انار (Punica Granatum L.) کے پتے حصہ 2 میں Favonoid، اور Phyto-oxylipin کے ردعمل

از راہ کرم رابطہ کریںoscar.xiao@wecistanche.comمزید معلومات کے لیے

1: MeJA سے علاج شدہ انار کے پتوں میں لپڈز کو مفت فیٹی ایسڈز اور فائٹو آکسیلیپینز میں تبدیل کیا گیا تھا۔

flavonoids اور anthocyanins کے علاوہ، MeJA انڈکشن (تصویر 5a) کے بعد 72- گھنٹے پر انار کے پتوں میں لپڈ مالیکیولز میں تبدیلیاں بھی واضح تھیں۔ 102 متفرق طور پر جمع شدہ میٹابولائٹس میں سے 23 لپڈز، فیٹی ایسڈز، یا فائٹو آکسیلپینز (ٹیبل S6) تھے۔ مونوسیلگلیسرول (MAG) (18:4) isomer 1 کے برعکس جس نے زیادہ جمع ہونے کو ظاہر کیا، سات گلیسرولپائڈز، بشمول MAG(18: 1)isomer، MAG (18:3)isomer4،galactosylmonoacylglycerol (DGMG)(18:2)isomer،DGMG(18:2)isomer2،DGMG(18:2)iso-mer3،monogalactosylmonoacylglycerol(MGMG)(18:2)isomers، اور MGMG(18:2)isomer2 میں 3-5 گنا کمی واقع ہوئی تھی جب MeJA کو پتوں پر لگایا گیا تھا (تصویر 5a؛ ٹیبل S6)۔ 0 اور 18:1 نے MeJA سے علاج شدہ پتوں میں دو گنا سے زیادہ اضافہ ظاہر کیا (ٹیبل S6)۔

مزید جاننے کے لیے براہ کرم یہاں کلک کریں۔

Exogenous MeJA ایپلی کیشن نے انار کے پتوں میں JA اور isoleucine (JA-Ile) کی سطحوں کو 4۔{2}}گنا اور 2۔{4}}گنا بالترتیب بڑھا دیا (ٹیبل S6)۔ مختلف نان جے اےفائٹو آکسیلیپینزبشمول فیٹی ایسڈ ہائیڈروپرو آکسائیڈز، ایپوکسی فیٹی ایسڈز، ہائیڈروکسی فیٹی ایسڈز، کیٹو فیٹی ایسڈز، اورacetylenicفیٹی ایسڈ، خاص طور پر MeJA سے علاج شدہ پتوں میں اضافہ ہوا (تصویر 5a؛ ٹیبل S6)۔ انار کے بیجوں کے تیل میں وافر مقدار میں پائے جانے والے پیونیک ایسڈ، ایک پی یو ایف اے (18:3) کا بڑھا ہوا ذخیرہ MeJA (ٹیبل S6) کے ساتھ علاج شدہ پتوں میں بھی دیکھا گیا۔

Fig.3 فلاوونائڈ اور اینتھوسیانین کی سطح کو تبدیل کیا گیا تھا۔میتھائلjasmonate (MeJA) کی درخواست۔ میٹابولائٹس کے ساتھ میٹابولائٹس میں اضافہ، کمی، اور غیر نمایاں طور پر تبدیل شدہ جمع (دوگنا حد) کو فرضی طریقے سے علاج شدہ انار کے پتوں کے مقابلے میں، علاج کے بعد 72-گھنٹے پر کاٹا جاتا ہے، سبز، سرخ، میں رنگین ہوتے ہیں۔ اور نیلے، بالترتیب. پاتھ وے انٹرمیڈیٹس جو مائع کرومیٹوگرافی-الیکٹرو اسپرے آئنائزیشن ٹینڈم ماس اسپیکٹومیٹری تجزیہ میں نہیں پائے گئے تھے سیاہ رنگ میں دکھائے گئے ہیں۔ ڈیشڈ تیر متعدد رد عمل کے مراحل کی نشاندہی کرتے ہیں۔

2: MeJA سے علاج شدہ انار کے پتوں میں فیٹی ایسڈ میں ترمیم کے لیے امیدوار LOX کی بائیو کیمیکل خصوصیات

