وظيفة يونيكونازول

       يونيكونازولوهو تريازولمنظم نمو النباتيُستخدم اليونيكونازول على نطاق واسع لتنظيم طول النبات ومنع النمو المفرط للشتلات. مع ذلك، لا تزال الآلية الجزيئية التي يثبط بها اليونيكونازول استطالة السويقة الجنينية للشتلات غير واضحة، ولا توجد سوى دراسات قليلة تجمع بين بيانات النسخ الجيني والميتابولوم لدراسة آلية استطالة السويقة الجنينية. في هذه الدراسة، لاحظنا أن اليونيكونازول يثبط بشكل ملحوظ استطالة السويقة الجنينية في شتلات الملفوف الصيني المزهر. ومن المثير للاهتمام، أنه بناءً على تحليل النسخ الجيني والميتابولوم معًا، وجدنا أن اليونيكونازول يؤثر بشكل كبير على مسار "تخليق فينيل بروبانويد". في هذا المسار، انخفض التعبير الجيني لجين واحد فقط من عائلة الجينات المنظمة للإنزيمات، وهو BrPAL4، الذي يشارك في تخليق اللجنين، بشكل ملحوظ. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت اختبارات التفاعل الأحادي والثنائي في الخميرة أن البروتين BrbZIP39 يمكنه الارتباط مباشرة بمنطقة المحفز لجين BrPAL4 وتنشيط نسخه. أثبت نظام إسكات الجينات المُحفَّز بالفيروس أنَّ بروتين BrbZIP39 يُنظِّم استطالة السويقة الجنينية للكرنب الصيني وتخليق اللجنين فيها بشكل إيجابي. تُقدِّم نتائج هذه الدراسة رؤى جديدة حول الآلية التنظيمية الجزيئية للكلوكونازول في تثبيط استطالة السويقة الجنينية للكرنب الصيني. وقد تأكَّد لأول مرة أنَّ الكلوكونازول يُقلِّل محتوى اللجنين عن طريق تثبيط تخليق الفينيل بروبانويد بوساطة وحدة BrbZIP39-BrPAL4، مما يؤدي إلى تقزُّم السويقة الجنينية في شتلات الكرنب الصيني.

ينتمي الملفوف الصيني (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) إلى جنس الكرنب، وهو من الخضراوات الصليبية الحولية المعروفة التي تُزرع على نطاق واسع في بلدي (وانغ وآخرون، 2022؛ يو وآخرون، 2022). في السنوات الأخيرة، استمر إنتاج القرنبيط الصيني في التوسع، وتغيرت طريقة زراعته من البذر المباشر التقليدي إلى زراعة الشتلات المكثفة ونقلها. مع ذلك، في عملية زراعة الشتلات المكثفة ونقلها، يميل النمو المفرط للسويقة الجنينية إلى إنتاج شتلات طويلة وضعيفة، مما يؤدي إلى انخفاض جودة الشتلات. لذلك، يُعد التحكم في النمو المفرط للسويقة الجنينية مشكلة ملحة في زراعة الشتلات المكثفة ونقل الملفوف الصيني. حاليًا، توجد دراسات قليلة تُدمج بيانات علم الجينوم الوظيفي وعلم الأيض لاستكشاف آلية استطالة السويقة الجنينية. لم تُدرس بعد الآلية الجزيئية التي ينظم بها الكلورانتازول استطالة السويقة الجنينية في الملفوف الصيني. هدفنا تحديد الجينات والمسارات الجزيئية التي تستجيب لتقزم السويقة الجنينية في الملفوف الصيني الناتج عن اليونيكونازول. باستخدام تحليلات النسخ والتحليل الأيضي، بالإضافة إلى تحليل التفاعل الأحادي في الخميرة، واختبار اللوسيفيراز المزدوج، واختبار إسكات الجينات المحفز بالفيروس (VIGS)، وجدنا أن اليونيكونازول يُحفز تقزم السويقة الجنينية في الملفوف الصيني عن طريق تثبيط التخليق الحيوي للّجنين في بادرات الملفوف الصيني. تُقدم نتائجنا رؤى جديدة حول الآلية التنظيمية الجزيئية التي يُثبط بها اليونيكونازول استطالة السويقة الجنينية في الملفوف الصيني من خلال تثبيط التخليق الحيوي للفينيل بروبانويد بوساطة وحدة BrbZIP39–BrPAL4. قد يكون لهذه النتائج آثار عملية هامة لتحسين جودة البادرات التجارية والمساهمة في ضمان إنتاجية وجودة الخضراوات.
تم إدخال إطار القراءة المفتوح الكامل لجين BrbZIP39 في البلازميد pGreenll 62-SK لإنتاج الجين المؤثر، وتم دمج جزء المحفز BrPAL4 مع جين الإبلاغ عن إنزيم لوسيفيراز (LUC) في البلازميد pGreenll 0800 لإنتاج جين الإبلاغ. ثم تم تحويل أوراق نبات التبغ (Nicotiana benthamiana) باستخدام ناقلي الجين المؤثر وجين الإبلاغ معًا.
لتوضيح العلاقات بين المستقلبات والجينات، أجرينا تحليلًا مشتركًا للمستقلبات والترانسكريبتوم. أظهر تحليل إثراء مسارات KEGG أن الجينات المتغيرة التعبير (DEGs) والجينات المرتبطة بالتغيرات الأيضية (DAMs) تتواجد معًا في 33 مسارًا من مسارات KEGG (الشكل 5أ). من بينها، كان مسار "تخليق فينيل بروبانويد" هو الأكثر إثراءً بشكل ملحوظ؛ كما تم إثراء مسارات "تثبيت الكربون الضوئي"، و"تخليق الفلافونويد"، و"تحويل البنتوز إلى حمض الجلوكورونيك"، و"استقلاب التربتوفان"، و"استقلاب النشا إلى السكروز" بشكل ملحوظ أيضًا. أظهرت خريطة التجميع الحراري (الشكل 5ب) أن الجينات المرتبطة بالتغيرات الأيضية (DAMs) المرتبطة بالجينات المتغيرة التعبير (DEGs) تنقسم إلى عدة فئات، وكانت الفلافونويدات هي الفئة الأكبر، مما يشير إلى أن مسار "تخليق فينيل بروبانويد" يلعب دورًا حاسمًا في تقزم تحت الفلقة.
يصرح المؤلفون بأن البحث قد تم إجراؤه في غياب أي علاقات تجارية أو مالية يمكن اعتبارها تضاربًا محتملاً في المصالح.
جميع الآراء الواردة في هذه المقالة هي آراء الكاتب وحده، ولا تعكس بالضرورة وجهات نظر المنظمات التابعة أو الناشرين أو المحررين أو المراجعين. ولا يضمن الناشر أو يصادق على أي منتجات تم تقييمها في هذه المقالة أو الادعاءات التي أدلى بها مصنّعوها.