უნიკონაზოლის ფუნქცია

       უნიკონაზოლიარის ტრიაზოლიმცენარის ზრდის რეგულატორირომელიც ფართოდ გამოიყენება მცენარის სიმაღლის დასარეგულირებლად და ნერგების ჭარბი ზრდის თავიდან ასაცილებლად. თუმცა, მოლეკულური მექანიზმი, რომლითაც უნიკონაზოლი თრგუნავს ნერგების ჰიპოკოტილის გახანგრძლივებას, ჯერ კიდევ გაურკვეველია და არის მხოლოდ რამდენიმე კვლევა, რომელიც აერთიანებს ტრანსკრიპტომისა და მეტაბოლომის მონაცემებს ჰიპოკოტილის გახანგრძლივების მექანიზმის გამოსაკვლევად. აქ ჩვენ დავაკვირდით, რომ უნიკონაზოლი მნიშვნელოვნად აფერხებს ჰიპოკოტილის გახანგრძლივებას ჩინური აყვავებული კომბოსტოს ნერგებში. საინტერესოა, რომ კომბინირებული ტრანსკრიპტომისა და მეტაბოლომის ანალიზზე დაყრდნობით, ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ უნიკონაზოლი მნიშვნელოვან გავლენას ახდენდა „ფენილპროპანოიდების ბიოსინთეზის“ გზაზე. ამ გზაზე, ფერმენტების მარეგულირებელი გენების ოჯახის მხოლოდ ერთი გენი, BrPAL4, რომელიც მონაწილეობს ლიგნინის ბიოსინთეზში, მნიშვნელოვნად დაქვეითებული იყო. გარდა ამისა, საფუარის ერთ ჰიბრიდულ და ორ ჰიბრიდულ ანალიზებმა აჩვენა, რომ BrbZIP39-ს შეუძლია პირდაპირ დაუკავშირდეს BrPAL4-ის პრომოტორ რეგიონს და გაააქტიუროს მისი ტრანსკრიფცია. ვირუსით ინდუცირებულმა გენის გაჩუმების სისტემამ კიდევ უფრო დაამტკიცა, რომ BrbZIP39-ს შეუძლია დადებითად დაარეგულიროს ჩინური კომბოსტოს ჰიპოკოტილის გახანგრძლივება და ჰიპოკოტილის ლიგნინის სინთეზი. ამ კვლევის შედეგები იძლევა ახალ შეხედულებებს კლოკონაზოლის მოლეკულური მარეგულირებელი მექანიზმის შესახებ ჩინური კომბოსტოს ჰიპოკოტილის გახანგრძლივების ინჰიბირებისას. პირველად დადასტურდა, რომ კლოკონაზოლმა შეამცირა ლიგნინის შემცველობა BrbZIP39-BrPAL4 მოდულის შუამავლობით ფენილპროპანოიდების სინთეზის ინჰიბირებით, რაც იწვევს ჰიპოკოტილის ჯუჯას ჩინური კომბოსტოს ნერგებში.

ჩინური კომბოსტო (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) ეკუთვნის Brassica-ს გვარს და არის ცნობილი ერთწლიანი ჯვარცმული ბოსტნეული, რომელიც ფართოდ იზრდება ჩემს ქვეყანაში (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). ბოლო წლებში ჩინური ყვავილოვანი კომბოსტოს წარმოების მასშტაბები აგრძელებდა გაფართოებას და კულტივირების მეთოდი შეიცვალა ტრადიციული პირდაპირი დათესვიდან ნერგების ინტენსიურ კულტურასა და გადარგვაზე. თუმცა, ნერგების ინტენსიური კულტურისა და გადანერგვის პროცესში, ჰიპოკოტილის გადაჭარბებული ზრდა მიდრეკილია ჩითილების წარმოქმნას, რაც იწვევს ჩითილის ხარისხს. ამიტომ, ჰიპოკოტილის გადაჭარბებული ზრდის კონტროლი აქტუალური საკითხია ნერგების ინტენსიურ კულტურასა და ჩინური კომბოსტოს გადანერგვაში. ამჟამად, არსებობს რამდენიმე კვლევა, რომელიც აერთიანებს ტრანსკრიპტომიკისა და მეტაბოლომიკის მონაცემებს ჰიპოკოტილის გახანგრძლივების მექანიზმის შესასწავლად. მოლეკულური მექანიზმი, რომლითაც