中國農業科學院棉花研究所李付廣研究員團隊發現棉花纖維品質形成的關鍵基因
安陽融媒記者 張俊軍
4月7日,記者從位于安陽市的中國農業科學院棉花研究所獲悉,該所李付廣研究員團隊以蕓苔素內酯植物激素(BR)為切入點,通過十余年的努力,發現了棉花纖維品質形成的關鍵基因,為棉花纖維品質改良和生物育種提供了重要基因資源。
棉花是重要的經濟作物,也是紡織工業的主要原料,棉花纖維品質的優劣關系到紡織品的質量。隨著社會的發展和人民生活水平的提高,人們對高品質棉花的需求越來越高,但我國的高品質棉花還主要依賴從國外進口。
GhBES1.4介導的蕓苔素內脂調控纖維伸長的轉導網絡
中國農業科學院棉花研究所長期以來圍繞棉纖維發育機制展開研究。李付廣研究員團隊以在棉花生產中廣泛使用的可以提高棉花纖維品質的蕓苔素內酯植物激素(BR)為切入點,于2014年首次創制BR缺陷體植株,證明BR對于纖維發育的促進作用,為這一研究奠定了基礎,之后通過多組學聯合分析,對BR調控纖維伸長的傳導網絡進行了整合,完善了BR調控纖維伸長機制的整體框架。在分析的過程中,研究人員發現BR和超長鏈脂肪酸(VLCFA)在棉纖維發育方面可能存在關聯。隨后,他們通過實驗證實VLCFA合成途徑的關鍵限速酶GhKCS10_At是BR信號通路核心轉錄因子的直接靶標基因,闡明了BR通過調控VLCFA的合成促進纖維伸長的分子機制。這些研究已在國際植物學期刊上發表。
蕓苔素內酯通過影響VLCFA合成調控棉纖維伸長
“基礎研究服務于農業生產,實現科技成果轉化是研究的意義所在。”國際歐亞科學院院士、中國農業科學院棉花研究所所長李付廣說,“我們已發現關鍵限速酶GhKCS10_At等調控棉花重要性狀的多個關鍵基因,將作為技術儲備用于指導棉花生產,為提高我國棉纖維品質、滿足國內需求和保障國家棉花安全起到積極作用。”
GhPRE1A參與蕓苔素內酯信號途徑調控纖維伸長的模型
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