近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所分子遺傳改良創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)鑒定了新的調(diào)控棉花株型結(jié)構(gòu)的基因GhPAS1，闡明了GhPAS1通過(guò)正向響應(yīng)油菜素內(nèi)酯（BR）信號(hào)調(diào)控棉花株型發(fā)育的生物學(xué)功能，為創(chuàng)制適宜于機(jī)械化采收的棉花品種提供優(yōu)異的基因資源。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《作物雜志（The Crop Journal）》上。
據(jù)團(tuán)隊(duì)首席李付廣研究員介紹，株型是影響棉花機(jī)械化和產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。棉花具有多年生、無(wú)限生長(zhǎng)的特性，具有復(fù)雜的分枝模式，側(cè)枝較長(zhǎng)、松散的株型不利于棉花單產(chǎn)提高和機(jī)械化采摘。棉花株型相關(guān)基因的發(fā)掘和調(diào)控機(jī)制的解析是實(shí)現(xiàn)棉花株型改良的重要途徑。
該研究前期鑒定了調(diào)控棉花株型結(jié)構(gòu)的基因GhPAS1。陸地棉中GhPAS1沉默顯著抑制植株生長(zhǎng)發(fā)育，極大地改變棉花的株型結(jié)構(gòu)，主要表現(xiàn)為株高降低、果枝數(shù)目減少、果枝長(zhǎng)度縮短和棉鈴數(shù)目減少，證明GhPAS1調(diào)控株型結(jié)構(gòu)的建成。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)GhPAS1過(guò)表達(dá)能夠部分恢復(fù)棉花BR缺陷型突變體pag1的矮化表型，表明GhPAS1是正向響應(yīng)BR信號(hào)的調(diào)控因子。該研究結(jié)果為解析植物激素油菜素內(nèi)酯調(diào)控棉花株型建成的機(jī)制奠定了重要的理論基礎(chǔ)，為棉花株型改良提供重要的基因資源。
該研究得到國(guó)家自然基金創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目等資助。（通訊員 梁冰）
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cj.2020.10.014
