Uniconazolés un triazolregulador del creixement de les plantesque s'utilitza àmpliament per regular l'alçada de la planta i evitar el creixement excessiu de les plàntules. Tanmateix, el mecanisme molecular pel qual l'uniconazol inhibeix l'allargament de l'hipocòtil de les plàntules encara no està clar, i només hi ha uns quants estudis que combinen dades de transcriptoma i metaboloma per investigar el mecanisme de l'allargament de l'hipocòtil. Aquí, vam observar que l'uniconazol va inhibir significativament l'allargament de l'hipocòtil a les plàntules de cols florides xineses. Curiosament, a partir de l'anàlisi combinada del transcriptoma i del metaboloma, vam trobar que l'uniconazol va afectar significativament la via de la "biosíntesi de fenilpropanoides". En aquesta via, només un gen de la família de gens reguladors de l'enzim, BrPAL4, que està implicat en la biosíntesi de la lignina, es va reduir significativament. A més, els assajos de llevats d'un híbrid i dos híbrids van demostrar que BrbZIP39 podria unir-se directament a la regió promotora de BrPAL4 i activar-ne la transcripció. El sistema de silenciament gènic induït pel virus va demostrar encara més que BrbZIP39 podria regular positivament l'allargament de l'hipocòtil de la col xinesa i la síntesi de lignina hipocòtil. Els resultats d'aquest estudi proporcionen noves idees sobre el mecanisme regulador molecular del cloconazol en la inhibició de l'allargament de l'hipocòtil de la col xinesa. Es va confirmar per primera vegada que el cloconazol reduïa el contingut de lignina mitjançant la inhibició de la síntesi de fenilpropanoides mediada pel mòdul BrbZIP39-BrPAL4, provocant així l'enanització de l'hipocòtil a les plàntules de col xinesa.
La col xinesa (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) pertany al gènere Brassica i és una coneguda hortalissa crucífera anual molt conreada al meu país (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). En els darrers anys, l'escala de producció de coliflor xinesa ha continuat expandint-se i el mètode de cultiu ha canviat de la sembra directa tradicional a un cultiu i trasplantament de plàntules intensius. No obstant això, en el procés de cultiu i trasplantament intensiu de plàntules, el creixement excessiu d'hipocòtils tendeix a produir plàntules amb potes, el que resulta en una mala qualitat de les plàntules. Per tant, controlar el creixement excessiu d'hipocòtils és un problema urgent en el cultiu intensiu de plàntules i el trasplantament de col xinesa. Actualment, hi ha pocs estudis que integrin dades de transcriptòmica i metabolòmica per explorar el mecanisme de l'allargament de l'hipocòtil. El mecanisme molecular pel qual el clorantazol regula l'expansió de l'hipocòtil a la col xinesa encara no s'ha estudiat. El nostre objectiu és identificar quins gens i vies moleculars responen a l'enanisme d'hipocòtil induït per uniconazol a la col xinesa. Utilitzant anàlisis de transcriptoma i metabolòmica, així com l'anàlisi d'un híbrid de llevat, l'assaig de luciferasa dual i l'assaig de silenciament gènic induït per virus (VIGS), vam trobar que l'uniconazol podria induir la nana de l'hipocòtil a la col xinesa mitjançant la inhibició de la biosíntesi de lignina en les plàntules de col xinesa. Els nostres resultats proporcionen noves idees sobre el mecanisme regulador molecular pel qual l'uniconazol inhibeix l'allargament de l'hipocòtil a la col xinesa mitjançant la inhibició de la biosíntesi de fenilpropanoides mediada pel mòdul BrbZIP39-BrPAL4. Aquests resultats poden tenir implicacions pràctiques importants per millorar la qualitat de les plàntules comercials i contribuir a garantir el rendiment i la qualitat de les hortalisses.
L'ORF BrbZIP39 de longitud completa es va inserir a pGreenll 62-SK per generar l'efector i el fragment promotor BrPAL4 es va fusionar amb el gen reporter pGreenll 0800 luciferasa (LUC) per generar el gen reporter. Els vectors del gen efector i reporter es van co-transformar en fulles de tabac (Nicotiana benthamiana).
Per aclarir les relacions entre metabòlits i gens, vam realitzar una anàlisi conjunta del metaboloma i el transcriptoma. L'anàlisi d'enriquiment de la via KEGG va mostrar que els DEG i els DAM es van enriquir conjuntament en 33 vies KEGG (figura 5A). Entre ells, la via de la "biosíntesi de fenilpropanoides" va ser la més significativament enriquida; La via de "fixació de carboni fotosintètic", la via de "biosíntesi de flavonoides", la via de "interconversió pentosa-àcid glucurònic", la via de "metabolisme del triptòfan" i la via de "metabolisme de midó-sacarosa" també es van enriquir significativament. El mapa de concentració de calor (figura 5B) va mostrar que els DAM associats als DEG es van dividir en diverses categories, entre les quals els flavonoides eren la categoria més gran, cosa que indica que la via de "biosíntesi de fenilpropanoides" va tenir un paper crucial en el nanisme hipocòtil.
Els autors declaren que la investigació es va dur a terme en absència de cap relació comercial o financera que es pugui interpretar com un potencial conflicte d'interessos.
Totes les opinions expressades en aquest article són únicament les de l'autor i no reflecteixen necessàriament les opinions d'organitzacions afiliades, editors, editors o revisors. Els productes avaluats en aquest article o les afirmacions fetes pels seus fabricants no estan garantits ni avalats per l'editor.
Hora de publicació: 24-mar-2025