Ουνκοναζόληείναι μια τριαζόληρυθμιστής ανάπτυξης φυτώνπου χρησιμοποιείται ευρέως για τη ρύθμιση του ύψους των φυτών και την πρόληψη της υπερανάπτυξης των δενδρυλλίων. Ωστόσο, ο μοριακός μηχανισμός με τον οποίο η ουνικοναζόλη αναστέλλει την επιμήκυνση του υποκοτυλίου των δενδρυλλίων παραμένει ασαφής και υπάρχουν μόνο λίγες μελέτες που συνδυάζουν δεδομένα από μεταγραφώματα και μεταβολώματα για να διερευνήσουν τον μηχανισμό της επιμήκυνσης του υποκοτυλίου. Εδώ, παρατηρήσαμε ότι η ουνικοναζόλη ανέστειλε σημαντικά την επιμήκυνση του υποκοτυλίου σε δενδρύλλια κινέζικου ανθοφόρου λάχανου. Είναι ενδιαφέρον ότι, με βάση τη συνδυασμένη ανάλυση μεταγραφώματος και μεταβολώματος, διαπιστώσαμε ότι η ουνικοναζόλη επηρέασε σημαντικά την οδό «βιοσύνθεσης φαινυλοπροπανοειδούς». Σε αυτήν την οδό, μόνο ένα γονίδιο της οικογένειας γονιδίων ρύθμισης ενζύμων, το BrPAL4, το οποίο εμπλέκεται στη βιοσύνθεση της λιγνίνης, υπορρυθμίστηκε σημαντικά. Επιπλέον, οι δοκιμασίες ενός και δύο υβριδίων ζυμομυκήτων έδειξαν ότι το BrbZIP39 μπορούσε να συνδεθεί άμεσα με την περιοχή υποκινητή του BrPAL4 και να ενεργοποιήσει τη μεταγραφή του. Το σύστημα σίγασης γονιδίων που προκαλείται από τον ιό απέδειξε περαιτέρω ότι το BrbZIP39 μπορούσε να ρυθμίσει θετικά την επιμήκυνση του υποκοτυλίου του κινέζικου λάχανου και τη σύνθεση της υποκοτυλικής λιγνίνης. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης παρέχουν νέες γνώσεις σχετικά με τον μοριακό ρυθμιστικό μηχανισμό της κλοκοναζόλης στην αναστολή της επιμήκυνσης του υποκοτυλίου στο κινέζικο λάχανο. Επιβεβαιώθηκε για πρώτη φορά ότι η κλοκοναζόλη μείωσε την περιεκτικότητα σε λιγνίνη αναστέλλοντας τη σύνθεση φαινυλοπροπανοειδών που προκαλείται από τη μονάδα BrbZIP39-BrPAL4, οδηγώντας έτσι σε υποκοτυλική νανοποίηση στα σπορόφυτα του κινέζικου λάχανου.
Το κινέζικο λάχανο (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) ανήκει στο γένος Brassica και είναι ένα γνωστό ετήσιο σταυρανθές λαχανικό που καλλιεργείται ευρέως στη χώρα μου (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). Τα τελευταία χρόνια, η κλίμακα παραγωγής του κινέζικου κουνουπιδιού συνέχισε να επεκτείνεται και η μέθοδος καλλιέργειας έχει αλλάξει από την παραδοσιακή άμεση σπορά στην εντατική καλλιέργεια και μεταφύτευση δενδρυλλίων. Ωστόσο, κατά τη διαδικασία της εντατικής καλλιέργειας και μεταφύτευσης δενδρυλλίων, η υπερβολική ανάπτυξη υποκοτυλίων τείνει να παράγει σπορόφυτα με πόδια, με αποτέλεσμα κακή ποιότητα σπορόφυτων. Επομένως, ο έλεγχος της υπερβολικής ανάπτυξης υποκοτυλίων αποτελεί πιεστικό ζήτημα στην εντατική καλλιέργεια δενδρυλλίων και τη μεταφύτευση του κινέζικου λάχανου. Επί του παρόντος, υπάρχουν λίγες μελέτες που ενσωματώνουν δεδομένα μεταγραφωμικής και μεταβολομικής για να διερευνήσουν τον μηχανισμό της επιμήκυνσης του υποκοτυλίου. Ο μοριακός μηχανισμός με τον οποίο η χλωρανταζόλη ρυθμίζει την