میٹابولک جینز کو دریافت کرنے کے لیے جو فیٹی ایسڈ میٹابولزم کے فیٹو آکسیلیپینز کی طرف تبدیلی میں شامل ہیں، ڈی ای جی کے لیے موک- اور می جے اے سے علاج شدہ انار کے پتوں کے ٹرانسکرپٹومز کا تجزیہ کیا گیا جو کہ لپیسز یا LOXs کے طور پر بیان کیے گئے ہیں۔ 24-h پوسٹ MeJA ٹریٹمنٹ ٹرانسکرپٹومز میں اور ریئل ٹائم qPCR تجزیہ (تصویر 5b) کے ذریعہ نمایاں طور پر بڑھے ہوئے اظہار کی تصدیق کی گئی۔ دوسری طرف، lipase Pgr024441 نے ٹرانسکرپٹوم تجزیہ میں کم اظہار ظاہر کیا، جو کہ ریئل ٹائم کیو پی سی آر نتیجہ (تصویر 5b) سے تعاون یافتہ نہیں تھا۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ، Pgr025417 کا بلند اظہار، ایک پوٹیٹو LOX، MeJA کے علاج کے بعد 2-h، 6-h،24-h، اور 72-h پر جمع کیے گئے پتوں کے ٹرانسکرپٹوم میں دیکھا گیا۔ (تصویر S1)۔ ریئل ٹائم qPCR تجزیہ نے مزید Pgr025417 کے مسلسل بڑھتے ہوئے اظہار کی نشاندہی کی، جو کہ MeJA علاج (تصویر 5c) کے بعد 2 سے 72- گھنٹہ تک جمع کی گئی پتیوں میں 4- سے 20- گنا تک ہوتی ہے۔

Cistanche استثنیٰ کو بہتر بنا سکتا ہے۔

اس بات کا تعین کرنے کے لیے کہ آیا پوٹیٹو LOX (Pgr025417) MeJA سے علاج شدہ پتوں میں Phyto-oxylipin کی بڑھتی ہوئی پیداوار میں ملوث تھا، اس کی ترتیب اور سرگرمی کی جانچ کی گئی۔ جب Pgr025417 کے امینو ایسڈ کی ترتیب کو ana-lyzed کیا گیا تو His, Asn اور Ile کی باقیات جو سویا بین LOX L-1 (مائنر ایٹ ال. Pgr025417(تصویر 6a)۔ اس کے علاوہ، PgrO25417 کے 64 اور 65 aa (تصویر 6a) کے درمیان سگنل پیپٹائڈ کے ساتھ کلوروپلاسٹ (0.9096 کا امکان) میں مقامی ہونے کی پیش گوئی کی گئی ہے۔ تشریح شدہ انار جینوم میں شناخت کیے گئے 11 پوٹیٹیو LOXs (786 aa تا 970 aa) میں سے 5 دیگر LOXs: Pgr025413, Pgr025418, Pgr009839, Pgr016852, اور Pgr013 کے ساتھ دوسرے گروپ میں Pgr025413 اور Pgr013 کے ساتھ پہلے سے تیار کردہ گروپ 2013 کی قسمیں ہیں۔ (تصویر 6b)۔ دلچسپ بات یہ ہے کہ جب کہ Pgr008562, Pgr025678, Pgr018982, اور PgrO18980 dicotyledonous قسم I LOXs کے ساتھ کلسٹرڈ ہیں۔ Pgr020032 کا تعلق دوسری قسم کے ILOXs (Fig.6b) سے ہے۔ PgrO25417 کی انزیمیٹک سرگرمی کا تعین کرنے کے لیے، ریکومبیننٹ پروٹین(906 aa,~102 kDa; Fig.6c) کو لینولک ایسڈ کو بطور سبسٹریٹ استعمال کرتے ہوئے پرکھا گیا۔ linoleic ایسڈ کی آکسائڈائزڈ مصنوعات Pgr025417 کے ذریعہ تیار کی گئیں جیسا کہ 598 nm پر زیادہ جذب سے ظاہر ہوتا ہے جب ریکومبیننٹ پروٹین کی بڑھتی ہوئی مقدار رد عمل کے مرکب (Fig.6d) میں موجود تھی۔

