وظيفة يونيكونازول

       يونيكونازولهو تريازولمنظم نمو النباتيُستخدم على نطاق واسع لتنظيم ارتفاع النبات ومنع فرط نمو الشتلات. ومع ذلك، لا تزال الآلية الجزيئية التي يثبط بها اليونيكونازول استطالة هيبوكوتيل الشتلات غير واضحة، ولا توجد سوى دراسات قليلة تجمع بين بيانات النسخ والميتابولوم للتحقيق في آلية استطالة هيبوكوتيل. هنا، لاحظنا أن اليونيكونازول يثبط بشكل كبير استطالة هيبوكوتيل في شتلات الملفوف الصيني المزهر. ومن المثير للاهتمام، استنادًا إلى التحليل المشترك للنسخ والميتابولوم، وجدنا أن اليونيكونازول أثر بشكل كبير على مسار "التخليق الحيوي للفينيل بروبانويد". في هذا المسار، تم تقليل التنظيم بشكل كبير لجين واحد فقط من عائلة الجينات المنظمة للإنزيمات، وهو BrPAL4، والذي يشارك في التخليق الحيوي لليجنين. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت اختبارات الخميرة أحادية الهجين وثنائية الهجين أن BrbZIP39 يمكن أن يرتبط مباشرة بمنطقة المحفز في BrPAL4 وينشط نسخها. أثبت نظام إسكات الجينات المُحفَّز بالفيروس أن بروتين BrbZIP39 قادرٌ على تنظيم استطالة هيبوكوتيل الملفوف الصيني وتخليق ليجنين هيبوكوتيل بشكلٍ إيجابي. تُقدِّم نتائج هذه الدراسة رؤىً جديدةً حول الآلية التنظيمية الجزيئية للكلوكونازول في تثبيط استطالة هيبوكوتيل الملفوف الصيني. وقد تأكَّد لأول مرة أن الكلوكونازول يُخفِّض محتوى الليجنين عن طريق تثبيط تخليق فينيل بروبانويد بوساطة وحدة BrbZIP39-BrPAL4، مما يؤدي إلى تقزم هيبوكوتيل في شتلات الملفوف الصيني.

ينتمي الكرنب الصيني (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) إلى جنس Brassica، وهو نبات صليبي حولي معروف يُزرع على نطاق واسع في بلدي (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). في السنوات الأخيرة، استمر حجم إنتاج القرنبيط الصيني في التوسع، وتغيرت طريقة الزراعة من البذر المباشر التقليدي إلى زراعة الشتلات ونقلها بشكل مكثف. ومع ذلك، أثناء عملية زراعة الشتلات ونقلها بشكل مكثف، يميل النمو المفرط للهايبوكوتيل إلى إنتاج شتلات طويلة، مما يؤدي إلى ضعف جودة الشتلات. لذلك، فإن التحكم في النمو المفرط للهايبوكوتيل يُعد قضية ملحة في زراعة الشتلات ونقلها بشكل مكثف للملفوف الصيني. حاليًا، توجد دراسات قليلة تدمج بيانات النسخ والأيض لاستكشاف آلية استطالة الهايبوكوتيل. لم تُدرس بعد الآلية الجزيئية التي ينظم بها الكلورانتازول تمدد الهايبوكوتيل في الملفوف الصيني. هدفنا إلى تحديد الجينات والمسارات الجزيئية التي تستجيب لتقزم هيبوكوتيل المُستحثّ باليونيكونازول في الملفوف الصيني. باستخدام تحليلات النسخ الجيني والأيض، بالإضافة إلى تحليل هجين الخميرة أحادي الخلية، واختبار لوسيفيراز المزدوج، واختبار إسكات الجينات المُستحثّ بالفيروس (VIGS)، وجدنا أن اليونيكونازول يُمكن أن يُحفّز تقزم هيبوكوتيل في الملفوف الصيني عن طريق تثبيط تخليق اللجنين في شتلات الملفوف الصيني. تُقدّم نتائجنا رؤى جديدة حول الآلية التنظيمية الجزيئية التي يُثبّط بها اليونيكونازول استطالة هيبوكوتيل في الملفوف الصيني من خلال تثبيط تخليق فينيل بروبانويد بوساطة وحدة BrbZIP39–BrPAL4. قد يكون لهذه النتائج آثار عملية مهمة في تحسين جودة الشتلات التجارية والمساهمة في ضمان إنتاجية وجودة الخضراوات.
أُدخل إطار القراءة المفتوح BrbZIP39 كامل الطول في pGreenll 62-SK لتوليد المؤثر، ودُمِج جزء مُحفِّز BrPAL4 مع جين pGreenll 0800 luciferase (LUC) المُرسِل لتوليد جين المُراسِل. حُوِّلَت ناقلات جين المُؤثر والجين المُرسِل معًا إلى أوراق التبغ (Nicotiana benthamiana).
لتوضيح العلاقة بين المستقلبات والجينات، أجرينا تحليلًا مشتركًا للميتابولوم والنسخ. أظهر تحليل إثراء مسار KEGG أن DEGs وDAMs كانتا مُخصَّبتين بشكل مشترك في 33 مسارًا من مسارات KEGG (الشكل 5أ). من بينها، كان مسار "التخليق الحيوي للفينيل بروبانويد" الأكثر إثراءً بشكل ملحوظ؛ كما تم إثراء مسار "تثبيت الكربون الضوئي"، ومسار "التخليق الحيوي للفلافونويد"، ومسار "التحويل المتبادل لحمض البنتوز-الغلوكورونيك"، ومسار "أيض التربتوفان"، ومسار "أيض النشا-السكروز" بشكل ملحوظ. أظهرت خريطة التكتل الحراري (الشكل 5ب) أن DAMs المرتبطة بـ DEGs كانت مُقسَّمة إلى عدة فئات، من بينها الفلافونويدات كانت الفئة الأكبر، مما يشير إلى أن مسار "التخليق الحيوي للفينيل بروبانويد" لعب دورًا حاسمًا في تقزم هيبوكوتيل.
يصرح المؤلفون بأن البحث أجري في غياب أي علاقات تجارية أو مالية يمكن تفسيرها على أنها تضارب محتمل في المصالح.
جميع الآراء الواردة في هذه المقالة تعبر عن رأي الكاتب فقط، ولا تعكس بالضرورة آراء المؤسسات التابعة أو الناشرين أو المحررين أو المراجعين. لا يضمن الناشر أو يُصادق على أي منتجات مُقيّمة في هذه المقالة، أو أي ادعاءات من مُصنّعيها.