Uniconazoleείναι μια τριαζόληρυθμιστής ανάπτυξης φυτώνπου χρησιμοποιείται ευρέως για τη ρύθμιση του ύψους των φυτών και την πρόληψη της υπερανάπτυξης δενδρυλλίων. Ωστόσο, ο μοριακός μηχανισμός με τον οποίο η uniconazole αναστέλλει την επιμήκυνση του υποκοτυλίου δενδρυλλίων είναι ακόμα ασαφής, και υπάρχουν μόνο λίγες μελέτες που συνδυάζουν δεδομένα μεταγραφώματος και μεταβολισμού για να διερευνήσουν τον μηχανισμό της επιμήκυνσης υποκοτυλίου. Εδώ, παρατηρήσαμε ότι η μονοκοναζόλη ανέστειλε σημαντικά την επιμήκυνση του υποκοτυλίδιου σε σπορόφυτα κινέζικου λάχανου ανθοφορίας. Είναι ενδιαφέρον ότι με βάση τη συνδυασμένη ανάλυση μεταγραφώματος και μεταβολισμού, διαπιστώσαμε ότι η μονοκοναζόλη επηρέασε σημαντικά την οδό «βιοσύνθεσης φαινυλοπροπανοειδών». Σε αυτό το μονοπάτι, μόνο ένα γονίδιο της οικογένειας των ρυθμιστικών γονιδίων των ενζύμων, το BrPAL4, το οποίο εμπλέκεται στη βιοσύνθεση της λιγνίνης, υπορυθμίστηκε σημαντικά. Επιπλέον, οι δοκιμασίες ζύμης ενός υβριδίου και δύο υβριδίων έδειξαν ότι το BrbZIP39 θα μπορούσε να συνδεθεί απευθείας στην περιοχή προαγωγέα του BrPAL4 και να ενεργοποιήσει τη μεταγραφή του. Το επαγόμενο από τον ιό σύστημα αποσιώπησης γονιδίου απέδειξε περαιτέρω ότι το BrbZIP39 μπορούσε να ρυθμίσει θετικά την επιμήκυνση υποκοτυλίου του κινέζικου λάχανου και τη σύνθεση υποκοτυλικής λιγνίνης. Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης παρέχουν νέες γνώσεις σχετικά με τον μοριακό ρυθμιστικό μηχανισμό της κλοκοναζόλης στην αναστολή της επιμήκυνσης υποκοτυλίου του κινέζικου λάχανου. Επιβεβαιώθηκε για πρώτη φορά ότι η κλοκοναζόλη μείωσε την περιεκτικότητα σε λιγνίνη αναστέλλοντας τη σύνθεση φαινυλοπροπανοειδών που μεσολαβεί από τη μονάδα BrbZIP39-BrPAL4, οδηγώντας έτσι σε νανισμό υποκοτυλίου στα σπορόφυτα κινέζικου λάχανου.
Το κινέζικο λάχανο (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) ανήκει στο γένος Brassica και είναι ένα πολύ γνωστό ετήσιο σταυρανθή λαχανικό που καλλιεργείται ευρέως στη χώρα μου (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). Τα τελευταία χρόνια, η κλίμακα παραγωγής 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 εντατικής καλλιέργειας και μεταφύτευσης δενδρυλλίων, η υπερβολική ανάπτυξη υποκοτυλίδιων τείνει να παράγει ποδαράκια, με αποτέλεσμα κακή ποιότητα δενδρυλλίων. Ως εκ τούτου, ο έλεγχος της υπερβολικής ανάπτυξης υποκοτυλήλων είναι ένα πιεστικό ζήτημα στην εντατική καλλιέργεια δενδρυλλίων και στη μεταφύτευση κινέζικου λάχανου. Επί του παρόντος, υπάρχουν λίγες μελέτες που ενσωματώνουν μεταγραφικά και μεταβολομικά δεδομένα για τη διερεύνηση του μηχανισμού της επιμήκυνσης των υποκοτυλήλων. Ο μοριακός μηχανισμός με τον οποίο η χλωρανταζόλη ρυθμίζει την διαστολή των υποκοτυλίων στο κινέζικο λάχανο δεν έχει ακόμη μελετηθεί. Στοχεύαμε