3: انار کے پتوں میں Exogenous MeJA ایپلیکیشن کا نقلی ردعمل

To understand whether the changes in HTs,flavonoids, lipids, fatty acids, and phyto-oxylipins are regulated transcription-ally, transcriptomes of MeJA-and mock-treated pomegranate leaves collected at2-h,6-h,24-h,and72-h were compared and identified 34 transcription factors(TFs) that showed differen-tial expression (Log,FCl>1، ایڈجسٹ P<0.05)(table 1);31="" of="" these="" tfs="" also="" exhibited="" significantly="" changed="" expression="" by="" real-time="" qpcr="" analysis="" (fig.7).="" notably,="" a="" zinc-finger="" tf="" pgr009895="" showed="" increased="" expression="" at="" three="" out="" of="" the="" four="" time="" points(2-h,24-h,and="" 72-h)(fig.7a).the="" expression="" of="" pgr002863(pcf5-like),pgr002859(bzip1)and="" pgr006935(auxin="" response="" factor)was="" increased,="" and="" pgro11269="" (myb)="" decreased="" upon="" meja="" elicitation="" at="" two="" time="" points(fig.="" 7a,="" b).both="" pgro09366(anthocyanin="" regu-latory="" c1="" protein/myb)and="" pgro03015(myb)displayed="" increased="" expression="" at="" 6-h,="" but="" decreased="" expression="" at="" 72-h="" (fig.="" 7b).the="" expression="" of="" 12="" tfs="" was="" enhanced="" at="" only="" one="" time="" point,including="" pgr009357(2-h),pgr027831="" (2-h),pgr023581(6-h),pgr009363(6-h),pgr000147="" (6-h),="" pgr021507(6-h),="" pgr021504(6-h),pgr020147(24-h),="" pgr025715(72-h),pgr023629(72-h),pgr015728(72-h),and="" pgr004388(72-h)(table="" 1;fig.7b,c).on="" the="" other="" hand,="" the="" expression="" of="" 12="" tfs="" was="" suppressed="" in="" meja-treated="" pomegranate="" leaves="" at="" one="" time="" point,="" including="" pgr013499="" (2-h),pgr023409="" (2-h),pgr017106(6-h),pgr010911(24-h),pgr017568(72-h),pgr024750(72-h),pgr004878(72-h)pgr002084(72-h),pgr008889(72-h),pgr004532(72-h),="" pgr020131="" (72-h),and="">

امیدوار جینوں کے ٹرانسکرپشنی ریگولیشن کا اندازہ لگانے کے لیے جو MeJA انڈکشن پر flavonoid اور فیٹی ایسڈ/Phyto-oxylipin پاتھ ویز کو ماڈیول کرنے میں کام کر سکتے ہیں، امیدوار جینوں کے فروغ دینے والے علاقوں میں TF- بائنڈنگ سائٹس کی پیشین گوئی PlantRegMap (Tian et al.2020) کے ساتھ کی گئی۔ یوکلپٹس گرانڈیس سے بایو انفارمیٹک طور پر TFs کی شناخت کی گئی ہے، جس کا مرٹیلس (ٹیبل S7) میں انار سے گہرا تعلق ہے۔ PgrO25417 (putative LOX) کے لیے، 65 TFs کی 80 بائنڈنگ سائٹس کی نشاندہی کی گئی، بشمول MYB (10 TFs.15 سائٹس) اور WRKY (11 TFs، 18 سائٹس) کے لیے، لیکن بائی پولر زنک ایبل TFs کے لیے بائنڈنگ سائٹس کے بغیر۔ S7)۔ چونکہ CHS اور CHI flavonoid اور anthocyanin biosynthetic پاتھ ویز کے داخلی مقام پر واقع ہیں اور ٹرانسکرپٹوم اور ریئل ٹائم qPCR تجزیہ (Figs.S1 اور 4) میں جین کے اظہار کو کم کرتے ہوئے دکھایا گیا ہے، پوٹیٹو CHS(Pgr005566) اور CHI(Pgr005566) اور CHI(Pgr005566) کے فروغ دینے والے پوٹیٹیو ٹی ایف بائنڈنگ سائٹس کے لیے بھی تجزیہ کیا گیا۔ CHS کے لیے، 76 TFs کی 104 بائنڈنگ سائٹس ہیں، جن میں MYB (20 TFs، 23 سائٹس) اور LH (13 TFs، 23 سائٹس) سب سے زیادہ TFs (ٹیبل S7) ہیں۔ CHI کے لیے، 78 TFs کی 93 بائنڈنگ سائٹس ہیں، جن میں bHLH (16 TFs، 23 سائٹس) اور WRKY (13 TFs، 13 سائٹس) سب سے زیادہ TFs (ٹیبل S7) ہیں۔

4. بحث

Exogenous MeJA ایپلی کیشن کے ذریعے پیدا ہونے والی انوکھی میٹابولک تبدیلیاں MeJA کے جواب میں HTs، میتھلیٹیڈ فلاوونز/فلاونولز، اور فائٹو آکسیلیپینز کے افعال تجویز کرتی ہیں۔

