უნიკონაზოლის ფუნქცია

       უნიკონაზოლიარის ტრიაზოლიმცენარის ზრდის რეგულატორირომელიც ფართოდ გამოიყენება მცენარის სიმაღლის რეგულირებისა და ნერგების ჭარბი ზრდის თავიდან ასაცილებლად. თუმცა, მოლეკულური მექანიზმი, რომლითაც უნიკონაზოლი აფერხებს ნერგების ჰიპოკოტილის დაგრძელებას, ჯერ კიდევ გაურკვეველია და არსებობს მხოლოდ რამდენიმე კვლევა, რომელიც აერთიანებს ტრანსკრიპტომისა და მეტაბოლომის მონაცემებს ჰიპოკოტილის დაგრძელების მექანიზმის შესასწავლად. აქ ჩვენ დავაკვირდით, რომ უნიკონაზოლმა მნიშვნელოვნად დათრგუნა ჰიპოკოტილის დაგრძელება ჩინური ყვავილოვანი კომბოსტოს ნერგებში. საინტერესოა, რომ ტრანსკრიპტომისა და მეტაბოლომის კომბინირებული ანალიზის საფუძველზე, ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ უნიკონაზოლმა მნიშვნელოვნად იმოქმედა „ფენილპროპანოიდის ბიოსინთეზის“ გზაზე. ამ გზაზე, ფერმენტის მარეგულირებელი გენების ოჯახის მხოლოდ ერთი გენი, BrPAL4, რომელიც მონაწილეობს ლიგნინის ბიოსინთეზში, მნიშვნელოვნად დაქვეითებული იყო. გარდა ამისა, საფუარის ერთჰიბრიდულმა და ორჰიბრიდულმა ანალიზებმა აჩვენა, რომ BrbZIP39-ს შეეძლო პირდაპირ შეკავშირებოდა BrPAL4-ის პრომოტორულ რეგიონს და გაეაქტიურებინა მისი ტრანსკრიფცია. ვირუსით ინდუცირებულმა გენის ჩახშობის სისტემამ კიდევ ერთხელ დაამტკიცა, რომ BrbZIP39-ს შეეძლო დადებითად დარეგულირებულიყო ჩინური კომბოსტოს ჰიპოკოტილის დაგრძელება და ჰიპოკოტილ ლიგნინის სინთეზი. ამ კვლევის შედეგები ახალ წარმოდგენას გვიქმნის კლოკონაზოლის მოლეკულური მარეგულირებელი მექანიზმის შესახებ ჩინური კომბოსტოს ჰიპოკოტილის დაგრძელების ინჰიბირების კუთხით. პირველად დადასტურდა, რომ კლოკონაზოლი ამცირებს ლიგნინის შემცველობას BrbZIP39-BrPAL4 მოდულის მიერ განპირობებული ფენილპროპანოიდის სინთეზის ინჰიბირების გზით, რითაც იწვევს ჰიპოკოტილის დაპატარავებას ჩინური კომბოსტოს ნერგებში.

ჩინური კომბოსტო (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) მიეკუთვნება Brassica-ს გვარს და არის ცნობილი ერთწლიანი ჯვარცმული ბოსტნეული, რომელიც ფართოდ მოჰყავთ ჩემს ქვეყანაში (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). ბოლო წლებში ჩინური ყვავილოვანი კომბოსტოს წარმოების მასშტაბები კვლავ გაფართოვდა და კულტივირების მეთოდი შეიცვალა ტრადიციული პირდაპირი დათესვიდან ინტენსიური ნერგების კულტივაციასა და გადანერგვაზე. თუმცა, ინტენსიური ნერგების კულტივაციისა და გადანერგვის პროცესში, ჰიპოკოტილის ჭარბი ზრდა, როგორც წესი, იწვევს ფოთლოვანი ნერგების წარმოქმნას, რაც იწვევს ნერგების დაბალ ხარისხს. ამიტომ, ჰიპოკოტილის ჭარბი ზრდის კონტროლი აქტუალური საკითხია ჩინური კომბოსტოს ინტენსიური ნერგების კულტივაციისა და გადანერგვისას. ამჟამად, არსებობს რამდენიმე კვლევა, რომელიც აერთიანებს ტრანსკრიპტომიკის და მეტაბოლომიკის მონაცემებს ჰიპოკოტილის დაგრძელების მექანიზმის შესასწავლად. მოლეკულური მექანიზმი, რომლითაც