યુનિકોનાઝોલનું કાર્ય

       યુનિકોનાઝોલટ્રાયઝોલ છેછોડ વૃદ્ધિ નિયમનકારજેનો વ્યાપકપણે છોડની ઊંચાઈને નિયંત્રિત કરવા અને બીજના અતિશય વૃદ્ધિને રોકવા માટે ઉપયોગ થાય છે. જો કે, યુનિકોનાઝોલ બીજના હાયપોકોટાઇલ વિસ્તરણને અટકાવે છે તે પરમાણુ પદ્ધતિ હજુ પણ અસ્પષ્ટ છે, અને હાઇપોકોટાઇલ વિસ્તરણની પદ્ધતિની તપાસ કરવા માટે ટ્રાન્સક્રિપ્ટોમ અને મેટાબોલોમ ડેટાને જોડતા ફક્ત થોડા અભ્યાસો છે. અહીં, અમે અવલોકન કર્યું કે યુનિકોનાઝોલે ચાઇનીઝ ફૂલોના કોબીના રોપાઓમાં હાઇપોકોટાઇલ વિસ્તરણને નોંધપાત્ર રીતે અટકાવ્યું. રસપ્રદ વાત એ છે કે, સંયુક્ત ટ્રાન્સક્રિપ્ટોમ અને મેટાબોલોમ વિશ્લેષણના આધારે, અમે જોયું કે યુનિકોનાઝોલે "ફેનાઇલપ્રોપેનોઇડ બાયોસિન્થેસિસ" માર્ગને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરી હતી. આ માર્ગમાં, એન્ઝાઇમ નિયમનકારી જનીન પરિવાર, BrPAL4, જે લિગ્નિન બાયોસિન્થેસિસમાં સામેલ છે, તે નોંધપાત્ર રીતે ડાઉનરેગ્યુલેટેડ હતું. વધુમાં, યીસ્ટ વન-હાઇબ્રિડ અને ટુ-હાઇબ્રિડ પરીક્ષણોએ દર્શાવ્યું કે BrbZIP39 સીધા BrPAL4 ના પ્રમોટર પ્રદેશ સાથે જોડાઈ શકે છે અને તેના ટ્રાન્સક્રિપ્શનને સક્રિય કરી શકે છે. વાયરસ-પ્રેરિત જનીન શાંત કરનારી પ્રણાલીએ વધુ સાબિત કર્યું કે BrbZIP39 ચાઇનીઝ કોબીના હાઇપોકોટાઇલ વિસ્તરણ અને હાઇપોકોટાઇલ લિગ્નિન સંશ્લેષણને હકારાત્મક રીતે નિયંત્રિત કરી શકે છે. આ અભ્યાસના પરિણામો ચાઇનીઝ કોબીના હાઇપોકોટાઇલ વિસ્તરણને અટકાવવામાં ક્લોકોનાઝોલના પરમાણુ નિયમનકારી મિકેનિઝમમાં નવી આંતરદૃષ્ટિ પ્રદાન કરે છે. પ્રથમ વખત પુષ્ટિ મળી હતી કે ક્લોકોનાઝોલે BrbZIP39-BrPAL4 મોડ્યુલ દ્વારા મધ્યસ્થી કરાયેલ ફિનાઇલપ્રોપેનોઇડ સંશ્લેષણને અટકાવીને લિગ્નિનનું પ્રમાણ ઘટાડ્યું હતું, જેનાથી ચાઇનીઝ કોબીના રોપાઓમાં હાઇપોકોટાઇલ વામનતા તરફ દોરી ગઈ.

ચાઇનીઝ કોબી (Brassica campestris L. ssp. chinensis var. utilis Tsen et Lee) બ્રાસિકા જાતિની છે અને મારા દેશમાં વ્યાપકપણે ઉગાડવામાં આવતી એક જાણીતી વાર્ષિક ક્રુસિફેરસ શાકભાજી છે (Wang et al., 2022; Yue et al., 2022). તાજેતરના વર્ષોમાં, ચાઇનીઝ કોબીજનું ઉત્પાદન સ્કેલ સતત વિસ્તરતું રહ્યું છે, અને ખેતી પદ્ધતિ પરંપરાગત સીધી વાવણીથી સઘન બીજ સંવર્ધન અને ટ્રાન્સપ્લાન્ટેશનમાં બદલાઈ ગઈ છે. જો કે, સઘન બીજ સંવર્ધન અને ટ્રાન્સપ્લાન્ટેશનની પ્રક્રિયામાં, અતિશય હાઇપોકોટાઇલ વૃદ્ધિ પગવાળા રોપાઓ ઉત્પન્ન કરે છે, જેના પરિણામે નબળી બીજ ગુણવત્તા થાય છે. તેથી, ચાઇનીઝ કોબીના સઘન બીજ સંવર્ધન અને ટ્રાન્સપ્લાન્ટેશનમાં અતિશય હાઇપોકોટાઇલ વૃદ્ધિને નિયંત્રિત કરવી એ એક મહત્વપૂર્ણ મુદ્દો છે. હાલમાં, હાયપોકોટાઇલ વિસ્તરણની પદ્ધતિનું અન્વેષણ કરવા માટે ટ્રાન્સક્રિપ્ટોમિક્સ અને મેટાબોલોમિક્સ ડેટાને એકીકૃત કરતા થોડા અભ્યાસો છે. ક્લોરેન્ટાઝોલ ચાઇનીઝ કોબીમાં હાયપોકોટાઇલ વિસ્તરણને નિયંત્રિત કરે છે તે પરમાણુ પદ્ધતિનો હજુ સુધી અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી. અમારો