ქლორანტაზოლი არეგულირებს ჰიპოკოტილის გაფართოებას ჩინურ კომბოსტოში, ჯერ არ არის შესწავლილი. ჩვენ მიზნად ისახავდა გამოგვედგინა, რომელი გენები და მოლეკულური გზები რეაგირებენ უნიკონაზოლით გამოწვეულ ჰიპოკოტილ ჯუჯაზე ჩინურ კომბოსტოში. ტრანსკრიპტომისა და მეტაბოლური ანალიზის, ასევე საფუარის ერთ-ჰიბრიდული ანალიზის, ორმაგი ლუციფერაზას ანალიზის და ვირუსით გამოწვეული გენის გაჩუმების (VIGS) ანალიზის გამოყენებით, ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ უნიკონაზოლს შეუძლია გამოიწვიოს ჰიპოკოტილის ჯუჯა ჩინურ კომბოსტოში, ლიგნინის ბიოსინთეზის ინჰიბირების გზით. ჩვენი შედეგები იძლევა ახალ შეხედულებებს მოლეკულური მარეგულირებელი მექანიზმის შესახებ, რომლითაც უნიკონაზოლი აფერხებს ჰიპოკოტილის გახანგრძლივებას ჩინურ კომბოსტოში ფენილპროპანოიდების ბიოსინთეზის ინჰიბირებით, შუამავლობით BrbZIP39-BrPAL4 მოდულით. ამ შედეგებს შეიძლება ჰქონდეს მნიშვნელოვანი პრაქტიკული გავლენა კომერციული ნერგების ხარისხის გასაუმჯობესებლად და ბოსტნეულის მოსავლიანობისა და ხარისხის უზრუნველყოფაში.
სრულმეტრაჟიანი BrbZIP39 ORF ჩასმული იყო pGreenll 62-SK-ში ეფექტორის გენერირებისთვის და BrPAL4 პრომოტორის ფრაგმენტი შერწყმული იყო pGreenll 0800 ლუციფერაზას (LUC) რეპორტიორ გენთან რეპორტიორის გენის გენერირებისთვის. ეფექტური და რეპორტიორი გენის ვექტორები ერთად გარდაიქმნა თამბაქოს (Nicotiana benthamiana) ფოთლებში.
მეტაბოლიტებისა და გენების ურთიერთკავშირის გასარკვევად, ჩვენ ჩავატარეთ ერთობლივი მეტაბოლომისა და ტრანსკრიპტომის ანალიზი. KEGG ბილიკის გამდიდრების ანალიზმა აჩვენა, რომ DEG და DAMs იყო თანამდიდრებული 33 KEGG გზაზე (სურათი 5A). მათ შორის ყველაზე მნიშვნელოვნად გამდიდრებული იყო „ფენილპროპანოიდების ბიოსინთეზის“ გზა; ასევე მნიშვნელოვნად გამდიდრდა "ფოტოსინთეზური ნახშირბადის ფიქსაციის" გზა, "ფლავონოიდების ბიოსინთეზის" გზა, "პენტოზა-გლუკურონის მჟავას ინტერკონვერსიის" გზა, "ტრიპტოფანის მეტაბოლიზმის" გზა და "სახამებლის-საქაროზას მეტაბოლიზმის" გზა. სითბოს კლასტერირების რუკამ (სურათი 5B) აჩვენა, რომ DAM-ები, რომლებიც დაკავშირებულია DEG-ებთან, იყოფა რამდენიმე კატეგორიად, რომელთა შორის ფლავონოიდები იყო ყველაზე დიდი კატეგორია, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ „ფენილპროპანოიდების ბიოსინთეზის“ გზა გადამწყვეტ როლს თამაშობდა ჰიპოკოტილ ჯუჯაში.
ავტორები აცხადებენ, რომ კვლევა ჩატარდა რაიმე კომერციული ან ფინანსური ურთიერთობების არარსებობის პირობებში, რაც შეიძლება ჩაითვალოს ინტერესთა პოტენციურ კონფლიქტად.
ამ სტატიაში გამოთქმული ყველა მოსაზრება ეკუთვნის მხოლოდ ავტორს და არ ასახავს შვილობილი ორგანიზაციების, გამომცემლების, რედაქტორების ან რეცენზენტების შეხედულებებს. ამ სტატიაში შეფასებული ნებისმიერი პროდუქტი ან მათი მწარმოებლების პრეტენზიები არ არის გარანტირებული ან მოწონებული გამომცემლის მიერ.