MeJA کا پودوں میں تناؤ کے ردعمل کو ظاہر کرنے میں نمایاں کردار ہے (Cheong and Choi 2003)۔ پتوں میں دو HT پاتھ وے انٹرمیڈیٹس - گلوکوگیلن اور پینٹا گیلویل گلوکوز کا جمع ہونا MeJA ایپلی کیشن (تصویر 2b) کے بعد 30- گھنٹے پر ہوا، یہ تجویز کرتا ہے کہ وہ ماحول میں ابیوٹک اور بائیوٹک دباؤ کے جواب میں کام کرتے ہیں۔ یہ نتیجہ پھلوں کے چھلکوں کے بافتوں (Schwartz et al.2009; Habashi et al.2019) میں انار کو ابیوٹک دباؤ سے بچانے میں HTs کے کام کی بھی تصدیق کرتا ہے۔ ایچ ٹی میٹابولائٹ کے جمع ہونے میں اضافے کے مطابق، شکیمیٹ، اور ایچ ٹی بائیو سنتھیٹک پاتھ وے جینز نے بھی اظہار میں اضافہ دکھایا (تصویر 1)۔ چار انگوروں کی پچھلی حیاتیاتی کیمیائی خصوصیات (Vitis vinifera) SDH isoforms نے اشارہ کیا کہ صرف VvSDH3 اور VySDH4 3-dehydroshikimate(Bontpart et al.2016) سے گیلک ایسڈ پیدا کر سکتے ہیں۔ ہمارے ٹرانسکرپٹوم اور ریئل ٹائم qPCR تجزیوں کے مطابق، PgSDH3_1 اور PgSDH3_2، WvSDH3 کے ہومولوگس، لیکن PgSDH4 نہیں، VSDH4 کا ہومولوگ، MeJA (تصویر S1 اور 1) کے ذریعہ حوصلہ افزائی اظہار کی نمائش کرتا ہے۔ . اس مشاہدے سے پتہ چلتا ہے کہ PgSDH3_1 اور PgSDH3_2 ممکنہ طور پر MeJA علاج اور ماحولیاتی دباؤ کے جواب میں HTs کی ترکیب میں شامل ہیں۔ مزید برآں، PgUGT8423 اور PgUGT84A24 کا بڑھا ہوا اظہار، جو کہ HT بایو سنتھیسس کے پرعزم قدم کو اتپریرک کرنے والے انزائمز کو انکوڈ کرتا ہے، MeJA ایپلی کیشن کے ذریعے تناؤ کے ردعمل میں HTs کے کردار کی مزید حمایت کرتا ہے۔

می جے اے انڈکشن کے بعد 72- گھنٹے پر، انار کے پتوں میں فلیوونائڈز اور اینتھوسیاننز کا مجموعی دباو پایا گیا (تصویر 3؛ ٹیبل ایس 6)، جو ان مرکبات کے بڑھتے ہوئے جمع ہونے کے برعکس ہے جو بہت سے دوسرے پودوں میں مشاہدہ کیا گیا ہے (پانڈی ایٹ al.2016؛ De Geyter et al.2012؛ Shafiq et al.2011؛ ​​Flores and Ruiz del Castillo 2014؛ Portu et al. 2015)۔ تاہم، تین میتھلیٹیڈ فلاوونز اور فلاوانولز: di-O-methyl quercetin، فروخت 5-O-hexoside، اور chrysoe-riol O-hexosyl-O-hexoside غیر میتھلیٹیڈ بائیو سنتھیٹک پریکور کی کمی کے باوجود زیادہ سطح پر جمع ہوئے (تصویر 3؛ ٹیبل S6)۔ مونو-اور ڈی-او-میتھلیٹیڈ کوئرسیٹن سولانیسیئس پرجاتیوں کے ٹرائیکومز سے چھپے ہوئے ہیں اور اسے پودوں کے دفاع میں ممکنہ طور پر مخصوص نوعیت کے طریقے سے کام کرنے کی تجویز دی گئی ہے（Wollenweber and Dörr 1995; Roda et al. 2003)۔ یہ بھی دکھایا گیا کہ کریسوبیریل، لیوٹولن، اور ایپیگینن کے گلائکوسائیڈز نے پوٹاموگیٹن لوسینس (پونڈ ویڈ) کے پتوں پر آبی سبزی خوروں کو کھانا کھلانے سے روکا (Erhard et al.2007)۔ methylated کی حوصلہ افزائی جمعflavones/flavonolsانار کے پتوں سے پتہ چلتا ہے کہ وہ MeJA سے پیدا ہونے والے تناؤ کے ردعمل میں کردار ادا کر سکتے ہیں، اور اس درخت کی نسل میں زخموں، پیتھوجینز اور سبزی خوروں کے خلاف دفاع کے لیے مضمرات رکھتے ہیں۔

