عملکرد یونیکونازول

       یونیکونازولیک تری آزول استتنظیم کننده رشد گیاهکه به طور گسترده برای تنظیم ارتفاع گیاه و جلوگیری از رشد بیش از حد گیاهچه استفاده می شود. با این حال، مکانیسم مولکولی که توسط آن یونیکونازول از افزایش طول هیپوکوتیل گیاهچه جلوگیری می‌کند، هنوز نامشخص است و تنها چند مطالعه وجود دارد که داده‌های رونوشت و متابولوم را برای بررسی مکانیسم افزایش طول هیپوکوتیل ترکیب می‌کنند. در اینجا، مشاهده کردیم که یونیکونازول به طور قابل توجهی از کشیدگی هیپوکوتیل در نهال های کلم گلدار چینی جلوگیری می کند. جالب توجه است، بر اساس تجزیه و تحلیل ترانس کریپتوم و متابولوم ترکیبی، ما دریافتیم که یونیکونازول به طور قابل توجهی بر مسیر "بیوسنتز فنیل پروپانوئید" تأثیر می گذارد. در این مسیر، تنها یک ژن از خانواده ژن های تنظیم کننده آنزیم، BrPAL4، که در بیوسنتز لیگنین نقش دارد، به طور قابل توجهی کاهش یافت. علاوه بر این، سنجش مخمر یک هیبریدی و دو هیبریدی نشان داد که BrbZIP39 می تواند مستقیماً به ناحیه پروموتر BrPAL4 متصل شود و رونویسی آن را فعال کند. سیستم خاموش‌کننده ژن ناشی از ویروس بیشتر ثابت کرد که BrbZIP39 می‌تواند به طور مثبت افزایش طول هیپوکوتیل کلم چینی و سنتز لیگنین هیپوکوتیل را تنظیم کند. نتایج این مطالعه بینش جدیدی را در مورد مکانیسم تنظیمی مولکولی کلوکونازول در مهار افزایش طول هیپوکوتیل کلم چینی ارائه می دهد. برای اولین بار تأیید شد که کلوکونازول محتوای لیگنین را با مهار سنتز فنیل پروپانوئید با واسطه ماژول BrbZIP39-BrPAL4 کاهش می دهد و در نتیجه منجر به کوتوله هیپوکوتیل در نهال های کلم چینی می شود.

کلم چینی (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) متعلق به جنس Brassica است و یک سبزی چلیپایی سالانه شناخته شده است که به طور گسترده در کشور من رشد می کند (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). در سال های اخیر، مقیاس تولید گل کلم چینی به گسترش خود ادامه داده است و روش کشت از کاشت مستقیم سنتی به کشت فشرده و نشاء نهال تغییر کرده است. با این حال، در فرآیند کشت و پیوند شدید نهال، رشد بیش از حد هیپوکوتیل تمایل به تولید نهال های ساق پا دارد و در نتیجه کیفیت نهال را پایین می آورد. بنابراین، کنترل رشد بیش از حد هیپوکوتیل یک مسئله مهم در کشت فشرده نهال و پیوند کلم چینی است. در حال حاضر، مطالعات کمی وجود دارد که داده‌های ترانس کریپتومیکس و متابولومیک را برای کشف مکانیسم افزایش طول هیپوکوتیل ادغام می‌کند. مکانیسم مولکولی که توسط آن کلرانتازول انبساط هیپوکوتیل را در کلم چینی تنظیم می کند هنوز مورد مطالعه قرار نگرفته است. هدف ما شناسایی ژن ها و مسیرهای مولکولی به کوتوله هیپوکوتیل ناشی از یونیکونازول در کلم چینی بود. با استفاده از آنالیز رونوشت و متابولومیک، و همچنین آنالیز مخمر یک هیبریدی، سنجش لوسیفراز دوگانه، و سنجش خاموشی ژن ناشی از ویروس (VIGS)، متوجه شدیم که یونیکونازول می‌تواند با مهار بیوسنتز لیگنین در کلم چینی باعث ایجاد کوتوله هیپوکوتیل در کلم چینی شود. نتایج ما بینش جدیدی را در مورد مکانیسم تنظیمی مولکولی ارائه می دهد که توسط آن یونیکونازول از افزایش طول هیپوکوتیل در کلم چینی از طریق مهار بیوسنتز فنیل پروپانوئید با واسطه ماژول BrbZIP39-BrPAL4 جلوگیری می کند. این نتایج ممکن است پیامدهای عملی مهمی برای بهبود کیفیت نهال های تجاری و کمک به تضمین عملکرد و کیفیت سبزیجات داشته باشد.
BrbZIP39 ORF تمام قد در pGreenll 62-SK قرار داده شد تا عامل ایجاد شود، و قطعه پروموتر BrPAL4 به ژن گزارشگر pGreenll 0800 لوسیفراز (LUC) برای تولید ژن گزارشگر ادغام شد. ناقل ژن عامل و گزارشگر همزمان به برگ های تنباکو (Nicotiana benthamiana) تبدیل شدند.
برای روشن شدن روابط متابولیت ها و ژن ها، تجزیه و تحلیل متابولوم و رونوشت مشترک را انجام دادیم. تجزیه و تحلیل غنی سازی مسیر KEGG نشان داد که DEGs و DAMs در 33 مسیر KEGG به طور مشترک غنی شدند (شکل 5A). در میان آنها، "بیوسنتز فنیل پروپانوئید" مسیر به طور قابل توجهی غنی بود. مسیر "تثبیت کربن فتوسنتزی"، مسیر "بیوسنتز فلاونوئید"، مسیر "تبدیل متقابل اسید پنتوز-گلوکورونیک"، مسیر "متابولیسم تریپتوفان" و مسیر "متابولیسم نشاسته-ساکارز" نیز به طور قابل توجهی غنی شد. نقشه خوشه‌بندی حرارتی (شکل 5B) نشان داد که DAMهای مرتبط با DEGs به چند دسته تقسیم می‌شوند که در میان آنها فلاونوئیدها بزرگترین دسته بودند، که نشان می‌دهد مسیر "بیوسنتز فنیل پروپانوئید" نقش مهمی در کوتولگی هیپوکوتیل ایفا می‌کند.
نویسندگان اعلام می کنند که این تحقیق در غیاب هر گونه روابط تجاری یا مالی که می تواند به عنوان تضاد منافع بالقوه تعبیر شود، انجام شده است.
تمام نظرات بیان شده در این مقاله صرفاً متعلق به نویسنده است و لزوماً منعکس کننده نظرات سازمان‌ها، ناشران، سردبیران یا داوران وابسته نیست. هر محصولی که در این مقاله ارزیابی می‌شود یا ادعاهایی که تولیدکنندگان آن‌ها ارائه می‌کنند، توسط ناشر تضمین یا تأیید نمی‌شوند.