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中棉所分子遗传改良创新团队揭示GhPAS1基因影响棉花株型的分子机制

来源: 分子遗传改良创新团队 作者:杨作仁      访问统计:       添加日期: 2021-06-01

  近日,中国农业科学院棉花研究所分子遗传改良创新团队鉴定了新的调控棉花株型结构的基因GhPAS1,阐明了GhPAS1通过正向响应油菜素内脂(BR)信号调控棉花株型发育的生物学功能,为创制适宜于机械化采收的棉花品种提供优异的种质资源。相关研究结果以“The bHLH transcription factor GhPAS1 mediates BR signaling to regulate plant development and architecture in cotton”为题发表在国际学术期刊《作物杂志(The Crop Journal)》(IF=3.395,Q1)上。
  棉花是世界上重要的纤维和油料作物。我国作为世界棉花生产、消费和进口第一大国,棉花在国民经济中发挥重要作用。株型是影响棉花机械化和产量的关键因素。棉花具有多年生、无限生长的特性,具有复杂的分枝模式,侧枝较长、松散的株型不利于棉花单产提高和机械化采摘。棉花株型相关基因的发掘和调控机制的解析是实现棉花株型改良的重要途径。
  该研究前期鉴定了调控棉花株型结构的基因GhPAS1。陆地棉中GhPAS1沉默显著抑制植株生长发育,极大地改变棉花的株型结构,主要表现为株高降低、果枝数目减少、果枝长度缩短和棉铃数目减少,证明GhPAS1调控株型结构的建成。进一步的研究发现GhPAS1过表达能够部分恢复棉花BR缺陷型突变体pag1的矮化表型,表明GhPAS1是正向响应BR信号的调控因子。该研究结果为解析植物激素BR调控棉花株型建成的机制奠定了重要的理论基础,为棉花株型改良提供重要的基因资源。
  中棉所吴焕焕博士和新疆农业大学任中英硕士为共同第一作者,中棉所李付广研究员和杨作仁研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然基金创新研究群体项目(31621005)和国家转基因重大项目(2018ZX0800921B)的资助。
图 1 陆地棉GhPAS1沉默显著抑制植株生长发育、改变株型结构
 
 

 
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