यूनिकोनाज़ोल का कार्य

       यूनिकॉनाज़ोलयह एक ट्रायज़ोल हैपादप वृद्धि नियामकयूनिकोनाज़ोल का व्यापक रूप से पौधों की ऊंचाई को नियंत्रित करने और अंकुरों की अत्यधिक वृद्धि को रोकने के लिए उपयोग किया जाता है। हालांकि, वह आणविक क्रियाविधि जिसके द्वारा यूनिकोनाज़ोल अंकुरों के हाइपोकोटाइल के विस्तार को रोकता है, अभी भी स्पष्ट नहीं है, और हाइपोकोटाइल विस्तार की क्रियाविधि की जांच के लिए ट्रांसक्रिप्टोम और मेटाबोलोम डेटा को संयोजित करने वाले कुछ ही अध्ययन हैं। यहां, हमने देखा कि यूनिकोनाज़ोल ने चीनी फूलगोभी के अंकुरों में हाइपोकोटाइल के विस्तार को महत्वपूर्ण रूप से बाधित किया। दिलचस्प बात यह है कि संयुक्त ट्रांसक्रिप्टोम और मेटाबोलोम विश्लेषण के आधार पर, हमने पाया कि यूनिकोनाज़ोल ने "फेनिलप्रोपेनोइड जैवसंश्लेषण" मार्ग को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित किया। इस मार्ग में, एंजाइम नियामक जीन परिवार का केवल एक जीन, BrPAL4, जो लिग्निन जैवसंश्लेषण में शामिल है, महत्वपूर्ण रूप से डाउनरेगुलेटेड था। इसके अलावा, यीस्ट वन-हाइब्रिड और टू-हाइब्रिड assays ने प्रदर्शित किया कि BrbZIP39 सीधे BrPAL4 के प्रमोटर क्षेत्र से जुड़ सकता है और इसके प्रतिलेखन को सक्रिय कर सकता है। वायरस-प्रेरित जीन साइलेंसिंग प्रणाली ने यह सिद्ध किया कि BrbZIP39 चीनी गोभी के हाइपोकोटाइल के विस्तार और हाइपोकोटाइल लिग्निन संश्लेषण को सकारात्मक रूप से नियंत्रित कर सकता है। इस अध्ययन के परिणाम चीनी गोभी के हाइपोकोटाइल के विस्तार को रोकने में क्लोकोनाजोल के आणविक नियामक तंत्र के बारे में नई जानकारी प्रदान करते हैं। यह पहली बार पुष्टि की गई कि क्लोकोनाजोल BrbZIP39-BrPAL4 मॉड्यूल द्वारा मध्यस्थता वाले फेनिलप्रोपेनोइड संश्लेषण को रोककर लिग्निन की मात्रा को कम करता है, जिससे चीनी गोभी के पौधों में हाइपोकोटाइल बौनापन होता है।

चीनी गोभी (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) ब्रासिका वंश से संबंधित है और यह एक प्रसिद्ध वार्षिक क्रूसिफेरस सब्जी है जिसकी मेरे देश में व्यापक रूप से खेती की जाती है (वांग एट अल., 2022; यू एट अल., 2022)। हाल के वर्षों में, चीनी गोभी के उत्पादन का पैमाना लगातार बढ़ रहा है और इसकी खेती की विधि पारंपरिक सीधे बीज बोने से बदलकर सघन पौध संवर्धन और रोपण में परिवर्तित हो गई है। हालांकि, सघन पौध संवर्धन और रोपण की प्रक्रिया में, हाइपोकोटाइल की अत्यधिक वृद्धि से पौधे लंबे और पतले हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पौधों की गुणवत्ता खराब हो जाती है। इसलिए, चीनी गोभी के सघन पौध संवर्धन और रोपण में हाइपोकोटाइल की अत्यधिक वृद्धि को नियंत्रित करना