近日，中国农业科学院棉花研究所棉花早熟遗传改良创新团队研究鉴定到一个木聚糖主链合成关键基因GhIRX10及调控其特异性表达的关键调控因子GhMYB102对细胞壁厚度和纤维伸长的影响，丰富了棉花纤维发育的调控网络，为棉花纤维品质改良奠定了理论和材料基础。相关研究成果以“GhMYB102 affects cotton fibre elongation and secondary wall thickening by regulating GhIRX10 in cotton”为题在线发表在植物学领域知名期刊《植物生物技术（Plant Biotechnology Journal）》（IF=10.1）上。

棉纤维广泛应用于纺织业，其纤维质量对纺织工业具有重大影响。棉花纤维由胚珠单个表皮细胞极性伸长发育而来，是研究细胞伸长和细胞壁形态结构的理想模型。成熟纤维细胞主要是细胞壁组分，细胞壁多聚糖合成的相关基因对纤维发育和纤维品质具有重要影响。

该研究鉴定到一个木聚糖主链合成关键基因GhIRX10，超表达株系OE-GhIRX10的纤维细胞壁显著增厚并且纤维伸长受抑制，同时RNAi株系的纤维表型恰好相反。该研究进一步挖掘到调控GhIRX10特异性表达的关键调控因子GhMYB102，OE-GhMYB102超表达材料与OE-GhIRX10表型一致，即纤维细胞壁厚度显著增加长度明显缩短。结合DAP-seq和RNA-seq等数据，该研究证实GhMYB102广泛调节纤维次生壁合成相关基因的表达。研究表明，GhMYB102与GhMYB46以协同竞争的关系通过调控木聚糖转移酶GhIRX10及纤维素合酶GhCAS4,7,8等次生壁合成相关基因的表达，调控纤维次生壁的合成。研究结果为棉花纤维次生壁生长发育研究提供了理论支撑，对棉花纤维品质的分子改良具有指导意义。

该研究得到了河南省自然科学基金、国家自然科学基金、生物育种重大专项和国家现代农业产业技术体系等项目的资助。中棉所已毕业博士研究生吴爱民为论文第一作者，喻树迅院士等为论文通讯作者。

原文链接：https://doi.org/10.1111/pbi.14588

GhMYB102和GhIRX10参与棉花纤维次生细胞壁合成的分子调控网络模式图