ઉદ્દેશ્ય એ ઓળખવાનો હતો કે ચાઇનીઝ કોબીમાં યુનિકોનાઝોલ-પ્રેરિત હાયપોકોટાઇલ ડ્વાર્ફિંગને કયા જનીનો અને મોલેક્યુલર માર્ગો પ્રતિભાવ આપે છે. ટ્રાન્સક્રિપ્ટોમ અને મેટાબોલોમિક વિશ્લેષણ, તેમજ યીસ્ટ વન-હાઇબ્રિડ વિશ્લેષણ, ડ્યુઅલ લ્યુસિફેરેઝ એસે અને વાયરસ-પ્રેરિત જનીન સાયલન્સિંગ (VIGS) એસેનો ઉપયોગ કરીને, અમે શોધી કાઢ્યું કે યુનિકોનાઝોલ ચાઇનીઝ કોબીના રોપાઓમાં લિગ્નિન બાયોસિન્થેસિસને અટકાવીને ચાઇનીઝ કોબીમાં હાઇપોકોટાઇલ ડ્વાર્ફિંગને પ્રેરિત કરી શકે છે. અમારા પરિણામો પરમાણુ નિયમનકારી પદ્ધતિમાં નવી આંતરદૃષ્ટિ પ્રદાન કરે છે જેના દ્વારા યુનિકોનાઝોલ BrbZIP39–BrPAL4 મોડ્યુલ દ્વારા મધ્યસ્થી કરાયેલ ફિનાઇલપ્રોપેનોઇડ બાયોસિન્થેસિસને અટકાવીને ચાઇનીઝ કોબીમાં હાઇપોકોટાઇલ લંબાણને અટકાવે છે. આ પરિણામો વાણિજ્યિક રોપાઓની ગુણવત્તા સુધારવા અને શાકભાજીની ઉપજ અને ગુણવત્તા સુનિશ્ચિત કરવામાં ફાળો આપવા માટે મહત્વપૂર્ણ વ્યવહારુ અસરો ધરાવી શકે છે.
ઇફેક્ટર ઉત્પન્ન કરવા માટે પૂર્ણ-લંબાઈનો BrbZIP39 ORF pGreenll 62-SK માં દાખલ કરવામાં આવ્યો હતો, અને રિપોર્ટર જનીન ઉત્પન્ન કરવા માટે BrPAL4 પ્રમોટર ટુકડો pGreenll 0800 luciferase (LUC) રિપોર્ટર જનીન સાથે જોડવામાં આવ્યો હતો. ઇફેક્ટર અને રિપોર્ટર જનીન વેક્ટર્સ તમાકુ (નિકોટિઆના બેન્થેમિયાના) ના પાંદડાઓમાં સહ-રૂપાંતરિત થયા હતા.
મેટાબોલાઇટ્સ અને જનીનોના સંબંધોને સ્પષ્ટ કરવા માટે, અમે સંયુક્ત મેટાબોલોમ અને ટ્રાન્સક્રિપ્ટોમ વિશ્લેષણ કર્યું. KEGG પાથવે સંવર્ધન વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે DEGs અને DAMs 33 KEGG પાથવેઝમાં સહ-સમૃદ્ધ હતા (આકૃતિ 5A). તેમાંથી, "ફિનાઇલપ્રોપેનોઇડ બાયોસિન્થેસિસ" માર્ગ સૌથી નોંધપાત્ર રીતે સમૃદ્ધ હતો; "પ્રકાશસંશ્લેષણ કાર્બન ફિક્સેશન" માર્ગ, "ફ્લેવોનોઇડ બાયોસિન્થેસિસ" માર્ગ, "પેન્ટોઝ-ગ્લુક્યુરોનિક એસિડ ઇન્ટરકન્વર્ઝન" માર્ગ, "ટ્રિપ્ટોફન મેટાબોલિઝમ" માર્ગ અને "સ્ટાર્ચ-સુક્રોઝ મેટાબોલિઝમ" માર્ગ પણ નોંધપાત્ર રીતે સમૃદ્ધ હતા. હીટ ક્લસ્ટરિંગ મેપ (આકૃતિ 5B) દર્શાવે છે કે DEGs સાથે સંકળાયેલ DAMs ને ઘણી શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવ્યા હતા, જેમાંથી ફ્લેવોનોઇડ્સ સૌથી મોટી શ્રેણી હતી, જે દર્શાવે છે કે "ફિનાઇલપ્રોપેનોઇડ બાયોસિન્થેસિસ" માર્ગે હાયપોકોટાઇલ દ્વાર્ફિઝમમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી હતી.
લેખકો જાહેર કરે છે કે આ સંશોધન કોઈપણ વ્યાપારી અથવા નાણાકીય સંબંધોની ગેરહાજરીમાં હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું જેને હિતોના સંભવિત સંઘર્ષ તરીકે અર્થઘટન કરી શકાય.
આ લેખમાં વ્યક્ત કરાયેલા બધા મંતવ્યો ફક્ત લેખકના છે અને તે સંલગ્ન સંસ્થાઓ, પ્રકાશકો, સંપાદકો અથવા સમીક્ષકોના મંતવ્યો પ્રતિબિંબિત કરે તે જરૂરી નથી. આ લેખમાં મૂલ્યાંકન કરાયેલ કોઈપણ ઉત્પાદનો અથવા તેમના ઉત્પાદકો દ્વારા કરવામાં આવેલા દાવાઓની પ્રકાશક દ્વારા ગેરંટી અથવા સમર્થન આપવામાં આવતું નથી.