Uniconazoleste un triazolregulator de creștere a plantelorcare este utilizat pe scară largă pentru a regla înălțimea plantelor și pentru a preveni creșterea excesivă a răsadurilor. Cu toate acestea, mecanismul molecular prin care uniconazolul inhibă alungirea hipocotilului răsadului este încă neclar și există doar câteva studii care combină datele transcriptomului și metabolomului pentru a investiga mecanismul de alungire a hipocotilului. Aici, am observat că uniconazolul a inhibat semnificativ alungirea hipocotilului la răsadurile de varză cu flori chinezești. Interesant, pe baza analizei combinate a transcriptomului și metabolomului, am constatat că uniconazolul a afectat semnificativ calea „biosintezei fenilpropanoidului”. În această cale, doar o genă din familia de gene de reglare a enzimelor, BrPAL4, care este implicată în biosinteza ligninei, a fost redusă semnificativ. În plus, testele de drojdie cu un hibrid și doi hibrizi au demonstrat că BrbZIP39 s-ar putea lega direct la regiunea promotoare a BrPAL4 și să-i activeze transcripția. Sistemul de tăcere genetic indus de virus a dovedit în continuare că BrbZIP39 ar putea regla pozitiv alungirea hipocotilului a verzei chinezești și a sintezei hipocotil ligninei. Rezultatele acestui studiu oferă noi perspective asupra mecanismului de reglare moleculară al cloconazolului în inhibarea elongării hipocotilului verzei chinezești. S-a confirmat pentru prima dată că cloconazolul a redus conținutul de lignină prin inhibarea sintezei fenilpropanoidului mediată de modulul BrbZIP39-BrPAL4, ducând astfel la diminuarea hipocotilului la răsadurile de varză chinezească.
Varza chinezească (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) aparține genului Brassica și este o legumă cruciferă anuală bine-cunoscută, cultivată pe scară largă în țara mea (Wang și colab., 2022; Yue și colab., 2022). În ultimii ani, scara producției de conopidă chinezească a continuat să se extindă, iar metoda de cultivare s-a schimbat de la însămânțarea tradițională directă la cultura și transplantul intensiv de răsad. Cu toate acestea, în procesul de cultură și transplant intensiv de răsad, creșterea excesivă a hipocotilului tinde să producă răsaduri cu picioare, ceea ce duce la o calitate slabă a răsadului. Prin urmare, controlul creșterii excesive a hipocotilului este o problemă presantă în cultura intensivă a răsadurilor și transplantul de varză chinezească. În prezent, există puține studii care integrează datele transcriptomice și metabolomice pentru a explora mecanismul de alungire a hipocotilului. Mecanismul molecular prin care clorantazolul reglează expansiunea hipocotilului în varza chinezească nu a fost încă studiat. Ne-am propus să identificăm genele și căile moleculare care răspund la piticizarea hipocotilului indusă de uniconazol la varza chinezească. Folosind analizele transcriptomului și metabolomic, precum și analiza unui hibrid de drojdie, testul de luciferază duală și testul de tăcere genică indusă de virus (VIGS), am descoperit că uniconazolul ar putea induce piticizarea hipocotilului la varza chinezească prin inhibarea biosintezei ligninei în răsadurile de varză chinezească. Rezultatele noastre oferă noi perspective asupra mecanismului de reglare moleculară prin care uniconazolul inhibă alungirea hipocotilului la varza chinezească prin inhibarea biosintezei fenilpropanoidului mediată de modulul BrbZIP39-BrPAL4. Aceste rezultate pot avea implicații practice importante pentru îmbunătățirea calității răsadurilor comerciale și pentru a contribui la asigurarea randamentului și calității legumelor.
ORF BrbZIP39 de lungime completă a fost inserat în pGreenll 62-SK pentru a genera efectorul, iar fragmentul promotor BrPAL4 a fost fuzionat cu gena reporter pGreenll 0800 luciferaza (LUC) pentru a genera gena raportor. Vectorii genei efectoare și reporter au fost co-transformați în frunze de tutun (Nicotiana benthamiana).
Pentru a clarifica relațiile dintre metaboliți și gene, am efectuat o analiză comună a metabolomului și transcriptomului. Analiza de îmbogățire a căilor KEGG a arătat că DEG-urile și DAM-urile au fost co-îmbogățite în 33 de căi KEGG (Figura 5A). Dintre acestea, calea „biosinteza fenilpropanoidului” a fost cea mai semnificativ îmbogățită; Calea „fixare a carbonului fotosintetic”, calea „biosinteza flavonoidelor”, calea „interconversie a acidului pentoză-glucuronic”, calea „metabolismului triptofanului” și calea „metabolismului amidon-zaharoză” au fost, de asemenea, semnificativ îmbogățite. Harta de grupare a căldurii (Figura 5B) a arătat că DAM-urile asociate cu DEG au fost împărțite în mai multe categorii, printre care flavonoidele erau cea mai mare categorie, indicând faptul că calea „biosintezei fenilpropanoidelor” a jucat un rol crucial în nanismul hipocotil.
Autorii declară că cercetarea a fost efectuată în absența oricăror relații comerciale sau financiare care ar putea fi interpretate ca un potențial conflict de interese.
Toate opiniile exprimate în acest articol sunt exclusiv ale autorului și nu reflectă neapărat opiniile organizațiilor afiliate, editorilor, editorilor sau recenzenților. Orice produse evaluate în acest articol sau afirmațiile făcute de producătorii lor nu sunt garantate sau aprobate de editor.
Ora postării: 24-mar-2025