luciferazom (LUC) reporterskim genom da bi se stvorio reporter gen. Vektori efektorskog i reporterskog gena su ko-transformirani u listove duhana (Nicotiana benthamiana).
Da bismo razjasnili odnose metabolita i gena, izvršili smo zajedničku analizu metaboloma i transkriptoma. Analiza obogaćivanja KEGG puteva pokazala je da su DEG i DAM zajedno obogaćeni u 33 KEGG puta (Slika 5A). Među njima, put “biosinteze fenilpropanoida” je bio najznačajnije obogaćen; put “fotosintetske fiksacije ugljika”, put “biosinteze flavonoida”, put “interkonverzije pentoze-glukuronske kiseline”, put “metabolizma triptofana” i put “metabolizma škroba-saharoze” također su značajno obogaćeni. Mapa klasteriranja topline (Slika 5B) pokazala je da su DAM-ovi povezani s DEG-ima podijeljeni u nekoliko kategorija, među kojima su flavonoidi bili najveća kategorija, što ukazuje da je put "biosinteze fenilpropanoida" igrao ključnu ulogu u hipokotilnom patuljastom obliku.
Autori izjavljuju da je istraživanje sprovedeno u nedostatku bilo kakvih komercijalnih ili finansijskih odnosa koji bi se mogli protumačiti kao potencijalni sukob interesa.
Sva mišljenja izražena u ovom članku su isključivo autorova i ne odražavaju nužno stavove povezanih organizacija, izdavača, urednika ili recenzenata. Izdavač ne jamči niti podržava bilo koje proizvode ocijenjene u ovom članku ili tvrdnje njihovih proizvođača.
Vrijeme objave: Mar-24-2025