HTs، flavonoids، اور anthocyanins کے علاوہ، اضافی قابل ذکر میٹابولک تبدیلیوں میں lipids سے مفت فیٹی ایسڈز کا متحرک ہونا اور MeJA ایپلی کیشن (Fig.5a) کے بعد 72- گھنٹے پر فائٹو آکسیلیپینز کا بائیو سنتھیس شامل ہے۔ MeJA انڈکشن پر punicic acid (18:3, cis-9,trans-11, cis-13) میں تین گنا اضافہ اس PUFA کے ممکنہ کردار کی نشاندہی کرتا ہے جس میں تین کنجوگیٹڈ ڈبل بانڈ سسٹم ہے تناؤ سگنلنگ یا انار کے پودوں کا براہ راست کیمیائی دفاع (ٹیبل S6)۔ ایم اے جی، ایم جی ایم جی، اور ڈی جی ایم جی کی بیک وقت کمی یہ بھی بتاتی ہے کہ انار کے پتوں میں پیونک ایسڈ ان گلیسرولپڈس کے ساتھ مل کر استعمال کیا جا سکتا ہے (تصویر 5 اے؛ ٹیبل ایس 6)۔ فائٹو آکسیلیپینز میں سے، MeJA سے علاج شدہ انار کے پتوں میں JA اور JA-Ile کا اضافہ JA بنانے کے لیے خارجی طور پر لاگو کردہ MeJA کے demethylation کی وجہ سے ہو سکتا ہے، جو بعد میں JA-Ile (ٹیبل S6) میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ .2004)۔ یہ یہ بھی تجویز کر سکتا ہے کہ MeJA براہ راست انار میں JA اور اس کے مشتقات کے بایو سنتھیسز کو کنٹرول کر سکتا ہے۔ Phyto-oxylipins سے ماخوذ غیر مستحکم مرکبات مبینہ طور پر زخم اور پیتھوجین کے حملوں کے لیے سگنلنگ ردعمل میں ملوث ہیں (Lim et al.2017)۔ حالیہ مطالعات نے غیر JA Phyto-oxylipins کے براہ راست اینٹی مائکروبیل کرداروں کا بھی انکشاف کیا ہے، حالانکہ اس طرح کے افعال کی میکانکی بنیاد ابھی تک واضح نہیں ہے (Deboever et al. 2020)۔ انار میں Phyto-oxylipins کی inducible پیداوار دوسرے پودوں میں پچھلے مشاہدات کی تصدیق کرتی ہے۔ اس بات کا تعین کرنا باقی ہے کہ آیا یہ فائٹو آکسیلیپین حیاتیاتی ہیں یا انار میں پیدائشی مدافعتی ردعمل کو متحرک کرنے کے لیے کام کرتے ہیں۔

ترمیم شدہ flavonoid اور anthocyanin، لیکن phyto-oxylipin نہیں، MeJA انڈکشن پر میٹابولزم کم از کم جزوی طور پر نقل کی سطح پر ریگولیٹ ہوتا ہے۔

flavonoids اور anthocyanins کے عام طور پر کم ہونے والے جمع سے مطابقت رکھتے ہوئے، CHS اور CHI کو انکوڈنگ کرنے والے جین، دو انزائمز جو flavonoids اور anthocyanin biosynthesis کے داخلے کے مقام پر موجود ہیں، MeJA سے علاج شدہ پتوں میں کم اظہار ظاہر کرتے ہیں (تصویر 4)۔ حیرت انگیز طور پر، مکئی کے MYB TF اینتھوسیانین ریگولیٹری پروٹین C1 کا ایک انار ہومولوج (PgrO09366) ابتدائی طور پر MeJA سے علاج شدہ پتوں میں 6-h پر اپ گریڈ کیا گیا تھا لیکن پھر 72-h (ٹیبل 1) پر MeJA سے علاج شدہ پتوں میں ریگولیٹ کیا گیا تھا۔ تصویر 7b)۔ مکئی MYB TF P کا ایک انار ہومولوگ (PgrO10911) 24-h (ٹیبل 1؛ تصویر 7c) پر MeJA سے علاج شدہ پتوں میں نیچے ریگولیٹ کیا گیا تھا۔ جیسا کہ مکئی کے مطالعے میں دکھایا گیا ہے، Cl flavonoid اور anthocyanin biosynthesis میں کئی جینز کو متحرک کرتا ہے، جیسے CHS(C2)، dihydro flavonol reductase(A1)، anthocyanidin 3-O-glucosyltransferase(BZ1)، اور leucoanthocyani-dioxyanidin A2)(Lesnick and Chandler 1998; Sainz et al. 1997; Quattrocchio et al. 1993)۔ دوسری طرف P، A1 کے اظہار کو کنٹرول کرتا ہے، لیکن BZ1 (Grotewold et al.1994) کو نہیں۔ مکئی میں، C1 (MYB TF) R(bHLH TF) کے ساتھ مل کر کام کرتا ہے تاکہ اینتھوسیانین بائیو سنتھیٹک جینز کے اظہار کو منظم کیا جا سکے۔ Mol et al.1998؛ Goff et al.1992)۔ Pgr024750، ایک bHLH TF کو بھی 72-h پر MeJA سے علاج شدہ پتوں میں کم کیا گیا تھا اور یہ انار C1 ہومولوگ (ٹیبل 1؛ تصویر 7c) کا ممکنہ ساتھی ہوسکتا ہے۔ مزید برآں، MYB اور bHLH TFs کے لیے بائنڈنگ سائٹس کی شناخت بایو انفارمیٹکس تجزیہ (ٹیبل S7) کے ذریعے پوٹیٹیو انار CHS اور CHI کے فروغ دینے والے علاقوں میں کی گئی۔ ایک ساتھ مل کر، یہ نتائج بتاتے ہیں کہ flavonoids اور anthocyanins میں مجموعی کمی کم از کم جزوی طور پر ابتدائی مرحلے کے بائیو سنتھیٹک جینز کے ٹرانسکرپشن کنٹرول کے ذریعے حاصل کی جاتی ہے۔

