Unikonazoladalah triazolpengatur pertumbuhan tanamanyang banyak digunakan untuk mengatur tinggi tanaman dan mencegah pertumbuhan bibit yang berlebihan. Namun, mekanisme molekuler yang digunakan unikonazol untuk menghambat pemanjangan hipokotil bibit masih belum jelas, dan hanya ada sedikit penelitian yang menggabungkan data transkriptom dan metabolom untuk menyelidiki mekanisme pemanjangan hipokotil. Di sini, kami mengamati bahwa unikonazol secara signifikan menghambat pemanjangan hipokotil pada bibit kubis berbunga Cina. Menariknya, berdasarkan analisis gabungan transkriptom dan metabolom, kami menemukan bahwa unikonazol secara signifikan memengaruhi jalur "biosintesis fenilpropanoid". Dalam jalur ini, hanya satu gen dari famili gen pengatur enzim, BrPAL4, yang terlibat dalam biosintesis lignin, yang mengalami penurunan regulasi secara signifikan. Selain itu, uji satu-hibrida dan dua-hibrida ragi menunjukkan bahwa BrbZIP39 dapat langsung berikatan dengan daerah promotor BrPAL4 dan mengaktifkan transkripsinya. Sistem pembungkaman gen yang diinduksi virus selanjutnya membuktikan bahwa BrbZIP39 dapat secara positif mengatur pemanjangan hipokotil kubis Cina dan sintesis lignin hipokotil. Hasil penelitian ini memberikan wawasan baru tentang mekanisme regulasi molekuler klokonazol dalam menghambat pemanjangan hipokotil kubis Cina. Untuk pertama kalinya, dikonfirmasi bahwa klokonazol mengurangi kandungan lignin dengan menghambat sintesis fenilpropanoid yang dimediasi oleh modul BrbZIP39-BrPAL4, sehingga menyebabkan pengerdilan hipokotil pada bibit kubis Cina.
Kubis cina (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) termasuk dalam genus Brassica dan merupakan sayuran tahunan silangan yang terkenal dan banyak ditanam di negara saya (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). Dalam beberapa tahun terakhir, skala produksi kembang kol Cina terus berkembang, dan metode budidaya telah berubah dari penyemaian langsung tradisional menjadi kultur dan transplantasi bibit intensif. Namun, dalam proses kultur dan transplantasi bibit intensif, pertumbuhan hipokotil yang berlebihan cenderung menghasilkan bibit yang berkaki panjang, sehingga menghasilkan kualitas bibit yang buruk. Oleh karena itu, mengendalikan pertumbuhan hipokotil yang berlebihan merupakan masalah yang mendesak dalam kultur dan transplantasi bibit intensif kubis Cina. Saat ini, ada beberapa penelitian yang mengintegrasikan data transkriptomik dan metabolomik untuk mengeksplorasi mekanisme pemanjangan hipokotil. Mekanisme molekuler yang digunakan klorantazol untuk mengatur ekspansi hipokotil pada kubis Cina belum dipelajari. Kami bertujuan untuk mengidentifikasi gen dan jalur molekuler mana yang merespons pengerdilan hipokotil yang diinduksi unikonazol pada sawi putih. Dengan menggunakan analisis transkriptom dan metabolomik, serta analisis satu-hibrida ragi, uji luciferase ganda, dan uji pembungkaman gen terinduksi virus (VIGS), kami menemukan bahwa unikonazol dapat menginduksi pengerdilan hipokotil pada sawi putih dengan menghambat biosintesis lignin pada bibit sawi putih. Hasil kami memberikan wawasan baru tentang mekanisme regulasi molekuler yang digunakan unikonazol untuk menghambat pemanjangan hipokotil pada sawi putih melalui penghambatan biosintesis fenilpropanoid yang dimediasi oleh modul BrbZIP39–BrPAL4. Hasil ini mungkin memiliki implikasi praktis yang penting untuk meningkatkan kualitas bibit komersial dan berkontribusi dalam memastikan hasil dan kualitas sayuran.
ORF BrbZIP39 dengan panjang penuh disisipkan ke dalam pGreenll 62-SK untuk menghasilkan efektor, dan fragmen promotor BrPAL4 difusikan ke gen reporter luciferase (LUC) pGreenll 0800 untuk menghasilkan gen reporter. Vektor gen efektor dan reporter ditransformasi bersama ke dalam daun tembakau (Nicotiana benthamiana).
Untuk memperjelas hubungan metabolit dan gen, kami melakukan analisis gabungan metabolom dan transkriptom. Analisis pengayaan jalur KEGG menunjukkan bahwa DEG dan DAM diperkaya bersama dalam 33 jalur KEGG (Gambar 5A). Di antara jalur-jalur tersebut, jalur "biosintesis fenilpropanoid" merupakan jalur yang paling signifikan diperkaya; jalur "fiksasi karbon fotosintesis", jalur "biosintesis flavonoid", jalur "interkonversi asam pentosa-glukuronat", jalur "metabolisme triptofan", dan jalur "metabolisme pati-sukrosa" juga diperkaya secara signifikan. Peta pengelompokan panas (Gambar 5B) menunjukkan bahwa DAM yang terkait dengan DEG terbagi dalam beberapa kategori, dengan flavonoid sebagai kategori terbesar, yang menunjukkan bahwa jalur "biosintesis fenilpropanoid" memainkan peran penting dalam dwarfisme hipokotil.
Penulis menyatakan bahwa penelitian ini dilakukan tanpa adanya hubungan komersial atau keuangan apa pun yang dapat ditafsirkan sebagai potensi konflik kepentingan.
Semua opini yang diungkapkan dalam artikel ini sepenuhnya merupakan pendapat penulis dan tidak mencerminkan pandangan organisasi afiliasi, penerbit, editor, atau pengulas. Produk apa pun yang dievaluasi dalam artikel ini atau klaim yang dibuat oleh produsennya tidak dijamin atau didukung oleh penerbit.
Waktu posting: 24-Mar-2025