ქლორანტაზოლი არეგულირებს ჰიპოკოტილის გაფართოებას ჩინურ კომბოსტოში, ჯერ არ არის შესწავლილი. ჩვენი მიზანი იყო იმის დადგენა, თუ რომელი გენები და მოლეკულური გზები რეაგირებენ უნიკონაზოლით გამოწვეულ ჰიპოკოტილის დაჯუჯებაზე ჩინურ კომბოსტოში. ტრანსკრიპტომისა და მეტაბოლომიკური ანალიზების, ასევე საფუარის ერთჰიბრიდული ანალიზის, ორმაგი ლუციფერაზას ანალიზისა და ვირუსით გამოწვეული გენის გაჩუმების (VIGS) ანალიზის გამოყენებით, ჩვენ აღმოვაჩინეთ, რომ უნიკონაზოლს შეუძლია ჩინურ კომბოსტოში ჰიპოკოტილის დაგრძელების ინდუცირება ჩინურ კომბოსტოში ლიგნინის ბიოსინთეზის ინჰიბირებით. ჩვენი შედეგები ახალ წარმოდგენას გვიქმნის მოლეკულურ მარეგულირებელ მექანიზმზე, რომლითაც უნიკონაზოლი ჩინურ კომბოსტოში ჰიპოკოტილის დაგრძელებას აფერხებს BrbZIP39–BrPAL4 მოდულის მიერ შუამავლობით განპირობებული ფენილპროპანოიდის ბიოსინთეზის ინჰიბირების გზით. ამ შედეგებს შეიძლება მნიშვნელოვანი პრაქტიკული შედეგები ჰქონდეს კომერციული ნერგების ხარისხის გასაუმჯობესებლად და ბოსტნეულის მოსავლიანობისა და ხარისხის უზრუნველსაყოფად.
სრული სიგრძის BrbZIP39 ORF შეიყვანეს pGreenll 62-SK-ში ეფექტორის გენერირებისთვის, ხოლო BrPAL4 პრომოუტერის ფრაგმენტი შეერწყა pGreenll 0800 ლუციფერაზას (LUC) რეპორტიორ გენს რეპორტიორი გენის გენერირებისთვის. ეფექტორისა და რეპორტიორი გენის ვექტორები ერთად გარდაიქმნა თამბაქოს (Nicotiana benthamiana) ფოთლებად.
მეტაბოლიტებისა და გენების ურთიერთკავშირის გასარკვევად, ჩვენ ჩავატარეთ მეტაბოლომისა და ტრანსკრიპტომის ერთობლივი ანალიზი. KEGG გზის გამდიდრების ანალიზმა აჩვენა, რომ DEG-ები და DAM-ები თანაგამდიდრებული იყო 33 KEGG გზაში (სურათი 5A). მათ შორის, „ფენილპროპანოიდის ბიოსინთეზის“ გზა ყველაზე მნიშვნელოვნად გამდიდრებული იყო; ასევე მნიშვნელოვნად გამდიდრებული იყო „ფოტოსინთეზური ნახშირბადის ფიქსაციის“ გზა, „ფლავონოიდების ბიოსინთეზის“ გზა, „პენტოზა-გლუკურონის მჟავას ურთიერთგარდაქმნის“ გზა, „ტრიპტოფანის მეტაბოლიზმის“ გზა და „სახამებელი-საქაროზას მეტაბოლიზმის“ გზა. სითბური კლასტერიზაციის რუკამ (სურათი 5B) აჩვენა, რომ DEG-ებთან დაკავშირებული DAM-ები დაიყო რამდენიმე კატეგორიად, რომელთა შორის ფლავონოიდები ყველაზე დიდი კატეგორია იყო, რაც მიუთითებს, რომ „ფენილპროპანოიდის ბიოსინთეზის“ გზა გადამწყვეტ როლს თამაშობდა ჰიპოკოტილურ ჯუჯაში.
ავტორები აცხადებენ, რომ კვლევა ჩატარდა რაიმე კომერციული ან ფინანსური ურთიერთობის არარსებობის პირობებში, რაც შეიძლება განიმარტოს, როგორც ინტერესთა პოტენციური კონფლიქტი.
ამ სტატიაში გამოთქმული ყველა მოსაზრება მხოლოდ ავტორის მოსაზრებაა და არ ასახავს აუცილებლად შვილობილი ორგანიზაციების, გამომცემლების, რედაქტორების ან მიმომხილველების შეხედულებებს. ამ სტატიაში შეფასებული ნებისმიერი პროდუქტი ან მათი მწარმოებლების მიერ გაკეთებული განცხადებები არ არის გარანტირებული ან მოწონებული გამომცემლის მიერ.