να προσδιορίσουμε ποια γονίδια και μοριακές οδούς ανταποκρίνονται στην επαγόμενη από τη μονοκοναζόλη υποκοτυλήνη στο κινέζικο λάχανο. Χρησιμοποιώντας μεταγραφικές και μεταβολομικές αναλύσεις, καθώς και ανάλυση ενός υβριδίου ζυμομύκητα, προσδιορισμό διπλής λουσιφεράσης και προσδιορισμό γονιδιακής σίγησης (VIGS) που προκαλείται από ιούς, διαπιστώσαμε ότι η uniconazole θα μπορούσε να προκαλέσει υποκοτυλικό νανισμό στο κινέζικο λάχανο αναστέλλοντας τη βιοσύνθεση λιγνίνης που σφραγίζεται στην κινεζική κασέλα. Τα αποτελέσματά μας παρέχουν νέες γνώσεις για τον μοριακό ρυθμιστικό μηχανισμό μέσω του οποίου η μονοκοναζόλη αναστέλλει την επιμήκυνση υποκοτυλίου στο κινέζικο λάχανο μέσω της αναστολής της βιοσύνθεσης φαινυλοπροπανοειδών που διαμεσολαβείται από τη μονάδα BrbZIP39-BrPAL4. Αυτά τα αποτελέσματα μπορεί να έχουν σημαντικές πρακτικές επιπτώσεις για τη βελτίωση της ποιότητας των εμπορικών δενδρυλλίων και τη συμβολή στη διασφάλιση της απόδοσης και της ποιότητας των λαχανικών.
Το πλήρους μήκους BrbZIP39 ORF εισήχθη στο pGreenll 62-SK για τη δημιουργία του τελεστή και το θραύσμα προαγωγέα BrPAL4 συντήχθηκε με το γονίδιο αναφοράς pGreenll 0800 λουσιφεράσης (LUC) για τη δημιουργία του γονιδίου αναφοράς. Οι φορείς γονιδίου τελεστής και γονιδίου αναφοράς συν-μετασχηματίστηκαν σε φύλλα καπνού (Nicotiana benthamiana).
Για να διευκρινίσουμε τις σχέσεις μεταβολιτών και γονιδίων, πραγματοποιήσαμε μια κοινή ανάλυση μεταβολισμού και μεταγραφώματος. Η ανάλυση εμπλουτισμού του μονοπατιού KEGG έδειξε ότι τα DEG και τα DAM συγ-εμπλουτίστηκαν σε 33 μονοπάτια KEGG (Εικόνα 5Α). Μεταξύ αυτών, η οδός «βιοσύνθεσης φαινυλοπροπανοειδών» ήταν η πιο σημαντικά εμπλουτισμένη. Η οδός «φωτοσυνθετικής στερέωσης άνθρακα», η οδός «βιοσύνθεσης φλαβονοειδών», η οδός «διαμετατροπής πεντόζης-γλυκουρονικού οξέος», η οδός «μεταβολισμός τρυπτοφάνης» και η οδός «μεταβολισμός αμύλου-σακχαρόζης» εμπλουτίστηκαν επίσης σημαντικά. Ο χάρτης ομαδοποίησης θερμότητας (Εικόνα 5Β) έδειξε ότι τα DAMs που σχετίζονται με τα DEGs χωρίστηκαν σε διάφορες κατηγορίες, μεταξύ των οποίων τα φλαβονοειδή ήταν η μεγαλύτερη κατηγορία, υποδεικνύοντας ότι η οδός «βιοσύνθεσης φαινυλοπροπανοειδών» έπαιξε κρίσιμο ρόλο στον υποκοτυλίδι νανισμό.
Οι συγγραφείς δηλώνουν ότι η έρευνα διεξήχθη απουσία εμπορικών ή οικονομικών σχέσεων που θα μπορούσαν να ερμηνευθούν ως πιθανή σύγκρουση συμφερόντων.
Όλες οι απόψεις που εκφράζονται σε αυτό το άρθρο είναι αποκλειστικά του συγγραφέα και δεν αντικατοπτρίζουν απαραίτητα τις απόψεις συνδεδεμένων οργανισμών, εκδοτών, εκδοτών ή κριτικών. Τυχόν προϊόντα που αξιολογούνται σε αυτό το άρθρο ή ισχυρισμοί από τους κατασκευαστές τους δεν είναι εγγυημένα ούτε εγκρίνονται από τον εκδότη.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-24-2025