MeJA سے علاج شدہ پتوں میں کئی گلیسرولپڈس کی کمی دیکھی گئی (تصویر 5)۔ تاہم، Arabidopsis Wrinkled1 (ArWRI1) کے انار کے ہومولوگس (GenBank کے الحاق نمبر: XP_031374952 اور XP_031374953)، ایک APETALA2 (AP2) فیملی TF جو پودوں کے لپڈ بائیو سنتھیسز کے لیے ایک "ماسٹر" ریگولیٹر سمجھا جاتا ہے۔ (Cernac and Benning 2004)، اسی طرح کا اظہار فرضی اور MeJA سے علاج شدہ پتوں میں (ڈیٹا نہیں دکھایا گیا)۔ MeJA انڈکشن کے لیے جوابدہ TFs کی فنکشنل خصوصیات (ٹیبل 1؛ تصویر 7) ممکنہ طور پر انار کے پتوں میں لپڈ میٹابولزم کے لیے ایک ریگولیٹری کردار کو ظاہر کر سکتی ہے۔

انار LOX(Pgr025417) exogenous MeJA ایپلیکیشن کے بعد مسلسل بڑھتے ہوئے اظہار کے ساتھ، فیٹی ایسڈ آکسیڈیشن کو متحرک کرتا ہے اور کلوروپلاسٹ (Figs.5c اور 6) میں مقامی ہونے کی پیش گوئی کی گئی تھی۔ لہذا، Pgr025417 ممکنہ طور پر JA بائیو سنتھیسس میں شامل ہے جو اس ذیلی سیلولر کمپارٹمنٹ (تصویر 6) میں ہوتا ہے۔ انار میں 11 پوٹیٹیو LOXs میں سے 5 سائٹوسولک (ٹائپ I) اور 6 کلورو پلاسٹک (ٹائپ II) (تصویر 6b) ہیں۔ چونکہ غیر JA Phyto-oxylipins کو cytosol (Ponce de Le6n et al.2015) میں ترکیب کیا جاتا ہے، اس لیے ایک یا زیادہ قسم ILOXs PUFA کو غیر JA Phyto-oxylipins میں تبدیل کرنے کے لیے MeJA انڈکشن کے لیے ذمہ دار ہو سکتی ہے۔ اس بات کو مدنظر رکھتے ہوئے کہ LOX(Pgr025417) MeJA سے علاج شدہ پتوں میں جین کے اظہار میں مسلسل اضافے کے ساتھ ایک ذیلی سیلولر کمپارٹمنٹ میں واقع ہے جو غیر JA Phyto-oxylipins سے مختلف ہے، MeJA کی حوصلہ افزائی غیر JA Phyto-oxylipins پیدا کرنے کے ذمہ دار انزائمز کا امکان ہے۔ نقلی طور پر ماڈیول نہیں کیا گیا۔

Exogenous MeJA ایپلیکیشن نے انار کے پتوں میں نقلی ردعمل کی حوصلہ افزائی کی۔

Arabidopsis میں ہونے والی ایک حالیہ تحقیق سے یہ بات سامنے آئی ہے کہ MYC(bHLH)، ایتھیلین رسپانس فیکٹر (ERF) اور MYB فیملی TFs کے ساتھ افزودہ ایک پیچیدہ ریگولیٹری نیٹ ورک ابتدائی MeJA-حوصلہ افزائی ٹرانسکرپشن ردعمل (Hickman et al.2017) میں ملوث تھا۔ ERF TFs، بشمول Pgr013499(2-h)، PgrO00147(6-h)، اور PgrO21504 (6-h)، اور MYB TFs کے ہومولوگز، بشمول PgrO09357 (2-h) )Pgr009366(6-h)،Pgr003015(6-h)، اور Pgr011269 (6-h)، ابتدائی وقت کے مقامات پر جمع کیے گئے MeJA سے علاج شدہ پتوں میں متنوع اظہار کے ساتھ TFs میں شامل تھے۔ (ٹیبل 1؛ تصویر 7)۔ جیسا کہ اوپر بحث کی گئی ہے، مکئی کے فلیوونائڈ اور اینتھوسیانین ریگولیٹری پروٹینز C1 اور P (MYB TFs) کے انار کے ہومولوگس، اور ایک bHLH TF نے اظہار میں کمی کو ظاہر کیا اور ممکنہ طور پر flavonoids اور anthocyanins کی مجموعی کمی کو کنٹرول کر سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، LOX (PgrO25417) کے پروموٹر ریجن میں WRKY، MYB، اور bZIP TFs (ٹیبل S7) کی بائنڈنگ سائٹس شامل ہیں، جو تجویز کرتی ہے کہ MeJA درخواست کے جواب میں ان TF خاندانوں سے تعلق رکھنے والے مختلف TFs کے ذریعے ان کو ریگولیٹ کیا جا سکتا ہے۔ .

