Uniconazolé un triazolregulador do crecemento das plantasque é amplamente utilizado para regular a altura das plantas e evitar o crecemento excesivo das mudas. Non obstante, o mecanismo molecular polo cal uniconazol inhibe a elongación do hipocotilo das plántulas aínda non está claro, e só hai uns poucos estudos que combinan datos de transcriptoma e metaboloma para investigar o mecanismo de elongación do hipocotilo. Aquí, observamos que o uniconazol inhibiu significativamente o alongamento do hipocotilo nas mudas de repolo con flores chinesas. Curiosamente, baseándonos na análise combinada do transcriptoma e do metaboloma, descubrimos que o uniconazol afectaba significativamente a vía da "biosíntese do fenilpropanoide". Nesta vía, só un xene da familia de xenes reguladores do encima, BrPAL4, que está implicado na biosíntese da lignina, foi significativamente baixo regulación. Ademais, os ensaios dun híbrido e dous híbridos de levadura demostraron que BrbZIP39 podería unirse directamente á rexión promotora de BrPAL4 e activar a súa transcrición. O sistema de silenciamento xenético inducido polo virus demostrou ademais que BrbZIP39 podería regular positivamente a elongación do hipocotilo da repolo chinesa e a síntese de hipocotilo lignina. Os resultados deste estudo proporcionan novos coñecementos sobre o mecanismo regulador molecular do cloconazol na inhibición da elongación do hipocotilo do repolo chino. Confirmouse por primeira vez que o cloconazol reduciu o contido de lignina ao inhibir a síntese de fenilpropanoides mediada polo módulo BrbZIP39-BrPAL4, o que provocou un enano do hipocotilo nas mudas de repolo chinesa.
A repolo chinesa (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) pertence ao xénero Brassica e é un vexetal crucífero anual moi coñecido que se cultiva no meu país (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). Nos últimos anos, a escala de produción de coliflor chinesa continuou a expandirse e o método de cultivo pasou da tradicional sementeira directa ao cultivo intensivo de mudas e transplante. Non obstante, no proceso de cultivo e transplante intensivo de plántulas, o crecemento excesivo do hipocótilo tende a producir mudas con pernas, o que resulta nunha mala calidade das plántulas. Polo tanto, controlar o crecemento excesivo do hipocótilo é un problema urxente no cultivo intensivo de mudas e no transplante de repolo chino. Actualmente, hai poucos estudos que integren datos de transcriptómica e metabolómica para explorar o mecanismo de elongación do hipocotilo. Aínda non se estudou o mecanismo molecular polo cal o clorantazol regula a expansión do hipocotilo no repolo chino. Pretendemos identificar que xenes e vías moleculares responden ao enano do hipocotilo inducido por uniconazol no repolo chino. Usando análises de transcriptoma e metabolómica, así como análise dun híbrido de lévedo, ensaio de luciferase dual e ensaio de silenciamento xenético inducido por virus (VIGS), descubrimos que o uniconazol podería inducir a ananización do hipocotilo no repolo chino ao inhibir a biosíntese de lignina nas mudas de repolo chinesa. Os nosos resultados proporcionan novos coñecementos sobre o mecanismo regulador molecular polo cal o uniconazol inhibe a elongación do hipocotilo no repolo chino mediante a inhibición da biosíntese de fenilpropanoides mediada polo módulo BrbZIP39-BrPAL4. Estes resultados poden ter importantes implicacións prácticas para mellorar a calidade das mudas comerciais e contribuír a garantir o rendemento e a calidade dos vexetais.
O ORF BrbZIP39 de lonxitude total inseriuse no pGreenll 62-SK para xerar o efector, e o fragmento promotor BrPAL4 fusionouse co xene indicador da luciferase pGreenll 0800 (LUC) para xerar o xene informador. Os vectores do xene efector e reporteiro foron co-transformados en follas de tabaco (Nicotiana benthamiana).
Para clarificar as relacións entre metabolitos e xenes, realizamos unha análise conxunta do metaboloma e do transcriptoma. A análise de enriquecemento da vía KEGG mostrou que os DEG e os DAM estaban coenriquecidos en 33 vías KEGG (Figura 5A). Entre elas, a vía da "biosíntese de fenilpropanoides" foi a máis enriquecida; a vía da "fixación fotosintética do carbono", a vía da "biosíntese de flavonoides", a vía da "interconversión de pentosa-ácido glucurónico", a vía do "metabolismo do triptófano" e a vía do "metabolismo do amidón-sacarosa" tamén se enriqueceron significativamente. O mapa de agrupamento térmico (Figura 5B) mostrou que os DAM asociados cos DEG estaban divididos en varias categorías, entre as cales os flavonoides eran a categoría máis grande, o que indica que a vía da "biosíntese de fenilpropanoides" xogou un papel crucial no nanismo hipocotílico.
Os autores declaran que a investigación se levou a cabo en ausencia de relacións comerciais ou financeiras que puidesen ser interpretadas como un potencial conflito de intereses.
Todas as opinións expresadas neste artigo son exclusivamente as do autor e non necesariamente reflicten as opinións de organizacións afiliadas, editores, editores ou revisores. Calquera produto avaliado neste artigo ou as afirmacións dos seus fabricantes non están garantidos nin avalados polo editor.
Hora de publicación: 24-mar-2025