Unikonazolje triazolregulator rasti rastlinki se pogosto uporablja za uravnavanje višine rastlin in preprečevanje prekomerne rasti sadik. Vendar pa molekularni mehanizem, s katerim unikonazol zavira podaljševanje hipokotila sadik, še vedno ni jasen in obstaja le nekaj študij, ki združujejo podatke transkriptoma in metaboloma za raziskovanje mehanizma podaljševanja hipokotila. Tukaj smo opazili, da je unikonazol znatno zaviral podaljševanje hipokotila pri sadikih kitajskega cvetočega zelja. Zanimivo je, da smo na podlagi kombinirane analize transkriptoma in metaboloma ugotovili, da unikonazol pomembno vpliva na pot "biosinteze fenilpropanoidov". V tej poti je bil le en gen iz družine encimskih regulatornih genov, BrPAL4, ki sodeluje pri biosintezi lignina, znatno zmanjšan. Poleg tega so testi z enim in dvema hibridoma kvasovk pokazali, da se BrbZIP39 lahko neposredno veže na promotorsko regijo BrPAL4 in aktivira njegovo transkripcijo. Sistem za utišanje genov, ki ga inducira virus, je nadalje dokazal, da lahko BrbZIP39 pozitivno uravnava podaljševanje hipokotila kitajskega zelja in sintezo hipokotilnega lignina. Rezultati te študije ponujajo nov vpogled v molekularni regulativni mehanizem klokonazola pri zaviranju podaljševanja hipokotila kitajskega zelja. Prvič je bilo potrjeno, da klokonazol zmanjšuje vsebnost lignina z zaviranjem sinteze fenilpropanoidov, ki jo posreduje modul BrbZIP39-BrPAL4, kar vodi do pritlikavosti hipokotila pri sadikih kitajskega zelja.
Kitajsko zelje (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) spada v rod Brassica in je znana enoletna križnica, ki jo pogosto gojijo v moji državi (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). V zadnjih letih se je obseg pridelave kitajskega cvetača še naprej širil, način gojenja pa se je spremenil iz tradicionalne neposredne setve v intenzivno gojenje sadik in presajanje. Vendar pa v procesu intenzivnega gojenja sadik in presajanja prekomerna rast hipokotila ponavadi povzroči dolgonoge sadike, kar ima za posledico slabo kakovost sadik. Zato je nadzor nad prekomerno rastjo hipokotila pereče vprašanje pri intenzivnem gojenju sadik in presajanju kitajskega zelja. Trenutno je malo študij, ki združujejo transkriptomske in metabolomske podatke za raziskovanje mehanizma podaljševanja hipokotila. Molekularni mehanizem, s katerim klorantazol uravnava širjenje hipokotila v kitajskem zelju, še ni bil raziskan. Naš cilj je bil ugotoviti, kateri geni in molekularne poti se odzivajo na z unikonazolom povzročeno pritlikavost hipokotila v kitajskem zelju. Z uporabo transkriptomskih in metabolomskih analiz, kot tudi analize enega hibrida kvasovk, testa dvojne luciferaze in testa utišanja genov, povzročenega z virusom (VIGS), smo ugotovili, da lahko unikonazol povzroči pritlikavost hipokotila v kitajskem zelju z zaviranjem biosinteze lignina v sadikih kitajskega zelja. Naši rezultati ponujajo nov vpogled v molekularni regulativni mehanizem, s katerim unikonazol zavira podaljševanje 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 pridelka in kakovosti zelenjave.
Polnodolžinski ORF BrbZIP39 je bil vstavljen v pGreenll 62-SK za tvorbo efektorja, promotorski fragment BrPAL4 pa je bil spojen z reporterskim genom pGreenll 0800 luciferaze (LUC) za tvorbo reporterskega gena. Vektorja efektorskega in reporterskega gena sta bila sočasno transformirana v liste tobaka (Nicotiana benthamiana).
Za razjasnitev odnosov med metaboliti in geni 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 pot "biosinteze fenilpropanoidov" najbolj bistveno obogatena; znatno obogatene so bile tudi pot "fotosintetske fiksacije ogljika", pot "biosinteze flavonoidov", pot "interkonverzije pentoze in glukuronske kisline", pot "presnove triptofana" in pot "presnove škroba in saharoze". Zemljevid združevanja toplote (slika 5B) je pokazal, da so bili DAM, povezani z DEG, razdeljeni v več kategorij, med katerimi so bili flavonoidi največja kategorija, kar kaže, da je pot "biosinteze fenilpropanoidov" igrala ključno vlogo pri hipokotilnem pritlikavosti.
Avtorji izjavljajo, da je bila raziskava izvedena v odsotnosti kakršnih koli komercialnih ali finančnih odnosov, ki bi jih lahko razumeli kot potencialno navzkrižje interesov.
Vsa mnenja, izražena v tem članku, so izključno mnenja avtorja in ne odražajo nujno stališč povezanih 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