新疆棉田。中國農(nóng)科院供圖

近日，中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所棉花分子遺傳改良創(chuàng)新團隊全面解析了油菜素內(nèi)酯（BR）對陸地棉纖維伸長的調(diào)控網(wǎng)絡，為棉纖維品質(zhì)改良提供了基因資源和理論基礎。相關研究結(jié)果在線發(fā)表在《植物生理》（Plant Physiology）上。

棉花是世界上重要的經(jīng)濟作物，棉纖維是紡織工業(yè)中天然纖維的主要來源。油菜素內(nèi)酯是一種重要的植物激素，主要分布在植物生長旺盛的部位，在棉纖維發(fā)育中發(fā)揮重要作用。噴施油菜素內(nèi)酯可以促進棉纖維伸長，但其調(diào)控棉纖維伸長的分子機制尚未被解析。

該研究首先證實了GhBES1.4是棉花油菜素內(nèi)酯信號途徑的關鍵轉(zhuǎn)錄因子，在纖維伸長過程中發(fā)揮著重要作用。然后對陸地棉中GhBES1.4介導的油菜素內(nèi)酯的總體調(diào)控網(wǎng)絡進行整合，在陸地棉的全基因組水平發(fā)掘了GhBES1.4的靶基因，建立了GhBES1.4介導的油菜素內(nèi)酯調(diào)控纖維伸長的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡。

研究進一步篩選到7個高置信度的纖維伸長相關基因，并驗證了其中2個關鍵基因在陸地棉纖維伸長中的功能，為該研究提出的油菜素內(nèi)酯調(diào)控陸地棉纖維伸長的分子網(wǎng)絡提供了數(shù)據(jù)支撐。

研究結(jié)果為解析棉纖維品質(zhì)形成的分子機制和遺傳改良奠定了重要理論基礎。該研究得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金和新疆維吾爾自治區(qū)自然科學基金的資助。

相關論文信息：https://doi.org/10.1093/plphys/kiac590