Уніканазолз'яўляецца трыазоламрэгулятар росту раслінякі шырока выкарыстоўваецца для рэгулявання вышыні раслін і прадухілення празмернага росту расады. Аднак малекулярны механізм, з дапамогай якога ўніканазол інгібіруе падаўжэнне гіпакатыля расады, да гэтага часу незразумелы, і існуе толькі некалькі даследаванняў, якія спалучаюць дадзеныя транскрыптома і метаболома для вывучэння механізму падаўжэння гіпакатыля. Тут мы назіралі, што ўніканазол значна інгібіруе падаўжэнне гіпакатыля ў расадзе кітайскай кветкавай капусты. Цікава, што на аснове камбінаванага аналізу транскрыптома і метаболома мы выявілі, што ўніканазол значна ўплывае на шлях «біясінтэзу фенілпрапаноідаў». У гэтым шляху толькі адзін ген сямейства рэгуляторных генаў ферментаў, BrPAL4, які ўдзельнічае ў біясінтэзе лігніну, быў значна паніжаны. Акрамя таго, аднагібрыдныя і двухгібрыдныя аналізы дрожджаў паказалі, што BrbZIP39 можа непасрэдна звязвацца з прамотарнай вобласцю BrPAL4 і актываваць яго транскрыпцыю. Сістэма геннага глушэння, індукаваная вірусам, дадаткова даказала, што BrbZIP39 можа станоўча рэгуляваць падаўжэнне гіпакатыля кітайскай капусты і сінтэз гіпакатылявага лігніну. Вынікі гэтага даследавання даюць новае разуменне малекулярнага рэгуляторнага механізму клаканазолу ў інгібіранні падаўжэння гіпакатыля кітайскай капусты. Упершыню было пацверджана, што клаканазол зніжае ўтрыманне лігніну, інгібіруючы сінтэз фенілпрапаноідаў, апасродкаваны модулем BrbZIP39-BrPAL4, што прыводзіць да карлікавага росту гіпакатыля ў расады кітайскай капусты.
Кітайская капуста (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) належыць да роду Brassica і з'яўляецца добра вядомай аднагадовай крыжакветнай гароднінай, якая шырока вырошчваецца ў маёй краіне (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). У апошнія гады маштабы вытворчасці кітайскай каляровай капусты працягваюць пашырацца, а метад вырошчвання змяніўся з традыцыйнага прамога пасеву на інтэнсіўнае вырошчванне расады і перасадку. Аднак у працэсе інтэнсіўнага вырошчвання расады і перасадкі празмерны рост гіпакатыля, як правіла, прыводзіць да атрымання даўгаватых расады, што прыводзіць да нізкай якасці расады. Такім чынам, кантроль празмернага росту гіпакатыля з'яўляецца актуальнай праблемай у інтэнсіўным вырошчванні расады і перасадцы кітайскай капусты. У цяперашні час існуе няшмат даследаванняў, якія аб'ядноўваюць дадзеныя транскрыптомікі і метабаломікі для вывучэння механізму падаўжэння гіпакатыля. Малекулярны механізм, з дапамогай якога хларантазол рэгулюе пашырэнне гіпакатыля ў кітайскай капусце, пакуль не вывучаны. Мы імкнуліся вызначыць, якія гены і малекулярныя шляхі рэагуюць на індукаванае ўніканазолам гіпакатыльнае карлікавае развіццё ў кітайскай капусты. Выкарыстоўваючы транскрыптомны і метабаломны аналіз, а таксама аналіз аднакібрыдных дрожджаў, аналіз падвойнай люцыферазы і аналіз геннага глушэння, індукаванага вірусам (VIGS), мы выявілі, што ўніканазол можа выклікаць гіпакатыльнае карлікавае развіццё ў кітайскай капусты, інгібіруючы біясінтэз лігніну ў расадзе кітайскай капусты. Нашы вынікі даюць новае разуменне малекулярнага рэгуляторнага механізму, з дапамогай якога ўніканазол інгібіруе падаўжэнне гіпакатыля ў кітайскай капусце праз інгібіраванне біясінтэзу фенілпрапаноідаў, апасродкаванага модулем BrbZIP39–BrPAL4. Гэтыя вынікі могуць мець важныя практычныя наступствы для паляпшэння якасці камерцыйнай расады і спрыяць забеспячэнню ўраджайнасці і якасці гародніны.
Поўнапамерная ORF BrbZIP39 была ўстаўлена ў pGreenll 62-SK для стварэння эфектара, а фрагмент прамотара BrPAL4 быў зліты з рэпарцёрным генам люцыферазы (LUC) pGreenll 0800 для стварэння рэпарцёрнага гена. Вектары эфектарнага і рэпарцёрнага генаў былі сумесна трансфармаваны ў лісце тытуню (Nicotiana benthamiana).
Каб высветліць узаемасувязь метабалітаў і генаў, мы правялі сумесны аналіз метабалома і транскрыптома. Аналіз узбагачэння шляху KEGG паказаў, што дыферэнцыяльныя эпітэліялы (DEG) і дамападобныя амінакіслоты (DAM) былі сумесна ўзбагачаны ў 33 шляхах KEGG (малюнак 5A). Сярод іх шлях «біясінтэзу фенілпрапаноідаў» быў найбольш значна ўзбагачаны; шлях «фотасінтэтычнай фіксацыі вугляроду», шлях «біясінтэзу флаваноідаў», шлях «узаемаператварэння пентозы-глюкуронавай кіслаты», шлях «метабалізму трыптафану» і шлях «метабалізму крухмалу і цукрозы» таксама былі значна ўзбагачаны. Карта кластэрызацыі цяпла (малюнак 5B) паказала, што дамападобныя амінакіслоты, звязаныя з DEG, былі падзелены на некалькі катэгорый, сярод якіх флаваноіды былі найбуйнейшай катэгорыяй, што сведчыць аб тым, што шлях «біясінтэзу фенілпрапаноідаў» адыгрываў вырашальную ролю ў гіпакатылевай карлікаватасці.
Аўтары заяўляюць, што даследаванне праводзілася пры адсутнасці якіх-небудзь камерцыйных або фінансавых адносін, якія маглі б быць вытлумачаны як патэнцыйны канфлікт інтарэсаў.
Усе меркаванні, выказаныя ў гэтым артыкуле, належаць выключна аўтару і не абавязкова адлюстроўваюць погляды афіляваных арганізацый, выдаўцоў, рэдактараў або рэцэнзентаў. Выдавец не гарантуе і не падтрымлівае любыя прадукты, ацэненыя ў гэтым артыкуле, або заявы іх вытворцаў.
Час публікацыі: 24 сакавіка 2025 г.