5: MeJA سے علاج شدہ پتوں کا تقابلی جین اظہار اور میٹابولائٹ تجزیہ پھلوں میں متنوع فینولک راستوں کی تفتیش میں سہولت فراہم کرتا ہے۔

MeJA ایپلی کیشن پر انار کے پتوں کے میٹابولک اور نقلی ردعمل کو سمجھنا پودوں کی صحت اور پیداواری صلاحیت (یعنی پھلوں کی پیداوار) کو بہتر بنانے کے لیے واضح طور پر مناسب ہے۔ اس کے علاوہ، MeJA سے علاج شدہ پتوں کا تقابلی جین اظہار اور میٹابولائٹ تجزیہ بھی HT، flavonoid، اور anthocyanin پاتھ ویز کے ضابطے کو واضح کرنے کا موقع فراہم کرتا ہے جو پتوں اور پھلوں کے دونوں بافتوں میں موجود ہیں (Bar-Ya'akov et al.2019 )۔ فینولک مرکبات HTs، flavonoids، اور anthocyanins انار کے پھلوں کی انسانی صحت کے لیے فائدہ مند سرگرمیوں میں بہت زیادہ حصہ ڈالتے ہیں، پھر بھی انار (flavonoids اور anthocyanins کے لیے) یا کسی بھی پودوں کی انواع (HT) میں ان کی پیداوار اور جمع کرنے کے کنٹرول کو بڑے پیمانے پر تلاش نہیں کیا گیا ہے۔ )۔ مثال کے طور پر، MeJA پر لاگو انار کے پھلوں کے بارے میں پچھلے مطالعات نے ان میٹابولائٹس سے متعلق ساختی یا ریگولیٹری جینز کے اظہار کی چھان بین کیے بغیر، کٹائی کے بعد پھلوں میں اینتھوسیاننز اور فلیوونائڈز کی سطح کا تعین کیا تھا (کوشیش صبا اور زری 2019؛ گارسیا-پاسٹر 02020 )۔ دوسری طرف، موجودہ مطالعہ نے TFs (مثلاً MYB TFs) کو بے نقاب کیا جس نے MeJA- اور فرضی علاج شدہ پتوں میں HT، flavonoid، اور anthocyanin biosynthetic جینز (تصویر 7؛ ٹیبل 1) کی طرح کے اظہار کے نمونوں کے ساتھ امتیازی اظہار دکھایا۔ . یہ TFs ممکنہ طور پر HT، flavonoid، اور anthocyanin پاتھ ویز کے ریگولیشن میں شامل ہیں اس طرح مستقبل میں مزید تفتیش کی ضمانت دیتے ہیں۔

یہ بات قابل غور ہے کہ ہمارے مطالعے نے MeJA کے ساتھ علاج کیے جانے والے انار کے پتوں میں میتھلیٹیڈ فلیوونائڈز میں مخصوص اضافہ اور دیگر فلیوونائڈز میں عمومی کمی کا انکشاف کیا، جو پیتھوجینز کے خلاف انار کے پتوں کے دفاع میں میتھلیٹیڈ فلیوونائڈز کے ممکنہ کردار کی تجویز کرتا ہے (تصویر 3؛ ٹیبل S6)۔ MeJA کے ساتھ علاج کیے جانے والے انار کے پھلوں کے بارے میں پچھلی رپورٹ میں فلیوونائڈز کے زیادہ جمع ہونے کو ظاہر کیا گیا تھا، حالانکہ انفرادی flavonoid مالیکیولز (Kushesh Saba and Zarei 2019) کی مقدار کے بغیر صرف کل flavonoid مواد کا تعین کیا گیا تھا۔ اس طرح، MeJA کے ساتھ علاج کیے جانے والے انار کے پھلوں کا مزید گہرائی سے تجزیہ کرنے کی ضرورت ہے تاکہ پتوں اور پھلوں کے بافتوں میں flavonoid تبدیلیوں کا ایک ساتھ موازنہ کیا جا سکے۔ MeJA ایپلی کیشنز (Garcia-Pastor et al.2020) کے بعد انار کے پھلوں میں بڑھتی ہوئی اینتھوسیاننز کے برعکس، MeJA سے علاج شدہ پتوں میں اینتھوسیانز کی سطح کم ہو گئی تھی (تصویر 3؛ ٹیبل S6)۔ یہ تفاوت ان الگ الگ کرداروں کی وجہ سے ہو سکتا ہے جو اینتھوسیانز پیتھوجین کے حملوں پر پتیوں اور پھلوں کے بافتوں میں ادا کرتے ہیں۔ درحقیقت، پتیوں اور پھلوں میں انتھوسیاننز کا فرق جمع ہونا انار کے مختلف بافتوں میں MeJA ردعمل کی جانچ کرنے کی ضرورت کو واضح کرتا ہے۔

