近日,中國農業科學院棉花研究所棉花早熟遺傳改良創新團隊研究挖掘到木聚糖主鏈合成關鍵基因GhIRX10,并解析了該基因的關鍵轉錄因子GhMYB102對其的調控機制。研究結果豐富了棉花纖維發育的調控網絡,為棉花纖維品質改良奠定了理論基礎。相關研究成果在線發表在《植物生物技術(Plant Biotechnology Journal)》上。
木聚糖是棉花等雙子葉植物次生細胞壁主要的半纖維素,對細胞壁的強度和穩定性具有至關重要的作用,影響棉花纖維的發育及品質性狀。然而,木聚糖合成及其調控網絡在棉花纖維發育中的具體作用尚不明確。
該研究挖掘到了木聚糖主鏈合成關鍵基因GhIRX10,超表達該基因發現,棉花纖維細胞壁顯著增厚且纖維伸長受到抑制,抑制該基因表達的棉花纖維表型則恰好相反,表明該基因可以提高棉花纖維強度。同時,該研究挖掘到特異性調控GhIRX10的關鍵轉錄因子GhMYB102,發現該轉錄因子與其他轉錄因子以協同競爭的關系共同調控該基因的表達,進而影響棉花纖維品質。研究結果為分子育種改良棉花纖維品質提供了新的靶點和理論依據。
該研究得到了河南省自然科學基金、國家自然科學基金、生物育種重大專項和國家現代農業產業技術體系等項目的資助。(通訊員 梁冰)
原文鏈接:https://doi.org/10.1111/pbi.14588