近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花分子遺傳改良創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)揭示了調(diào)控棉纖維次生壁合成和強(qiáng)度形成的一個(gè)全新轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為通過(guò)分子設(shè)計(jì)培育高強(qiáng)度優(yōu)質(zhì)棉花提供了重要的理論基礎(chǔ)和關(guān)鍵基因資源。相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物學(xué)報(bào)（英文版）（JournalofIntegrativePlantBiology）》上。
棉纖維的強(qiáng)度主要取決于纖維次生細(xì)胞壁的厚度，是決定紡織品品質(zhì)的核心性狀之一。然而，調(diào)控棉花纖維次生細(xì)胞壁高效生物合成過(guò)程的精細(xì)分子機(jī)制尚不完全清楚。
該研究首次揭示了棉花纖維次生細(xì)胞壁合成的分層協(xié)同調(diào)控機(jī)制，轉(zhuǎn)錄因子GhMYB44作為正調(diào)控因子，能直接結(jié)合并激活下游核心因子，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)纖維素合成，形成了完整的調(diào)控通路。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，該調(diào)控通路通過(guò)兩個(gè)分層蛋白互作增強(qiáng)信號(hào)，即上下游關(guān)鍵因子分別與特定蛋白互作，形成多層次、協(xié)同配合的精密調(diào)控框架，顯著促進(jìn)次生壁增厚。
此外，過(guò)表達(dá)上述關(guān)鍵基因均能顯著提高棉纖維強(qiáng)度。研究結(jié)果為培育高強(qiáng)度、高品質(zhì)棉花新品種提供了新的關(guān)鍵分子靶點(diǎn)和基因資源。
該研究獲得國(guó)家自然科學(xué)基金、新疆科技重大專(zhuān)項(xiàng)等項(xiàng)目資助。