एक महत्वपूर्ण मुद्दा है। वर्तमान में, हाइपोकोटाइल के विस्तार की क्रियाविधि का पता लगाने के लिए ट्रांसक्रिप्टोमिक्स और मेटाबोलोमिक्स डेटा को एकीकृत करने वाले कुछ ही अध्ययन उपलब्ध हैं। चीनी गोभी में क्लोरेंटाज़ोल द्वारा हाइपोकोटाइल विस्तार को नियंत्रित करने की आणविक क्रियाविधि का अभी तक अध्ययन नहीं किया गया है। हमारा उद्देश्य यह पता लगाना था कि कौन से जीन और आणविक मार्ग चाइनीज गोभी में यूनिकोनाजोल-प्रेरित हाइपोकोटाइल बौनेपन के प्रति प्रतिक्रिया करते हैं। ट्रांसक्रिप्टोम और मेटाबोलॉमिक विश्लेषण, साथ ही यीस्ट वन-हाइब्रिड विश्लेषण, ड्यूल ल्यूसिफेरेज परख और वायरस-प्रेरित जीन साइलेंसिंग (VIGS) परख का उपयोग करते हुए, हमने पाया कि यूनिकोनाजोल चाइनीज गोभी के पौधों में लिग्निन जैवसंश्लेषण को बाधित करके हाइपोकोटाइल बौनेपन को प्रेरित कर सकता है। हमारे परिणाम आणविक नियामक तंत्र में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं जिसके द्वारा यूनिकोनाजोल BrbZIP39–BrPAL4 मॉड्यूल द्वारा मध्यस्थता वाले फेनिलप्रोपेनोइड जैवसंश्लेषण को बाधित करके चाइनीज गोभी में हाइपोकोटाइल के विस्तार को रोकता है। इन परिणामों के व्यावसायिक पौधों की गुणवत्ता में सुधार और सब्जियों की उपज और गुणवत्ता सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण व्यावहारिक निहितार्थ हो सकते हैं।
इफेक्टर बनाने के लिए पूर्ण लंबाई वाले BrbZIP39 ORF को pGreenll 62-SK में डाला गया, और रिपोर्टर जीन बनाने के लिए BrPAL4 प्रमोटर खंड को pGreenll 0800 ल्यूसिफेरेज (LUC) रिपोर्टर जीन के साथ जोड़ा गया। इफेक्टर और रिपोर्टर जीन वैक्टर को तंबाकू (निकोटियाना बेंथैमियाना) की पत्तियों में एक साथ रूपांतरित किया गया।
मेटाबोलाइट्स और जीनों के बीच संबंधों को स्पष्ट करने के लिए, हमने संयुक्त मेटाबोलोम और ट्रांसक्रिप्टोम विश्लेषण किया। KEGG पाथवे संवर्धन विश्लेषण से पता चला कि DEGs और DAMs 33 KEGG पाथवे में सह-संवर्धित थे (चित्र 5A)। इनमें से, "फेनिलप्रोपेनोइड जैवसंश्लेषण" पाथवे सबसे अधिक समृद्ध था; "प्रकाश संश्लेषक कार्बन स्थिरीकरण" पाथवे, "फ्लेवोनोइड जैवसंश्लेषण" पाथवे, "पेंटोस-ग्लुकुरोनिक अम्ल अंतर्परिवर्तन" पाथवे, "ट्रिप्टोफैन चयापचय" पाथवे और "स्टार्च-सुक्रोज चयापचय" पाथवे भी महत्वपूर्ण रूप से समृद्ध थे। हीट क्लस्टरिंग मानचित्र (चित्र 5B) से पता चला कि DEGs से जुड़े DAMs को कई श्रेणियों में विभाजित किया गया था, जिनमें फ्लेवोनोइड सबसे बड़ी श्रेणी थी, जो दर्शाता है कि "फेनिलप्रोपेनोइड जैवसंश्लेषण" पाथवे हाइपोकोटाइल बौनेपन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
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