Unikonazolje triazolregulátor růstu rostlinkterý se široce používá k regulaci výšky rostlin a zabránění přerůstání sazenic. Molekulární mechanismus, kterým unikonazol inhibuje prodlužování hypokotylu sazenic, je však stále nejasný a existuje pouze několik studií, které kombinují data o transkriptomu a metabolomu, aby zkoumaly mechanismus prodlužování hypokotylu. Zde jsme pozorovali, že unikonazol významně inhiboval hypokotylovou elongaci u sazenic čínského kvetoucího zelí. Je zajímavé, že na základě kombinované analýzy transkriptomu a metabolomu jsme zjistili, že unikonazol významně ovlivňuje dráhu „biosyntézy fenylpropanoidů“. V této dráze byl významně downregulován pouze jeden gen z rodiny enzymových regulačních genů, BrPAL4, který se účastní biosyntézy ligninu. Kromě toho kvasinkové jednohybridní a dvouhybridní testy prokázaly, že BrbZIP39 se může přímo vázat na promotorovou oblast BrPAL4 a aktivovat jeho transkripci. Virem indukovaný genový umlčovací systém dále prokázal, že BrbZIP39 může pozitivně regulovat hypokotylovou elongaci čínského zelí a syntézu hypokotyl ligninu. Výsledky této studie poskytují nový pohled na molekulární regulační mechanismus klokonazolu při inhibici hypokotylové elongace čínského zelí. Poprvé bylo potvrzeno, že klokonazol snižoval obsah ligninu inhibicí syntézy fenylpropanoidů zprostředkované modulem BrbZIP39-BrPAL4, což vedlo k hypokotylovému zakrnění u sazenic čínského zelí.
Čínské zelí (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) patří do rodu Brassica a je to známá jednoletá brukvovitá zelenina široce pěstovaná v mé zemi (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). V posledních letech se rozsah produkce čínského květáku stále rozšiřuje a způsob pěstování se změnil z tradičního přímého výsevu na intenzivní kultivaci sazenic a přesazování. V procesu intenzivní kultivace a přesazování sazenic má však nadměrný růst hypokotylu tendenci vytvářet dlouhé semenáčky, což má za následek špatnou kvalitu sazenic. Proto je kontrola nadměrného růstu hypokotylů naléhavým problémem při intenzivní kultivaci sazenic a přesazování čínského zelí. V současné době existuje jen málo studií integrujících transkriptomická a metabolomická data ke zkoumání mechanismu prodlužování hypokotylu. Molekulární mechanismus, kterým chlorantazol reguluje expanzi hypokotylů v čínském zelí, nebyl dosud studován. Zaměřili jsme se na identifikaci, které geny a molekulární dráhy reagují na unikonazolem indukované hypokotylové zakrnění v čínském zelí. Pomocí transkriptomových a metabolomických analýz, stejně jako kvasinkové jednohybridní analýzy, duálního luciferázového testu a virem indukovaného genového umlčování (VIGS) jsme zjistili, že unikonazol může vyvolat hypokotylovou zakrnělost v čínském zelí inhibicí biosyntézy ligninu v sazenicích čínského zelí. Naše výsledky poskytují nový pohled na molekulární regulační mechanismus, kterým unikonazol inhibuje hypokotylovou elongaci v čínském zelí prostřednictvím inhibice biosyntézy fenylpropanoidů zprostředkované modulem BrbZIP39–BrPAL4. Tyto výsledky mohou mít důležité praktické důsledky pro zlepšení kvality komerční sadby a přispět k zajištění výnosu a kvality zeleniny.
BrbZIP39 ORF plné délky byl vložen do pGreenll 62-SK, aby se vytvořil efektor, a fragment promotoru BrPAL4 byl fúzován s reportérovým genem luciferázy (LUC) pGreenll 0800, aby se vytvořil reportérový gen. Efektorové a reportérové genové vektory byly kotransformovány do listů tabáku (Nicotiana benthamiana).
Abychom objasnili vztahy mezi metabolity a geny, provedli jsme společnou analýzu metabolomu a transkriptomu. Analýza obohacení KEGG dráhy ukázala, že DEG a DAM byly společně obohaceny ve 33 KEGG drahách (obrázek 5A). Mezi nimi byla nejvýrazněji obohacena cesta „biosyntézy fenylpropanoidů“; významně obohacena byla také dráha „fixace fotosyntetického uhlíku“, dráha „biosyntézy flavonoidů“, dráha „interkonverze kyseliny pentóza-glukuronová“, dráha „metabolismu tryptofanu“ a dráha „metabolismu škrobu a sacharózy“. Mapa shlukování tepla (obrázek 5B) ukázala, že DAM spojené s DEG byly rozděleny do několika kategorií, mezi nimiž byly největší kategorií flavonoidy, což naznačuje, že dráha „biosyntézy fenylpropanoidů“ hrála klíčovou roli v hypokotylovém nanismu.
Autoři prohlašují, že výzkum byl proveden bez jakýchkoli obchodních nebo finančních vztahů, které by mohly být vykládány jako potenciální střet zájmů.
Všechny názory vyjádřené v tomto článku jsou výhradně názory autora a nemusí nutně odrážet názory přidružených organizací, vydavatelů, editorů nebo recenzentů. Žádné produkty hodnocené v tomto článku nebo tvrzení jejich výrobců nejsou zaručeny ani schváleny vydavatelem.
Čas odeslání: 24. března 2025