Unikonazolasyra triazolasaugalų augimo reguliatorius...kuris plačiai naudojamas augalų aukščiui reguliuoti ir daigų peraugimui išvengti. Tačiau molekulinis mechanizmas, kuriuo unikonazolas slopina daigų hipokotilo pailgėjimą, vis dar nėra aiškus, ir yra tik keletas tyrimų, kuriuose derinami transkriptomo ir metabolomo duomenys, siekiant ištirti hipokotilo pailgėjimo mechanizmą. Šiame tyrime pastebėjome, kad unikonazolas reikšmingai slopino hipokotilo pailgėjimą kininių kopūstų daiguose. Įdomu tai, kad remdamiesi bendra transkriptomo ir metabolomo analize, nustatėme, kad unikonazolas reikšmingai paveikė „fenilpropanoido biosintezės“ kelią. Šiame kelyje tik vienas fermentą reguliuojančių genų šeimos genas, BrPAL4, kuris dalyvauja lignino biosintezėje, buvo reikšmingai sumažintas. Be to, mielių vieno hibrido ir dviejų hibridų tyrimai parodė, kad BrbZIP39 gali tiesiogiai prisijungti prie BrPAL4 promotoriaus srities ir aktyvuoti jo transkripciją. Viruso sukelta genų nutildymo sistema dar kartą įrodė, kad BrbZIP39 gali teigiamai reguliuoti kininių kopūstų hipokotilo pailgėjimą ir hipokotilo lignino sintezę. Šio tyrimo rezultatai suteikia naujų įžvalgų apie klokonazolo molekulinį reguliavimo mechanizmą slopinant kininių kopūstų hipokotilo pailgėjimą. Pirmą kartą patvirtinta, kad klokonazolas sumažino lignino kiekį slopindamas fenilpropanoido sintezę, kurią tarpininkauja BrbZIP39-BrPAL4 modulis, dėl to kininių kopūstų daiguose sumažėjo hipokotilo nykimas.
Pekininiai kopūstai (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) priklauso Brassica genčiai ir yra gerai žinoma vienmetė kryžmažiedė daržovė, plačiai auginama mano šalyje (Wang ir kt., 2022; Yue ir kt., 2022). Pastaraisiais metais kininių žiedinių kopūstų gamybos mastai toliau plėtėsi, o auginimo metodas keitėsi nuo tradicinės tiesioginės sėjos prie intensyvios daigų auginimo ir persodinimo. Tačiau intensyvios daigų auginimo ir persodinimo metu per didelis hipokotilo augimas lemia ilgų daigų augimą, dėl kurio daigų kokybė prasta. Todėl per didelio hipokotilo augimo kontrolė yra opi problema intensyvioje kininių kopūstų daigų auginimo ir persodinimo srityje. Šiuo metu atlikta nedaug tyrimų, apimančių transkriptomikos ir metabolomikos duomenis, siekiant ištirti hipokotilo pailgėjimo mechanizmą. Molekulinis mechanizmas, kuriuo chlorantazolas reguliuoja hipokotilo plitimą kininiuose kopūstuose, dar nebuvo ištirtas. Mūsų tikslas buvo nustatyti, kurie genai ir molekuliniai keliai reaguoja į unikonazolo sukeltą hipokotilo nykimą kininiuose kopūstuose. Naudodami transkriptomo ir metabolominę analizę, taip pat mielių vieno hibrido analizę, dvigubos liuciferazės tyrimą ir viruso sukelto genų nutildymo (VIGS) tyrimą, nustatėme, kad unikonazolas gali sukelti hipokotilo nykimą kininiuose kopūstuose, slopindamas lignino biosintezę kininių kopūstų daiguose. Mūsų rezultatai suteikia naujų įžvalgų apie molekulinį reguliavimo mechanizmą, kuriuo unikonazolas slopina hipokotilo pailgėjimą kininiuose kopūstuose, slopindamas fenilpropanoido biosintezę, kurią tarpininkauja BrbZIP39–BrPAL4 modulis. Šie rezultatai gali turėti svarbios praktinės reikšmės gerinant komercinių daigų kokybę ir prisidedant prie daržovių derliaus bei kokybės užtikrinimo.
Viso ilgio BrbZIP39 ORF buvo įterptas į pGreenll 62-SK, kad būtų sukurtas efektorius, o BrPAL4 promotoriaus fragmentas buvo sujungtas su pGreenll 0800 liuciferazės (LUC) reporteriniu genu, kad būtų sukurtas reporterinis genas. Efektoriaus ir reporterinio geno vektoriai buvo kotransformuoti į tabako (Nicotiana benthamiana) lapus.
Siekdami išsiaiškinti metabolitų ir genų ryšius, atlikome bendrą metabolomo ir transkriptomo analizę. KEGG kelio praturtinimo analizė parodė, kad DEG ir DAM buvo kartu praturtintos 33 KEGG keliuose (5A pav.). Iš jų labiausiai praturtintas buvo „fenilpropanoidų biosintezės“ kelias; reikšmingai praturtinti buvo ir „fotosintezės anglies fiksacijos“, „flavonoidų biosintezės“, „pentozių ir gliukurono rūgščių tarpusavio konversijos“, „triptofano metabolizmo“ ir „krakmolo ir sacharozės metabolizmo“ keliai. Šilumos klasterizavimo žemėlapis (5B pav.) parodė, kad su DEG susijusios DAM buvo suskirstytos į kelias kategorijas, tarp kurių flavonoidai buvo didžiausia kategorija, o tai rodo, kad „fenilpropanoidų biosintezės“ kelias vaidino lemiamą vaidmenį hipokotiliniame nykštukiniame kūne.
Autoriai pareiškia, kad tyrimas buvo atliktas nesant jokių komercinių ar finansinių santykių, kurie galėtų būti interpretuojami kaip potencialus interesų konfliktas.
Visos šiame straipsnyje išreikštos nuomonės yra tik autoriaus ir nebūtinai atspindi susijusių organizacijų, leidėjų, redaktorių ar recenzentų požiūrį. Leidėjas negarantuoja ir nepatvirtina jokių šiame straipsnyje įvertintų produktų ar jų gamintojų pateiktų teiginių.
Įrašo laikas: 2025 m. kovo 24 d.