युनिकोनाझोलचे कार्य

       युनिकोनाझोलट्रायझोल आहेवनस्पती वाढ नियामकवनस्पतींची उंची नियंत्रित करण्यासाठी आणि रोपांची अतिरिक्त वाढ रोखण्यासाठी याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. तथापि, युनिकोनाझोल कोणत्या आण्विक यंत्रणेद्वारे रोपांच्या अधोकांडाची (हायपोकॉटिल) लांबी वाढण्यास प्रतिबंध करते, हे अद्याप स्पष्ट नाही, आणि अधोकांडाच्या लांबी वाढण्याच्या यंत्रणेचा अभ्यास करण्यासाठी ट्रान्सक्रिप्टोम आणि मेटाबोलॉम डेटा एकत्र करणारे काहीच अभ्यास उपलब्ध आहेत. येथे, आम्ही पाहिले की युनिकोनाझोलने चायनीज फ्लॉवरिंग कॅबेजच्या रोपांमध्ये अधोकांडाची लांबी वाढण्यास लक्षणीयरीत्या प्रतिबंध केला. विशेष म्हणजे, एकत्रित ट्रान्सक्रिप्टोम आणि मेटाबोलॉम विश्लेषणाच्या आधारे, आम्हाला आढळले की युनिकोनाझोलने "फेनिलप्रोपेनॉइड बायोसिंथेसिस" मार्गावर लक्षणीय परिणाम केला. या मार्गात, एन्झाइम नियामक जीन कुटुंबातील फक्त एक जीन, BrPAL4, जो लिग्निन बायोसिंथेसिसमध्ये सामील आहे, तो लक्षणीयरीत्या डाउनरेगुलेट झाला होता. याव्यतिरिक्त, यीस्ट वन-हायब्रिड आणि टू-हायब्रिड चाचण्यांनी दाखवून दिले की BrbZIP39 थेट BrPAL4 च्या प्रमोटर प्रदेशाशी बांधू शकते आणि त्याचे ट्रान्सक्रिप्शन सक्रिय करू शकते. विषाणू-प्रेरित जनुकीय नि:शब्दता प्रणालीने हे अधिक सिद्ध केले की BrbZIP39 चायनीज कोबीच्या अधोकांडाची लांबी वाढवणे आणि अधोकांडातील लिग्निनचे संश्लेषण सकारात्मकपणे नियंत्रित करू शकते. या अभ्यासाचे निष्कर्ष चायनीज कोबीच्या अधोकांडाची लांबी वाढवण्याच्या प्रक्रियेत क्लोकोनाझोलच्या आण्विक नियामक यंत्रणेबद्दल नवीन अंतर्दृष्टी देतात. हे प्रथमच निश्चित झाले की क्लोकोनाझोलने BrbZIP39-BrPAL4 मॉड्यूलद्वारे होणारे फेनिलप्रोपेनॉइड संश्लेषण रोखून लिग्निनचे प्रमाण कमी केले, ज्यामुळे चायनीज कोबीच्या रोपांमध्ये अधोकांडाची खुजी वाढ झाली.

चायनीज कोबी (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) ही ब्रासिका प्रजातीतील एक सुप्रसिद्ध वार्षिक क्रुसिफेरस भाजी आहे, जी माझ्या देशात मोठ्या प्रमाणावर घेतली जाते (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). अलिकडच्या वर्षांत, चायनीज कोबीच्या उत्पादनाचे प्रमाण सतत वाढत आहे आणि लागवडीची पद्धत पारंपरिक थेट पेरणीपासून बदलून सघन रोपवाटिका आणि पुनर्रोपणाकडे वळली आहे. तथापि, सघन रोपवाटिका आणि पुनर्रोपणाच्या प्रक्रियेत, अधोकांडाच्या (hypocotyl) अत्यधिक वाढीमुळे रोपे लांबट होण्याची प्रवृत्ती असते, ज्यामुळे रोपांची गुणवत्ता खराब होते. म्हणून, चायनीज कोबीच्या सघन रोपवाटिका आणि पुनर्रोपणामध्ये अधोकांडाच्या अत्यधिक वाढीवर नियंत्रण ठेवणे ही एक महत्त्वाची समस्या आहे. सध्या, अधोकांडाच्या लांबीतील वाढीची यंत्रणा शोधण्यासाठी ट्रान्सक्रिप्टोमिक्स आणि मेटाबोलॉमिक्स डेटा एकत्रित करणारे फार कमी अभ्यास उपलब्ध आहेत. क्लोरँटाझोल चायनीज कोबीमधील अधोकांडाच्या विस्ताराचे नियमन कोणत्या आण्विक