Uniconazolé um triazolregulador de crescimento vegetalque é amplamente utilizado para regular a altura das plantas e prevenir o crescimento excessivo de mudas. No entanto, o mecanismo molecular pelo qual o uniconazol inibe o alongamento do hipocótilo das mudas ainda não está claro, e há apenas alguns estudos que combinam dados do transcriptoma e do metaboloma para investigar o mecanismo de alongamento do hipocótilo. Aqui, observamos que o uniconazol inibiu significativamente o alongamento do hipocótilo em mudas de repolho-flor-chinês. Curiosamente, com base na análise combinada do transcriptoma e do metaboloma, descobrimos que o uniconazol afetou significativamente a via de "biossíntese de fenilpropanoides". Nessa via, apenas um gene da família de genes reguladores de enzimas, BrPAL4, que está envolvido na biossíntese de lignina, foi significativamente regulado negativamente. Além disso, ensaios de um e dois híbridos em leveduras demonstraram que BrbZIP39 poderia se ligar diretamente à região promotora de BrPAL4 e ativar sua transcrição. O sistema de silenciamento gênico induzido por vírus comprovou ainda que o BrbZIP39 pode regular positivamente o alongamento do hipocótilo da couve-chinesa e a síntese de lignina hipocotilénica. Os resultados deste estudo fornecem novos insights sobre o mecanismo de regulação molecular do cloconazol na inibição do alongamento do hipocótilo da couve-chinesa. Foi confirmado pela primeira vez que o cloconazol reduziu o teor de lignina ao inibir a síntese de fenilpropanoides mediada pelo módulo BrbZIP39-BrPAL4, levando assim ao nanismo do hipocótilo em mudas de couve-chinesa.
A couve chinesa (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) pertence ao gênero Brassica e é uma hortaliça crucífera anual bem conhecida e amplamente cultivada em meu país (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). Nos últimos anos, a escala de produção da couve-flor chinesa continuou a se expandir, e o método de cultivo mudou da tradicional semeadura direta para o cultivo e transplante intensivos de mudas. No entanto, no processo de cultivo e transplante intensivos de mudas, o crescimento excessivo do hipocótilo tende a produzir mudas pernaltas, resultando em mudas de baixa qualidade. Portanto, controlar o crescimento excessivo do hipocótilo é uma questão urgente no cultivo e transplante intensivos de mudas de couve chinesa. Atualmente, existem poucos estudos integrando dados transcriptômicos e metabolômicos para explorar o mecanismo de alongamento do hipocótilo. O mecanismo molecular pelo qual o clorantazol regula a expansão do hipocótilo na couve chinesa ainda não foi estudado. Nosso objetivo foi identificar quais genes e vias moleculares respondem ao nanismo do hipocótilo induzido por uniconazol em couve-chinesa. Utilizando análises de transcriptoma e metabolômica, bem como análise de híbrido único em leveduras, ensaio de luciferase dupla e ensaio de silenciamento gênico induzido por vírus (VIGS), descobrimos que o uniconazol pode induzir o nanismo do hipocótilo em couve-chinesa por meio da inibição da biossíntese de lignina em mudas de couve-chinesa. Nossos resultados fornecem novos insights sobre o mecanismo regulatório molecular pelo qual o uniconazol inibe o alongamento do hipocótilo em couve-chinesa por meio da inibição da biossíntese de fenilpropanoides mediada pelo módulo BrbZIP39–BrPAL4. Esses resultados podem ter implicações práticas importantes para a melhoria da qualidade de mudas comerciais e contribuir para garantir o rendimento e a qualidade dos vegetais.
A ORF completa de BrbZIP39 foi inserida em pGreenll 62-SK para gerar o efetor, e o fragmento promotor de BrPAL4 foi fundido ao gene repórter da luciferase pGreenll 0800 (LUC) para gerar o gene repórter. Os vetores dos genes efetor e repórter foram cotransformados em folhas de tabaco (Nicotiana benthamiana).
Para esclarecer as relações entre metabólitos e genes, realizamos uma análise conjunta do metaboloma e do transcriptoma. A análise de enriquecimento da via KEGG mostrou que DEGs e DAMs foram coenriquecidos em 33 vias KEGG (Figura 5A). Entre elas, a via de "biossíntese de fenilpropanoides" foi a mais significativamente enriquecida; a via de "fixação fotossintética de carbono", a via de "biossíntese de flavonoides", a via de "interconversão de ácido pentose-glicurônico", a via de "metabolismo de triptofano" e a via de "metabolismo de amido-sacarose" também foram significativamente enriquecidas. O mapa de agrupamento térmico (Figura 5B) mostrou que os DAMs associados a DEGs foram divididos em várias categorias, entre as quais os flavonoides foram a maior categoria, indicando que a via de "biossíntese de fenilpropanoides" desempenhou um papel crucial no nanismo do hipocótilo.
Os autores declaram que a pesquisa foi conduzida na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que possam ser interpretadas como um potencial conflito de interesses.
Todas as opiniões expressas neste artigo são exclusivamente do autor e não refletem necessariamente as opiniões de organizações afiliadas, editoras, revisores ou revisores. Quaisquer produtos avaliados neste artigo ou alegações feitas por seus fabricantes não são garantidos ou endossados pela editora.
Horário da publicação: 24/03/2025