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 u sadnicama kineskog cvjetajućeg kupusa. Zanimljivo je da smo na temelju kombinirane analize transkriptoma i metaboloma otkrili da unikonazol značajno utječe na put "biosinteze fenilpropanoida". U ovom putu, samo je jedan gen iz obitelji regulatornih gena enzima, BrPAL4, koji je uključen u biosintezu lignina, bio značajno smanjen. Osim toga, testovi s jednim i dva hibrida kvasca pokazali su da se BrbZIP39 može izravno vezati za promotorsku regiju BrPAL4 i aktivirati njegovu transkripciju. Virusom inducirani sustav utišavanja gena 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 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 iz porodice krstašica koje se široko uzgaja u mojoj zemlji (Wang i sur., 2022.; Yue i sur., 2022.). Posljednjih godina, proizvodnja kineskog cvjetače nastavila se širiti, a metoda uzgoja promijenila se od tradicionalne izravne sjetve do intenzivne kulture sadnica i presađivanja. Međutim, u procesu intenzivne kulture sadnica i presađivanja, prekomjerni rast hipokotila obično dovodi do dugonogih sadnica, što rezultira lošom kvalitetom sadnica. Stoga je kontrola prekomjernog rasta hipokotila goruće pitanje u intenzivnoj kulturi sadnica i presađivanju kineskog kupusa. Trenutno postoji malo studija koje integriraju transkriptomske i metabolomske podatke kako bi se istražio mehanizam izduživanja hipokotila. Molekularni mehanizam kojim klorantazol regulira širenje hipokotila u kineskom kupusu još nije proučen. Cilj nam je bio identificirati koji geni i molekularni putevi reagiraju na unikonazolom inducirano smanjenje rasta hipokotila u kineskom kupusu. Korištenjem transkriptomskih i metabolomskih analiza, kao i analize jednog hibrida kvasca, testa dvostruke luciferaze i testa utišavanja gena induciranog virusom (VIGS), otkrili smo da unikonazol može izazvati smanjenje rasta hipokotila u kineskom kupusu inhibiranjem biosinteze lignina u sadnicama kineskog kupusa. Naši rezultati pružaju nove uvide u molekularni regulatorni mehanizam kojim unikonazol inhibira izduživanje 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 duljine BrbZIP39 umetnut je u pGreenll 62-SK kako bi se generirao efektor, a fragment promotora BrPAL4 spojen je s reporterskim genom pGreenll 0800 luciferaze (LUC) kako bi se generirao reporterski gen. Vektori efektorskog i reporterskog gena kotransformirani su u listove duhana (Nicotiana benthamiana).
Kako bismo razjasnili odnose metabolita i gena, proveli smo zajedničku analizu metaboloma i transkriptoma. Analiza obogaćivanja KEGG puta pokazala je da su DEG i DAM-ovi 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. Karta toplinskog grupiranja (Slika 5B) pokazala je da su DAM-ovi povezani s DEG-ovima podijeljeni u nekoliko kategorija, među kojima su flavonoidi najveća kategorija, što ukazuje na to da put "biosinteze fenilpropanoida" igra ključnu ulogu u hipokotilnom patuljastom rastu.
Autori izjavljuju da je istraživanje provedeno u odsutnosti ikakvih komercijalnih ili financijskih odnosa koji bi se mogli protumačiti kao potencijalni sukob interesa.
Sva mišljenja iznesena u ovom članku isključivo su mišljenja autora i ne odražavaju nužno stavove povezanih organizacija, izdavača, urednika ili recenzenata. Izdavač ne jamči niti podržava proizvode ocijenjene u ovom članku ili tvrdnje njihovih proizvođača.
Vrijeme objave: 24. ožujka 2025.