यंत्रणेद्वारे करते, याचा अद्याप अभ्यास झालेला नाही. चायनीज कोबीमध्ये युनिकोनाझोलमुळे होणाऱ्या अधोबीजकांड खुजेपणाला कोणती जनुके आणि आण्विक मार्ग प्रतिसाद देतात, हे ओळखणे हा आमचा उद्देश होता. ट्रान्सक्रिप्टोम आणि मेटाबोलॉमिक विश्लेषण, तसेच यीस्ट वन-हायब्रिड विश्लेषण, ड्युअल ल्युसिफेरेज चाचणी आणि व्हायरस-इंड्युस्ड जीन सायलेन्सिंग (VIGS) चाचणीचा वापर करून, आम्हाला असे आढळले की युनिकोनाझोल चायनीज कोबीच्या रोपांमध्ये लिग्निनच्या जैवसंश्लेषणाला प्रतिबंध करून अधोबीजकांड खुजेपणा आणू शकते. आमचे निष्कर्ष त्या आण्विक नियामक यंत्रणेबद्दल नवीन माहिती देतात, ज्याद्वारे युनिकोनाझोल BrbZIP39–BrPAL4 मॉड्यूलद्वारे होणाऱ्या फेनिलप्रोपेनॉइडच्या जैवसंश्लेषणाला रोखून चायनीज कोबीमधील अधोबीजकांडाची वाढ थांबवते. या निष्कर्षांचे व्यावसायिक रोपांची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी आणि भाज्यांचे उत्पन्न व गुणवत्ता सुनिश्चित करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण व्यावहारिक परिणाम होऊ शकतात.
इफेक्टर तयार करण्यासाठी संपूर्ण लांबीचा BrbZIP39 ORF हा pGreenll 62-SK मध्ये समाविष्ट करण्यात आला, आणि रिपोर्टर जीन तयार करण्यासाठी BrPAL4 प्रमोटरचा तुकडा pGreenll 0800 ल्युसिफेरेज (LUC) रिपोर्टर जीनला जोडण्यात आला. इफेक्टर आणि रिपोर्टर जीन व्हेक्टर्सचे तंबाखूच्या (Nicotiana benthamiana) पानांमध्ये सह-रूपांतरण करण्यात आले.
मेटाबोलाइट्स आणि जीन्स यांच्यातील संबंध स्पष्ट करण्यासाठी, आम्ही संयुक्त मेटाबोलॉम आणि ट्रान्सक्रिप्टोम विश्लेषण केले. KEGG पाथवे एनरिचमेंट विश्लेषणातून असे दिसून आले की DEGs आणि DAMs हे ३३ KEGG पाथवेमध्ये सह-समृद्ध होते (आकृती ५अ). त्यापैकी, “फेनिलप्रोपेनॉइड बायोसिंथेसिस” पाथवे सर्वात लक्षणीयरीत्या समृद्ध होता; “फोटोसिंथेटिक कार्बन फिक्सेशन” पाथवे, “फ्लेव्होनॉइड बायोसिंथेसिस” पाथवे, “पेंटोज-ग्लुक्युरोनिक ॲसिड इंटरकन्व्हर्जन” पाथवे, “ट्रिप्टोफॅन मेटाबॉलिझम” पाथवे आणि “स्टार्च-सुक्रोज मेटाबॉलिझम” पाथवे हे देखील लक्षणीयरीत्या समृद्ध होते. हीट क्लस्टरिंग मॅपने (आकृती ५ब) दाखवले की DEGs शी संबंधित DAMs अनेक श्रेणींमध्ये विभागले गेले होते, ज्यामध्ये फ्लेव्होनॉइड्स ही सर्वात मोठी श्रेणी होती, जे दर्शवते की “फेनिलप्रोपेनॉइड बायोसिंथेसिस” पाथवेने हायपोकॉटिल ड्वार्फिझममध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावली.
संभाव्य हितसंबंधांचा संघर्ष म्हणून मानल्या जाऊ शकणाऱ्या कोणत्याही व्यावसायिक किंवा आर्थिक संबंधांशिवाय हे संशोधन करण्यात आले, असे लेखक जाहीर करतात.
या लेखात व्यक्त केलेली सर्व मते केवळ लेखकाची आहेत आणि ती संलग्न संस्था, प्रकाशक, संपादक किंवा समीक्षकांच्या मतांचे प्रतिनिधित्व करतातच असे नाही. या लेखात मूल्यमापन केलेल्या कोणत्याही उत्पादनांची किंवा त्यांच्या उत्पादकांनी केलेल्या दाव्यांची प्रकाशकाकडून हमी दिली जात नाही किंवा त्यांना मान्यता दिली जात नाही.