近日，中國農業科學院棉花研究所棉花分子遺傳改良創新團隊構建了棉花全生育期主要組織器官的代謝調控網絡，并進一步鑒定調控纖維伸長的關鍵基因，為解析棉花生長發育調控和纖維伸長提供了新視角。相關研究成果發表在《植物通訊（Plant Communications）》上。
棉花是世界上重要的經濟作物之一。構建棉花全生育期代謝網絡對于深入解析棉花產量、纖維品質等重要性狀形成的分子機制至關重要。以往研究主要關注不同棉花品種之間單個組織或時期的代謝物差異，對棉花全生育期代謝景觀及其調控網絡研究較少。
該研究成功構建了一個多層次的棉花代謝調控網絡，涵蓋了陸地棉不同發育階段的2138種代謝物，進一步繪制了7類代謝物積累和基因表達模式圖，并發現在纖維組織中，脂肪酸延伸途徑相關基因和代謝物顯著富集。進一步研究發現，GhKCS1b_Dt基因作為超長鏈脂肪酸合成的關鍵基因，過表達可以顯著促進纖維伸長，而沉默該基因則抑制纖維伸長，證實了該基因在纖維伸長中的正向調控作用。研究結果系統地梳理了棉花全生育期不同組織在生長發育過程中，代謝物的積累與基因表達之間的協同調控關系，為棉花分子育種提供了重要理論依據。
該研究得到了國家自然科學基金等項目的支持。（通訊員 梁冰）
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.101221
