Unikonazolje triazolregulator rasti rastlinki se pogosto uporablja za uravnavanje višine rastlin in preprečevanje preraščanja sadik. Vendar pa je molekularni mehanizem, s katerim unikonazol zavira podaljšanje hipokotila kalčkov, še vedno nejasen in obstaja le nekaj študij, ki združujejo podatke o transkriptomih in metabolomih za raziskovanje mehanizma podaljšanja hipokotila. Tu smo opazili, da je unikonazol znatno zaviral raztezek hipokotila pri sadikah kitajskega zelja. Zanimivo je, da smo na podlagi kombinirane analize transkriptoma in metaboloma ugotovili, da je unikonazol pomembno vplival na pot "biosinteze fenilpropanoida". Na tej poti je bil samo en gen iz družine encimskih regulatornih genov, BrPAL4, ki je vključen v biosintezo lignina, znatno znižan. Poleg tega so enohibridni in dvohibridni testi kvasovk pokazali, da se lahko BrbZIP39 neposredno veže na promotorsko regijo BrPAL4 in aktivira njegovo transkripcijo. Sistem za utišanje genov, ki ga povzroči virus, je dodatno dokazal, da lahko BrbZIP39 pozitivno uravnava podaljšanje hipokotila kitajskega zelja in sintezo hipokotila lignina. Rezultati te študije zagotavljajo nov vpogled v molekularni regulacijski mehanizem klokonazola pri zaviranju podaljšanja hipokotila kitajskega zelja. Prvič je bilo potrjeno, da je klokonazol zmanjšal vsebnost lignina z zaviranjem sinteze fenilpropanoida, posredovane z modulom BrbZIP39-BrPAL4, kar je povzročilo pritlikavost hipokotila pri sadikah kitajskega zelja.
Kitajsko zelje (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) spada v rod Brassica in je dobro znana enoletna zelenjava iz skupine križnic, ki jo pogosto gojijo v moji državi (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). V zadnjih letih se je obseg proizvodnje kitajske cvetače še naprej širil, način gojenja pa se je spremenil od tradicionalne neposredne setve do intenzivne kulture sadik in presajanja. Vendar pa v procesu intenzivnega gojenja sadik in presajanja prekomerna rast hipokotila ponavadi proizvede dolgonoge sadike, kar ima za posledico slabo kakovost sadik. Zato je zatiranje prekomerne rasti hipokotilov pereč problem pri intenzivni vzgoji sadik in presajanju kitajskega zelja. Trenutno je malo študij, ki združujejo podatke o transkriptomiki in metabolomiki za raziskovanje mehanizma podaljšanja hipokotila. Molekularni mehanizem, s katerim klorantazol uravnava ekspanzijo hipokotila v kitajskem zelju, še ni raziskan. Želeli smo ugotoviti, kateri geni in molekularne poti se odzivajo na z unikonazolom povzročeno hipokotilno pritlikavost v kitajskem zelju. Z uporabo transkriptomske in metabolomske analize ter analize enega hibrida kvasovk, testa dvojne luciferaze in testa virusno povzročenega utišanja genov (VIGS) smo ugotovili, da lahko unikonazol inducira hipokotilno pritlikavost v kitajskem zelju z zaviranjem biosinteze lignina v sadikah kitajskega zelja. Naši rezultati zagotavljajo nov vpogled v molekularni regulativni mehanizem, s katerim unikonazol zavira podaljšanje hipokotila v kitajskem zelju z zaviranjem biosinteze fenilpropanoidov, ki jo posreduje modul BrbZIP39–BrPAL4. Ti rezultati imajo lahko pomembne praktične posledice za izboljšanje kakovosti komercialnih sadik in prispevajo k zagotavljanju donosa in kakovosti zelenjave.
BrbZIP39 ORF polne dolžine je bil vstavljen v pGreenll 62-SK, da se ustvari efektor, fragment promotorja BrPAL4 pa se zlije z reporterskim genom pGreenll 0800 luciferaze (LUC), da se ustvari reporterski gen. Vektorja efektorskega in reporterskega gena so sopreoblikovali v liste tobaka (Nicotiana benthamiana).
Da bi razjasnili odnose metabolitov in genov, smo izvedli skupno analizo metaboloma in transkriptoma. Analiza obogatitve poti KEGG je pokazala, da so bili DEG in DAM sočasno obogateni v 33 poteh KEGG (slika 5A). Med njimi je bila najbolj obogatena pot »biosinteze fenilpropanoidov«; bistveno obogatena je bila tudi pot »fotosintetske fiksacije ogljika«, pot »biosinteze flavonoidov«, pot »interkonverzije pentoze in glukuronske kisline«, pot »presnove triptofana« in pot »presnove škroba in saharoze«. Zemljevid toplotnih grozdov (slika 5B) je pokazal, da so bili DAM-ji, povezani z DEG, razdeljeni v več kategorij, med katerimi so bili flavonoidi največja kategorija, kar kaže, da je imela pot "biosinteze fenilpropanoidov" ključno vlogo pri hipokotilni pritlikavosti.
Avtorji izjavljajo, da je bila raziskava izvedena v odsotnosti kakršnih koli komercialnih ali finančnih odnosov, ki bi se lahko razlagali kot potencialno navzkrižje interesov.
Vsa mnenja, izražena v tem članku, so izključno mnenja avtorja in ne odražajo nujno stališč pridruženih organizacij, založnikov, urednikov ali recenzentov. Založnik ne jamči ali podpira nobenih izdelkov, ocenjenih v tem članku, ali trditev njihovih proizvajalcev.
Čas objave: 24. marec 2025