6: اختتامی کلمات

ہمارے مطالعے نے انار کے پتوں میں HTs، flavonoids، anthocyanins، اور Phyto-oxylipins میں انوکھی میٹابولک تبدیلیوں کا انکشاف کیا ہے جو exogenous MeJA ایپلی کیشن سے شروع ہوتی ہیں۔ ٹرانسکرپٹوم اور بائیو کیمیکل تجزیوں نے تجویز کیا کہ، جب کہ متعدد فلیوونائڈز اور اینتھوسیاننز کا دباؤ کم از کم جزوی طور پر ٹرانسکرپشن سطح پر ہوتا ہے، غیر JA Phyto-oxylipins کی بڑھتی ہوئی بائیو سنتھیسز کو ممکنہ طور پر نقلی طور پر کنٹرول نہیں کیا جاتا ہے۔ یہ کام HT، flavonoid، اور anthocyanin میٹابولزم کے ریگولیٹری فن تعمیر پر مزید تحقیقات کو اکساتا ہے، MeJA ایپلی کیشن میں انار کے پتوں میں میٹابولک ردعمل کا آرکیسٹریشن، اور ساتھ ہی وہ کردار جو حوصلہ افزائی جمع کے ساتھ میٹابولائٹس سگنلنگ اور/یا براہ راست کیمیائی دفاع میں ادا کرتا ہے۔

مصنف کی شراکت کے بیان LC اور LT نے مطالعہ کا تصور پیش کیا۔ LC اور WS نے تجربات کئے۔ LC، WS، اور LT نے ڈیٹا کا تجزیہ کیا۔ LC، WS، اور LT نے مخطوطہ لکھا۔ تمام مصنفین نے حتمی مخطوطہ کو پڑھا اور منظور کیا۔

اضافی معلومات آن لائن ورژن میں اضافی مواد موجود ہے جو https://doi.org/10.1007/s00425-021-03735-9 پر دستیاب ہے۔

اعترافات ہم Panzhihua اکیڈمی آف ایگریکلچرل اینڈ فاریسٹری سائنسز کے ساتھیوں کا شکریہ ادا کرتے ہیں جنہوں نے ہمیں اس مطالعہ میں استعمال ہونے والے انار کے بیج فراہم کیے ہیں۔ واؤچر کے نمونے کی شناخت اور ریکارڈنگ میں مدد کے لیے ہم شنگھائی چنشن بوٹینیکل گارڈن میں ڈاکٹر بنجی جی کا بھی شکریہ ادا کرتے ہیں۔

فنڈنگ ​​اس کام کو شنگھائی میونسپلٹی کے سائنس اور ٹیکنالوجی کمیشن نے گرانٹ 14DZ2260400 اور شنگھائی لینڈ سکیپنگ اور سٹی اپیئرنس ایڈمنسٹریٹو بیورو کے خصوصی فنڈ برائے سائنسی تحقیق کے تحت گرانٹس G172403 اور G182403 کے تحت تعاون کیا۔

اعداد و شمار اور مواد کی دستیابی موجودہ مطالعہ کے دوران تیار کردہ اور تجزیہ کردہ ٹرانسکرپٹوم ڈیٹاسیٹس NCBI کے سیکوینس ریڈ آرکائیو (SRA) میں الحاق نمبر PRJNA600139 کے تحت دستیاب ہیں۔، موجودہ مطالعے کے دوران تیار کردہ اور تجزیہ کیے گئے میٹابولائٹ پروفائلنگ ڈیٹاسیٹس کو اس شائع شدہ میں شامل کیا گیا ہے۔ مضمون اور اس کی اضافی فائلیں۔

یہ مضمون پلانٹا (2021) 254:89 سے ماخوذ ہے https://doi.org/10.1007/s00425-021-03735-9