Unikonazolsir triazolsaugu augšanas regulatorsko plaši izmanto, lai regulētu augu augstumu un novērstu stādu aizaugšanu. Tomēr molekulārais mehānisms, ar kuru unikonazols inhibē sējeņu hipokotila pagarināšanos, joprojām ir neskaidrs, un ir tikai daži pētījumi, kas apvieno transkripta un metabolomu datus, lai izpētītu hipokotila pagarinājuma mehānismu. Šeit mēs novērojām, ka unikonazols ievērojami kavēja hipokotila pagarināšanos Ķīnas ziedošo kāpostu stādos. Interesanti, ka, pamatojoties uz kombinēto transkripta un metabolomu analīzi, mēs atklājām, ka unikonazols būtiski ietekmēja “fenilpropanoīdu biosintēzes” ceļu. Šajā ceļā tikai viens enzīmu regulējošo gēnu saimes gēns BrPAL4, kas ir iesaistīts lignīna biosintēzē, tika ievērojami samazināts. Turklāt rauga viena hibrīda un divu hibrīdu testi parādīja, ka BrbZIP39 var tieši saistīties ar BrPAL4 promotora reģionu un aktivizēt tā transkripciju. Vīrusa izraisītā gēnu slāpēšanas sistēma vēl vairāk pierādīja, ka BrbZIP39 var pozitīvi regulēt Ķīnas kāpostu hipokotila pagarinājumu un hipokotillignīna sintēzi. Šī pētījuma rezultāti sniedz jaunu ieskatu klokonazola molekulārajā regulēšanas mehānismā, inhibējot Ķīnas kāpostu hipokotila pagarinājumu. Pirmo reizi tika apstiprināts, ka klokonazols samazināja lignīna saturu, inhibējot fenilpropanoīdu sintēzi, ko mediē BrbZIP39-BrPAL4 modulis, tādējādi izraisot hipokotila punduršanos Ķīnas kāpostu stādos.
Ķīnas kāposti (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) pieder pie Brassica ģints un ir labi zināms viengadīgs krustziežu dārzenis, ko plaši audzē manā valstī (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). Pēdējos gados Ķīnas ziedkāpostu ražošanas apjoms ir turpinājis paplašināties, un audzēšanas metode ir mainījusies no tradicionālās tiešās sēšanas uz intensīvu stādu audzēšanu un transplantāciju. Tomēr intensīvas stādu kultivēšanas un pārstādīšanas procesā pārmērīga hipokotila augšana mēdz veidoties kājainus stādus, kā rezultātā sējeņu kvalitāte ir slikta. Tāpēc pārmērīgas hipokotila augšanas kontrole ir aktuāls jautājums intensīvajā sējeņu kultūrā un Ķīnas kāpostu transplantācijā. Pašlaik ir maz pētījumu, kas integrē transkriptomikas un metabolomikas datus, lai izpētītu hipokotila pagarinājuma mehānismu. Molekulārais mehānisms, ar kuru hlorantazols regulē hipokotila izplešanos Ķīnas kāpostos, vēl nav pētīts. Mūsu mērķis bija noteikt, kuri gēni un molekulārie ceļi reaģē uz unikonazola izraisītu hipokotila pundurēšanu Ķīnas kāpostos. Izmantojot transkripta un metabolomiskās analīzes, kā arī rauga viena hibrīda analīzi, duālās luciferāzes testu un vīrusu izraisītu gēnu slāpēšanas (VIGS) testu, mēs noskaidrojām, ka unikonazols var izraisīt hipokotila dwarfing Ķīnas kāpostos, inhibējot lignīna biosintēzi, kas redzama ķīniešu c. Mūsu rezultāti sniedz jaunu ieskatu molekulārajā regulēšanas mehānismā, ar kuru unikonazols inhibē hipokotila pagarināšanos Ķīnas kāpostos, inhibējot fenilpropanoīda biosintēzi, ko mediē BrbZIP39 – BrPAL4 modulis. Šiem rezultātiem var būt nozīmīga praktiska ietekme uz komerciālo stādu kvalitātes uzlabošanu un dārzeņu ražas un kvalitātes nodrošināšanu.
Pilna garuma BrbZIP39 ORF tika ievietots pGreenll 62-SK, lai radītu efektoru, un BrPAL4 promotora fragments tika sapludināts ar pGreenll 0800 luciferāzes (LUC) reportiera gēnu, lai radītu reportiera gēnu. Efektora un reportiera gēnu vektori tika kopīgi pārveidoti tabakas (Nicotiana benthamiana) lapās.
Lai noskaidrotu metabolītu un gēnu attiecības, mēs veicām kopīgu metabolomu un transkripta analīzi. KEGG ceļa bagātināšanas analīze parādīja, ka DEG un DAM tika bagātināti 33 KEGG ceļos (5.A attēls). No tiem visnozīmīgākais bija “fenilpropanoīdu biosintēzes” ceļš; “fotosintētiskā oglekļa fiksācijas” ceļš, “flavonoīdu biosintēzes” ceļš, “pentozes-glikuronskābes savstarpējās konversijas” ceļš, “triptofāna metabolisma” ceļš un “cietes-saharozes metabolisma” ceļš arī tika ievērojami bagātināts. Siltuma klasterizācijas karte (attēls 5B) parādīja, ka ar DEG saistītie DAM tika sadalīti vairākās kategorijās, starp kurām flavonoīdi bija lielākā kategorija, norādot, ka “fenilpropanoīdu biosintēzes” ceļam bija izšķiroša nozīme hipokotila pundurizmā.
Autori paziņo, ka pētījums tika veikts, nepastāvot komerciālām vai finansiālām attiecībām, kuras varētu uzskatīt par potenciālu interešu konfliktu.
Visi šajā rakstā izteiktie viedokļi ir tikai autora viedokļi, un tie ne vienmēr atspoguļo saistīto organizāciju, izdevēju, redaktoru vai recenzentu viedokli. Izdevējs negarantē un neapstiprina nevienu šajā rakstā novērtēto produktu vai to ražotāju apgalvojumu.
Izsūtīšanas laiks: 24.03.2025