عملکرد یونیکونازول

       یونیکونازولیک تریازول استتنظیم کننده رشد گیاهکه به طور گسترده برای تنظیم ارتفاع گیاه و جلوگیری از رشد بیش از حد گیاهچه استفاده می‌شود. با این حال، مکانیسم مولکولی که یونیکونازول از طریق آن طویل شدن هیپوکوتیل گیاهچه را مهار می‌کند، هنوز مشخص نیست و تنها مطالعات کمی وجود دارد که داده‌های ترانسکریپتوم و متابولوم را برای بررسی مکانیسم طویل شدن هیپوکوتیل ترکیب می‌کنند. در اینجا، ما مشاهده کردیم که یونیکونازول به طور قابل توجهی طویل شدن هیپوکوتیل را در گیاهچه‌های کلم گلدار چینی مهار می‌کند. جالب توجه است که بر اساس تجزیه و تحلیل ترکیبی ترانسکریپتوم و متابولوم، دریافتیم که یونیکونازول به طور قابل توجهی بر مسیر "بیوسنتز فنیل پروپانوئید" تأثیر می‌گذارد. در این مسیر، تنها یک ژن از خانواده ژن تنظیم کننده آنزیم، BrPAL4، که در بیوسنتز لیگنین نقش دارد، به طور قابل توجهی کاهش بیان یافت. علاوه بر این، سنجش‌های تک هیبریدی و دو هیبریدی مخمر نشان داد که BrbZIP39 می‌تواند مستقیماً به ناحیه پروموتر BrPAL4 متصل شود و رونویسی آن را فعال کند. سیستم خاموش‌سازی ژن القا شده توسط ویروس، همچنین ثابت کرد که BrbZIP39 می‌تواند به طور مثبت طویل شدن هیپوکوتیل کلم چینی و سنتز لیگنین هیپوکوتیل را تنظیم کند. نتایج این مطالعه، بینش‌های جدیدی را در مورد مکانیسم تنظیمی مولکولی کلوکونازول در مهار طویل شدن هیپوکوتیل کلم چینی ارائه می‌دهد. برای اولین بار تأیید شد که کلوکونازول با مهار سنتز فنیل پروپانوئید با واسطه ماژول BrbZIP39-BrPAL4، محتوای لیگنین را کاهش می‌دهد و در نتیجه منجر به کوتولگی هیپوکوتیل در نهال‌های کلم چینی می‌شود.

کلم چینی (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) متعلق به جنس Brassica است و یک سبزی چلیپایی یک ساله شناخته شده است که به طور گسترده در کشور من کشت می‌شود (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). در سال‌های اخیر، مقیاس تولید گل کلم چینی همچنان در حال گسترش بوده و روش کشت از کاشت مستقیم سنتی به کشت فشرده نهال و پیوند تغییر کرده است. با این حال، در فرآیند کشت فشرده نهال و پیوند، رشد بیش از حد هیپوکوتیل منجر به تولید نهال‌های پادار می‌شود که منجر به کیفیت پایین نهال می‌شود. 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 رونویسی و متابولومیکس را برای بررسی مکانیسم طویل شدن هیپوکوتیل ادغام می‌کنند. مکانیسم مولکولی که کلرانتازول از طریق آن گسترش هیپوکوتیل را در کلم چینی تنظیم می‌کند، هنوز مورد مطالعه قرار نگرفته است. هدف ما شناسایی ژن‌ها و مسیرهای مولکولی است که به کوتولگی هیپوکوتیل ناشی از یونیکونازول در کلم چینی پاسخ می‌دهند. با استفاده از آنالیزهای ترانسکریپتوم و متابولومیک، و همچنین آنالیز تک هیبریدی مخمر، سنجش لوسیفراز دوگانه و سنجش خاموشی ژن القا شده توسط ویروس (VIGS)، دریافتیم که یونیکونازول می‌تواند با مهار بیوسنتز لیگنین در نهال‌های کلم چینی، کوتولگی هیپوکوتیل را در کلم چینی القا کند. نتایج ما بینش‌های جدیدی در مورد مکانیسم تنظیمی مولکولی ارائه می‌دهد که از طریق آن یونیکونازول از طریق مهار بیوسنتز فنیل پروپانوئید با واسطه ماژول BrbZIP39-BrPAL4، طویل شدن هیپوکوتیل در کلم چینی را مهار می‌کند. این نتایج ممکن است پیامدهای عملی مهمی برای بهبود کیفیت نهال‌های تجاری و کمک به تضمین عملکرد و کیفیت سبزیجات داشته باشد.
ORF کامل BrbZIP39 برای تولید ژن مؤثر به pGreenll 62-SK وارد شد و قطعه پروموتر BrPAL4 به ژن گزارشگر لوسیفراز pGreenll 0800 (LUC) متصل شد تا ژن گزارشگر تولید شود. ناقل‌های ژن مؤثر و گزارشگر به طور همزمان به برگ‌های توتون (Nicotiana benthamiana) منتقل شدند.
برای روشن شدن روابط متابولیت‌ها و ژن‌ها، ما یک تجزیه و تحلیل متابولوم و ترانسکریپتوم مشترک انجام دادیم. تجزیه و تحلیل غنی‌سازی مسیر KEGG نشان داد که DEGها و DAMها در 33 مسیر KEGG به طور همزمان غنی شده‌اند (شکل 5A). در میان آنها، مسیر "بیوسنتز فنیل پروپانوئید" به طور قابل توجهی غنی شده بود. مسیر "تثبیت کربن فتوسنتزی"، مسیر "بیوسنتز فلاونوئید"، مسیر "تبدیل متقابل پنتوز-گلوکورونیک اسید"، مسیر "متابولیسم تریپتوفان" و مسیر "متابولیسم نشاسته-ساکارز" نیز به طور قابل توجهی غنی شده بودند. نقشه خوشه‌بندی حرارتی (شکل 5B) نشان داد که DAMهای مرتبط با DEGها به چندین دسته تقسیم می‌شوند که در میان آنها فلاونوئیدها بزرگترین دسته هستند و نشان می‌دهند که مسیر "بیوسنتز فنیل پروپانوئید" نقش مهمی در کوتولگی هیپوکوتیل ایفا می‌کند.
نویسندگان اظهار می‌دارند که این تحقیق در غیاب هرگونه رابطه تجاری یا مالی که می‌تواند به عنوان تضاد منافع بالقوه تعبیر شود، انجام شده است.
تمام نظرات بیان شده در این مقاله صرفاً نظرات نویسنده است و لزوماً منعکس کننده دیدگاه‌های سازمان‌های وابسته، ناشران، ویراستاران یا داوران نیست. هیچ یک از محصولات ارزیابی شده در این مقاله یا ادعاهای مطرح شده توسط تولیدکنندگان آنها توسط ناشر تضمین یا تأیید نشده است.