Unikonazolär en triazolväxttillväxtregulatorsom används i stor utsträckning för att reglera planthöjden och förhindra att plantorna växer över. Den molekylära mekanismen genom vilken unikonazol hämmar fröhypokotylförlängning är fortfarande oklart, och det finns bara ett fåtal studier som kombinerar transkriptom- och metabolomdata för att undersöka mekanismen för hypokotylförlängning. Här observerade vi att unikonazol signifikant hämmade hypokotylförlängning i kinablommande kålplantor. Intressant nog, baserat på den kombinerade transkriptom- och metabolomanalysen, fann vi att unikonazol signifikant påverkade "fenylpropanoidbiosyntesen". I denna väg nedreglerades endast en gen av den enzymreglerande genfamiljen, BrPAL4, som är involverad i ligninbiosyntesen. Dessutom visade en-hybrid- och tvåhybridanalyser av jäst att BrbZIP39 direkt kunde binda till promotorregionen av BrPAL4 och aktivera dess transkription. Det virusinducerade genljudssystemet bevisade vidare att BrbZIP39 positivt kunde reglera hypokotylförlängning av kinakål och hypokotylligninsyntes. Resultaten av denna studie ger nya insikter om klokonazols molekylära regleringsmekanism för att hämma hypokotylförlängning av kinakål. Det bekräftades för första gången att klokonazol minskade ligninhalten genom att hämma syntesen av fenylpropanoid medierad av BrbZIP39-BrPAL4-modulen, vilket ledde till hypokotyldvärgväxt i kinakålsplantor.
Kinesisk kål (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) tillhör släktet Brassica och är en välkänd ettårig korsblommig grönsak som odlas allmänt i mitt land (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). Under de senaste åren har produktionsskalan för kinesisk blomkål fortsatt att expandera, och odlingsmetoden har förändrats från traditionell direktsådd till intensiv plantodling och transplantation. Men i processen med intensiv plantodling och transplantation tenderar överdriven hypokotyltillväxt att ge långbenta plantor, vilket resulterar i dålig plantkvalitet. Därför är kontroll av överdriven hypokotyltillväxt en akut fråga i intensiv plantodling och transplantation av kinakål. För närvarande finns det få studier som integrerar transkriptomik och metabolomikdata för att utforska mekanismen för hypokotylförlängning. Den molekylära mekanismen genom vilken klorantazol reglerar hypokotylexpansion i kinakål har ännu inte studerats. Vi syftade till att identifiera vilka gener och molekylära vägar som svarar på uniconazol-inducerad hypokotyldvärgväxt i kinakål. Med hjälp av transkriptom- och metabolomanalyser, såväl som en-hybridanalys av jäst, dubbel luciferasanalys och virusinducerad gentystnad (VIGS) analys, fann vi att unikonazol kunde inducera hypokotyldvärgväxt i kinakål genom att hämma ligninbiosyntesen i kinakålsfrö. Våra resultat ger nya insikter i den molekylära regleringsmekanismen genom vilken unikonazol hämmar hypokotylförlängning i kinakål genom att hämma fenylpropanoidbiosyntes förmedlad av BrbZIP39-BrPAL4-modulen. Dessa resultat kan ha viktiga praktiska konsekvenser för att förbättra kvaliteten på kommersiella plantor och bidra till att säkerställa avkastningen och kvaliteten på grönsaker.
BrbZIP39 ORF av full längd sattes in i pGreenll 62-SK för att generera effektorn, och BrPAL4-promotorfragmentet fuserades till pGreenll 0800 luciferas (LUC) reportergenen för att generera reportergenen. Effektor- och reportergenvektorerna samtransformerades till tobaksblad (Nicotiana benthamiana).
För att klargöra relationerna mellan metaboliter och gener utförde vi en gemensam metabolom- och transkriptomanalys. KEGG-väganrikningsanalys visade att DEGs och DAMs samberikades i 33 KEGG-vägar (Figur 5A). Bland dem var "phenylpropanoid biosynthesis"-vägen den mest signifikant berikade; vägen för "fotosyntetisk kolfixering", vägen för "flavonoidbiosyntes", vägen "pentos-glukuronsyrainterkonversion", vägen för "tryptofanmetabolism" och vägen "stärkelse-sackarosmetabolism" anrikades också signifikant. Värmeklustringskartan (Figur 5B) visade att DAMs associerade med DEG var uppdelade i flera kategorier, bland vilka flavonoider var den största kategorin, vilket indikerar att "fenylpropanoid biosyntes" -vägen spelade en avgörande roll i hypokotyldvärgväxt.
Författarna förklarar att forskningen utfördes i frånvaro av några kommersiella eller finansiella relationer som skulle kunna tolkas som en potentiell intressekonflikt.
Alla åsikter som uttrycks i den här artikeln är enbart författarens och återspeglar inte nödvändigtvis åsikterna från anslutna organisationer, utgivare, redaktörer eller recensenter. Alla produkter som utvärderas i denna artikel eller påståenden från deras tillverkare garanteras inte eller godkänns av utgivaren.
Posttid: Mar-24-2025