多重基因协同调控棉纤维次生细胞壁合成

近日，中国农业科学院棉花研究所棉花分子遗传改良创新团队揭示了调控棉纤维次生壁合成和强度形成的一个全新转录调控网络，为通过分子设计培育高强度优质棉花提供了重要的理论基础和关键基因资源。相关研究成果发表在《植物学报（英文版）（Journal of Integrative Plant Biology）》上。

棉纤维的强度主要取决于纤维次生细胞壁的厚度，是决定纺织品品质的核心性状之一。然而，调控棉花纤维次生细胞壁高效生物合成过程的精细分子机制尚不完全清楚。

该研究首次揭示了棉花纤维次生细胞壁合成的分层协同调控机制，转录因子GhMYB44作为正调控因子，能直接结合并激活下游核心因子，进而驱动纤维素合成，形成了完整的调控通路。进一步研究发现，该调控通路通过两个分层蛋白互作增强信号，即上下游关键因子分别与特定蛋白互作，形成多层次、协同配合的精密调控框架，显著促进次生壁增厚。此外，过表达上述关键基因均能显著提高棉纤维强度。研究结果为培育高强度、高品质棉花新品种提供了新的关键分子靶点和基因资源。

该研究获得国家自然科学基金、新疆科技重大专项等项目资助。（通讯员  梁冰）

原文链接：http://doi.org/10.1111/jipb.70097