Unikonazolialah triazolpengatur pertumbuhan tumbuhanyang digunakan secara meluas untuk mengawal ketinggian tumbuhan dan mencegah pertumbuhan berlebihan anak benih. Walau bagaimanapun, mekanisme molekul yang mana unikonazol menghalang pemanjangan hipokotil anak benih masih belum jelas, dan hanya terdapat beberapa kajian yang menggabungkan data transkriptom dan metabolit untuk menyiasat mekanisme pemanjangan hipokotil. Di sini, kami mendapati bahawa unikonazol dengan ketara menghalang pemanjangan hipokotil dalam anak benih kubis berbunga Cina. Menariknya, berdasarkan analisis transkriptom dan metabolit gabungan, kami mendapati bahawa unikonazol dengan ketara mempengaruhi laluan "biosintesis fenilpropanoid". Dalam laluan ini, hanya satu gen daripada keluarga gen pengawalseliaan enzim, BrPAL4, yang terlibat dalam biosintesis lignin, telah dikurangkan dengan ketara. Di samping itu, ujian satu hibrid dan dua hibrid yis menunjukkan bahawa BrbZIP39 boleh mengikat secara langsung pada kawasan promoter BrPAL4 dan mengaktifkan transkripsinya. Sistem penyenyapan gen yang disebabkan oleh virus seterusnya membuktikan bahawa BrbZIP39 boleh mengawal pemanjangan hipokotil kubis Cina dan sintesis lignin hipokotil secara positif. Keputusan kajian ini memberikan pandangan baharu tentang mekanisme pengawalaturan molekul klokonazol dalam menghalang pemanjangan hipokotil kubis Cina. Telah disahkan buat kali pertama bahawa klokonazol mengurangkan kandungan lignin dengan menghalang sintesis fenilpropanoid yang dimediasi oleh modul BrbZIP39-BrPAL4, sekali gus menyebabkan kerdil hipokotil dalam anak benih kubis Cina.
Kubis Cina (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) tergolong dalam genus Brassica dan merupakan sayur krusifer tahunan yang terkenal yang ditanam secara meluas di negara saya (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, skala pengeluaran kembang kol Cina terus berkembang, dan kaedah penanaman telah berubah daripada pembenihan langsung tradisional kepada kultur dan pemindahan anak benih yang intensif. Walau bagaimanapun, dalam proses kultur dan pemindahan anak benih yang intensif, pertumbuhan hipokotil yang berlebihan cenderung menghasilkan anak benih yang berdaging, mengakibatkan kualiti anak benih yang rendah. Oleh itu, mengawal pertumbuhan hipokotil yang berlebihan merupakan isu mendesak dalam kultur dan pemindahan anak benih intensif kubis Cina. Pada masa ini, terdapat beberapa kajian yang mengintegrasikan data transkriptomik dan metabolomik untuk meneroka mekanisme pemanjangan hipokotil. Mekanisme molekul yang mana klorantazole mengawal pengembangan hipokotil dalam kubis Cina masih belum dikaji. Kami bertujuan untuk mengenal pasti gen dan laluan molekul yang bertindak balas terhadap kerdil hipokotil yang disebabkan oleh unikonazol dalam kubis Cina. Menggunakan analisis transkriptom dan metabolomik, serta analisis satu hibrid yis, ujian luciferase berganda, dan ujian penyenyapan gen yang disebabkan oleh virus (VIGS), kami mendapati bahawa unikonazol boleh menyebabkan kerdil hipokotil dalam kubis Cina dengan menghalang biosintesis lignin dalam anak benih kubis Cina. Keputusan kami memberikan pandangan baharu tentang mekanisme pengawalseliaan molekul yang mana unikonazol menghalang pemanjangan hipokotil dalam kubis Cina melalui menghalang biosintesis fenilpropanoid yang dimediasi oleh modul BrbZIP39–BrPAL4. Keputusan ini mungkin mempunyai implikasi praktikal yang penting untuk meningkatkan kualiti anak benih komersial dan menyumbang kepada memastikan hasil dan kualiti sayur-sayuran.
ORF BrbZIP39 panjang penuh telah dimasukkan ke dalam pGreenll 62-SK untuk menghasilkan efektor, dan fragmen promoter BrPAL4 telah digabungkan dengan gen reporter pGreenll 0800 luciferase (LUC) untuk menghasilkan gen reporter. Vektor gen efektor dan reporter telah diubah bersama menjadi daun tembakau (Nicotiana benthamiana).
Untuk menjelaskan hubungan metabolit dan gen, kami menjalankan analisis metabolit dan transkriptom bersama. Analisis pengayaan laluan KEGG menunjukkan bahawa DEG dan DAM diperkaya bersama dalam 33 laluan KEGG (Rajah 5A). Antaranya, laluan "biosintesis fenilpropanoid" adalah yang paling diperkaya dengan ketara; laluan "fiksasi karbon fotosintetik", laluan "biosintesis flavonoid", laluan "penukaran antara asid pentosa-glukuronik", laluan "metabolisme triptofan", dan laluan "metabolisme kanji-sukrosa" juga diperkaya dengan ketara. Peta pengelompokan haba (Rajah 5B) menunjukkan bahawa DAM yang berkaitan dengan DEG dibahagikan kepada beberapa kategori, antaranya flavonoid adalah kategori terbesar, menunjukkan bahawa laluan "biosintesis fenilpropanoid" memainkan peranan penting dalam kekerdilan hipokotil.
Para penulis mengisytiharkan bahawa penyelidikan ini dijalankan tanpa sebarang hubungan komersial atau kewangan yang boleh ditafsirkan sebagai potensi konflik kepentingan.
Semua pendapat yang dinyatakan dalam artikel ini adalah semata-mata daripada penulis dan tidak semestinya mencerminkan pandangan organisasi gabungan, penerbit, editor atau pengulas. Sebarang produk yang dinilai dalam artikel ini atau dakwaan yang dibuat oleh pengeluarnya tidak dijamin atau disokong oleh penerbit.
Masa siaran: 24 Mac 2025