Unikonasoolis 'n triasoolplantgroeireguleerderwat wyd gebruik word om planthoogte te reguleer en oorgroei van saailinge te voorkom. Die molekulêre meganisme waardeur unikonasool saailinghipokotielverlenging inhibeer, is egter steeds onduidelik, en daar is slegs 'n paar studies wat transkriptoom- en metaboloomdata kombineer om die meganisme van hipokotielverlenging te ondersoek. Hier het ons waargeneem dat unikonasool hipokotielverlenging in Chinese blomkoolsaailinge beduidend geïnhibeer het. Interessant genoeg, gebaseer op die gekombineerde transkriptoom- en metaboloomanalise, het ons gevind dat unikonasool die "fenielpropanoïedbiosintese"-roete beduidend beïnvloed het. In hierdie roete is slegs een geen van die ensiemregulerende geenfamilie, BrPAL4, wat betrokke is by lignienbiosintese, beduidend afgereguleer. Daarbenewens het gis een-hibried- en twee-hibried-toetse getoon dat BrbZIP39 direk aan die promotorstreek van BrPAL4 kon bind en die transkripsie daarvan kon aktiveer. Die virus-geïnduseerde geenstilmaakstelsel het verder bewys dat BrbZIP39 die hipokotielverlenging van Chinese kool en hipokotielligniensintese positief kon reguleer. Die resultate van hierdie studie bied nuwe insigte in die molekulêre regulatoriese meganisme van klokonasool in die inhibering van hipokotielverlenging van Chinese kool. Dit is vir die eerste keer bevestig dat klokonasool lignieninhoud verminder deur fenielpropanoïedsintese te inhibeer, gemedieer deur die BrbZIP39-BrPAL4-module, wat lei tot hipokotielverdwerging in Chinese koolsaailinge.
Chinese kool (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) behoort tot die genus Brassica en is 'n bekende eenjarige kruisbloemige groente wat wyd in my land verbou word (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). In onlangse jare het die produksieskaal van Chinese blomkool steeds uitgebrei, en die verbouingsmetode het verander van die tradisionele direkte saai na intensiewe saailingkultuur en oorplanting. In die proses van intensiewe saailingkultuur en oorplanting is oormatige hipokotielgroei egter geneig om langwerpige saailinge te produseer, wat lei tot swak saailingkwaliteit. Daarom is die beheer van oormatige hipokotielgroei 'n dringende kwessie in intensiewe saailingkultuur en oorplanting van Chinese kool. Tans is daar min studies wat transkriptomika- en metabolomika-data integreer om die meganisme van hipokotielverlenging te ondersoek. Die molekulêre meganisme waardeur chlorantasool hipokotieluitbreiding in Chinese kool reguleer, is nog nie bestudeer nie. Ons het ten doel gehad om te identifiseer watter gene en molekulêre weë reageer op unikonasool-geïnduseerde hipokotielverdwerging in Chinese kool. Deur gebruik te maak van transkriptom- en metabolomiese analises, sowel as gis-eenhibriede-analise, dubbele luciferase-toets en virus-geïnduseerde geen-stilmaak (VIGS)-toets, het ons gevind dat unikonasool hipokotiel-dwergvorming in Chinese kool kan veroorsaak deur lignienbiosintese in Chinese koolsaailinge te inhibeer. Ons resultate bied nuwe insigte in die molekulêre regulatoriese meganisme waardeur unikonasool hipokotiel-verlenging in Chinese kool inhibeer deur fenielpropanoïedbiosintese te inhibeer wat deur die BrbZIP39-BrPAL4-module gemedieer word. Hierdie resultate kan belangrike praktiese implikasies hê vir die verbetering van die kwaliteit van kommersiële saailinge en bydra tot die versekering van die opbrengs en kwaliteit van groente.
Die vollengte BrbZIP39 ORF is in pGreenll 62-SK ingevoeg om die effektor te genereer, en die BrPAL4-promotorfragment is met die pGreenll 0800 luciferase (LUC)-verslaggeen gefuseer om die verslaggeen te genereer. Die effektor- en verslaggeenvektore is saam in tabakblare (Nicotiana benthamiana) getransformeer.
Om die verwantskappe tussen metaboliete en gene te verduidelik, het ons 'n gesamentlike metaboloom- en transkriptoomanalise uitgevoer. KEGG-roete-verrykingsanalise het getoon dat DEG's en DAM's in 33 KEGG-roetes saam verryk was (Figuur 5A). Onder hulle was die "fenielpropanoïedbiosintese"-roete die mees beduidend verryk; die "fotosintetiese koolstoffiksasie"-roete, die "flavonoïedbiosintese"-roete, die "pentose-glukuronsuur-interomskakelings"-roete, die "triptofaanmetabolisme"-roete, en die "stysel-sukrosemetabolisme"-roete was ook beduidend verryk. Die hittegroeperingskaart (Figuur 5B) het getoon dat die DAM's wat met DEG's geassosieer word, in verskeie kategorieë verdeel is, waaronder flavonoïede die grootste kategorie was, wat aandui dat die "fenielpropanoïedbiosintese"-roete 'n deurslaggewende rol in hipokotieldwergisme gespeel het.
Die outeurs verklaar dat die navorsing uitgevoer is in die afwesigheid van enige kommersiële of finansiële verhoudings wat as 'n potensiële belangebotsing beskou kan word.
Alle menings wat in hierdie artikel uitgespreek word, is uitsluitlik dié van die outeur en weerspieël nie noodwendig die sienings van geaffilieerde organisasies, uitgewers, redakteurs of resensente nie. Enige produkte wat in hierdie artikel geëvalueer word of bewerings wat deur hul vervaardigers gemaak word, word nie deur die uitgewer gewaarborg of onderskryf nie.
Plasingstyd: 24 Maart 2025