Unikonazolbir triazoldürbitki büyüme düzenleyiciBitki boyunu düzenlemek ve fide aşırı büyümesini önlemek için yaygın olarak kullanılan unikonazolün, fide hipokotil uzamasını inhibe etme mekanizması hala belirsizdir ve hipokotil uzama mekanizmasını araştırmak için transkriptom ve metabolom verilerini birleştiren sadece birkaç çalışma bulunmaktadır. Burada, unikonazolün Çin çiçekli lahana fidelerinde hipokotil uzamasını önemli ölçüde inhibe ettiğini gözlemledik. İlginç bir şekilde, birleşik transkriptom ve metabolom analizine dayanarak, unikonazolün "fenilpropanoid biyosentezi" yolunu önemli ölçüde etkilediğini bulduk. Bu yolda, lignin biyosentezinde yer alan enzim düzenleyici gen ailesinin sadece bir geni olan BrPAL4'ün ifadesi önemli ölçüde azalmıştır. Ek olarak, maya tek hibrit ve iki hibrit deneyleri, BrbZIP39'un BrPAL4'ün promotör bölgesine doğrudan bağlanabildiğini ve transkripsiyonunu aktive edebildiğini göstermiştir. Virüs kaynaklı gen susturma sistemi, BrbZIP39'un Çin lahanasının hipokotil uzamasını ve hipokotil lignin sentezini olumlu yönde düzenleyebildiğini daha da kanıtladı. Bu çalışmanın sonuçları, klokonazolün Çin lahanasının hipokotil uzamasını engellemesindeki moleküler düzenleyici mekanizmaya dair yeni bilgiler sağlamaktadır. Klokonazolün, BrbZIP39-BrPAL4 modülü aracılığıyla fenilpropanoid sentezini inhibe ederek lignin içeriğini azalttığı ve böylece Çin lahanası fidelerinde hipokotil cüceleşmesine yol açtığı ilk kez doğrulandı.
Çin lahanası (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee), Brassica cinsine ait olup, ülkemizde yaygın olarak yetiştirilen, iyi bilinen yıllık bir turpgil sebzesidir (Wang vd., 2022; Yue vd., 2022). Son yıllarda, Çin lahanasının üretim ölçeği sürekli olarak genişlemekte ve yetiştirme yöntemi geleneksel doğrudan ekimden yoğun fide kültürü ve transplantasyonuna dönüşmektedir. Bununla birlikte, yoğun fide kültürü ve transplantasyon sürecinde, aşırı hipokotil büyümesi, uzun ve ince fideler üretmeye eğilimlidir ve bu da düşük fide kalitesine yol açar. Bu nedenle, Çin lahanasının yoğun fide kültürü ve transplantasyonunda aşırı hipokotil büyümesinin kontrolü acil bir sorundur. Şu anda, hipokotil uzamasının mekanizmasını araştırmak için transkriptomik ve metabolomik verileri entegre eden az sayıda çalışma bulunmaktadır. Klorantazolün Çin lahanasında hipokotil genişlemesini düzenlediği moleküler mekanizma henüz incelenmemiştir. Çin lahanasında unikonazol kaynaklı hipokotil cüceleşmesine hangi genlerin ve moleküler yolların yanıt verdiğini belirlemeyi amaçladık. Transkriptom ve metabolomik analizlerin yanı sıra maya tek hibrit analizi, çift lüminesans testi ve virüs kaynaklı gen susturma (VIGS) testi kullanarak, unikonazolün Çin lahanası fidelerinde lignin biyosentezini inhibe ederek hipokotil cüceleşmesine neden olabileceğini bulduk. Sonuçlarımız, unikonazolün BrbZIP39–BrPAL4 modülü aracılığıyla fenilpropanoid biyosentezini inhibe ederek Çin lahanasında hipokotil uzamasını nasıl engellediğine dair moleküler düzenleyici mekanizmaya ilişkin yeni bilgiler sağlamaktadır. Bu sonuçlar, ticari fidelerin kalitesini iyileştirmek ve sebzelerin verim ve kalitesini sağlamaya katkıda bulunmak için önemli pratik sonuçlar doğurabilir.
Tam uzunluktaki BrbZIP39 ORF, efektörü oluşturmak için pGreenll 62-SK'ya yerleştirildi ve BrPAL4 promotör parçası, raporlayıcı geni oluşturmak için pGreenll 0800 lüminesans (LUC) raporlayıcı genine kaynaştırıldı. Efektör ve raporlayıcı gen vektörleri, tütün (Nicotiana benthamiana) yapraklarına birlikte dönüştürüldü.
Metabolitler ve genler arasındaki ilişkileri açıklığa kavuşturmak için, ortak bir metabolom ve transkriptom analizi gerçekleştirdik. KEGG yol zenginleştirme analizi, DEG'lerin ve DAM'lerin 33 KEGG yolunda birlikte zenginleştirildiğini gösterdi (Şekil 5A). Bunlar arasında, "fenilpropanoid biyosentezi" yolu en anlamlı şekilde zenginleştirilmişti; "fotosentetik karbon fiksasyonu" yolu, "flavonoid biyosentezi" yolu, "pentoz-glukuronik asit dönüşümü" yolu, "triptofan metabolizması" yolu ve "nişasta-sükroz metabolizması" yolu da anlamlı şekilde zenginleştirilmişti. Isı kümeleme haritası (Şekil 5B), DEG'lerle ilişkili DAM'lerin birkaç kategoriye ayrıldığını ve bunların arasında flavonoidlerin en büyük kategori olduğunu gösterdi; bu da "fenilpropanoid biyosentezi" yolunun hipokotil cüceliğinde önemli bir rol oynadığını gösteriyor.
Yazarlar, araştırmanın potansiyel bir çıkar çatışması olarak yorumlanabilecek herhangi bir ticari veya mali ilişki olmaksızın yürütüldüğünü beyan ederler.
Bu makalede ifade edilen tüm görüşler yalnızca yazarın görüşleridir ve bağlı kuruluşların, yayıncıların, editörlerin veya eleştirmenlerin görüşlerini yansıtmayabilir. Bu makalede değerlendirilen ürünler veya üreticileri tarafından yapılan iddialar yayıncı tarafından garanti edilmez veya onaylanmaz.
Yayın tarihi: 24 Mart 2025