επέκταση του υποκοτυλίου στο κινέζικο λάχανο δεν έχει ακόμη μελετηθεί. Στόχος μας ήταν να εντοπίσουμε ποια γονίδια και μοριακές οδοί ανταποκρίνονται στην επαγόμενη από την ουνικοναζόλη επιμήκυνση του υποκοτυλίου στο κινέζικο λάχανο. Χρησιμοποιώντας μεταγραφικές και μεταβολικές αναλύσεις, καθώς και ανάλυση ενός υβριδίου ζύμης, δοκιμασία διπλής λουσιφεράσης και δοκιμασία σίγασης γονιδίων που προκαλείται από ιό (VIGS), διαπιστώσαμε ότι η ουνικοναζόλη θα μπορούσε να προκαλέσει νανισμό του υποκοτυλίου στο κινέζικο λάχανο αναστέλλοντας τη βιοσύνθεση λιγνίνης σε σπορόφυτα κινέζικου λάχανου. Τα αποτελέσματά μας παρέχουν νέες γνώσεις σχετικά με τον μοριακό ρυθμιστικό μηχανισμό μέσω του οποίου η ουνικοναζόλη αναστέλλει την επιμήκυνση του υποκοτυλίου στο κινέζικο λάχανο μέσω της αναστολής της βιοσύνθεσης φαινυλοπροπανοειδών που προκαλείται από τη μονάδα BrbZIP39–BrPAL4. Αυτά τα αποτελέσματα μπορεί να έχουν σημαντικές πρακτικές επιπτώσεις στη βελτίωση της ποιότητας των εμπορικών σπορόφυτων και στη συμβολή στη διασφάλιση της απόδοσης και της ποιότητας των λαχανικών.
Το πλήρους μήκους ORF BrbZIP39 εισήχθη στο pGreenll 62-SK για να δημιουργηθεί ο τελεστής, και το θραύσμα υποκινητή BrPAL4 συντήχθηκε με το γονίδιο αναφοράς λουσιφεράσης pGreenll 0800 (LUC) για να δημιουργηθεί το γονίδιο αναφοράς. Οι φορείς τελεστή και γονιδίου αναφοράς μετασχηματίστηκαν ταυτόχρονα σε φύλλα καπνού (Nicotiana benthamiana).
Για να διευκρινίσουμε τις σχέσεις μεταξύ μεταβολιτών και γονιδίων, πραγματοποιήσαμε μια κοινή ανάλυση μεταβολισμού και μεταγραφώματος. Η ανάλυση εμπλουτισμού της οδού KEGG έδειξε ότι οι DEG και οι DAM ήταν συν-εμπλουτισμένες σε 33 οδούς KEGG (Σχήμα 5Α). Μεταξύ αυτών, η οδός «βιοσύνθεσης φαινυλοπροπανοειδών» ήταν η πιο σημαντικά εμπλουτισμένη. η οδός «δέσμευσης φωτοσυνθετικού άνθρακα», η οδός «βιοσύνθεσης φλαβονοειδών», η οδός «αλληλομετατροπής πεντόζης-γλυκουρονικού οξέος», η οδός «μεταβολισμού τρυπτοφάνης» και η οδός «μεταβολισμού αμύλου-σακχαρόζης» ήταν επίσης σημαντικά εμπλουτισμένες. Ο χάρτης συσσωμάτωσης θερμότητας (Σχήμα 5Β) έδειξε ότι οι DAM που σχετίζονται με τις DEG χωρίστηκαν σε διάφορες κατηγορίες, μεταξύ των οποίων τα φλαβονοειδή ήταν η μεγαλύτερη κατηγορία, υποδεικνύοντας ότι η οδός «βιοσύνθεσης φαινυλοπροπανοειδών» έπαιξε κρίσιμο ρόλο στον υποκοτυλικό νανισμό.
Οι συγγραφείς δηλώνουν ότι η έρευνα διεξήχθη ελλείψει οποιωνδήποτε εμπορικών ή οικονομικών σχέσεων που θα μπορούσαν να ερμηνευθούν ως πιθανή σύγκρουση συμφερόντων.
Όλες οι απόψεις που εκφράζονται σε αυτό το άρθρο ανήκουν αποκλειστικά στον συγγραφέα και δεν αντικατοπτρίζουν απαραίτητα τις απόψεις συνεργαζόμενων οργανισμών, εκδοτών, συντακτών ή κριτικών. Οποιαδήποτε προϊόντα αξιολογούνται σε αυτό το άρθρο ή ισχυρισμοί που διατυπώνονται από τους κατασκευαστές τους δεν είναι εγγυημένα ούτε υποστηρίζονται από τον εκδότη.
Ώρα δημοσίευσης: 24 Μαρτίου 2025