近日，中国农业科学院棉花研究所生物信息与分子设计中心绘制了陆地棉高油材料与低油材料棉籽发育过程的基因动态表达图谱，揭示了GhPXN1基因调控棉籽油分合成的生物学功能，为高油棉花材料的创制提供了基因资源。相关研究成果以“Oil candidate genes in seeds of cotton ( Gossypium hirsutum  L.) and functional validation of  GhPXN1 ”为题发表在生物工程一区Top期刊《生物燃料和生物制品的生物技术（Biotechnology for Biofuels and Bioproducts）》上。

棉花不仅是重要的天然纤维作物，还是重要的油料作物。我国每年棉籽产量达近千万吨，在提升食用油自给水平上具有重要潜力。

该研究通过整合转录组和代谢组数据发现苯丙氨酸代谢途径和油分生物合成途径在棉籽发育过程中对碳源基质的分配存在竞争拮抗关系。研究进一步通过加权基因共表达网络（WGCNA）分析构建了棉籽油分合成的调控网络，鉴定到调控油分合成的新基因GhPXN1，分析发现该基因是油分合成的关键枢纽基因，且该基因是通过渐渗从亚洲棉引入到陆地棉中的，造成陆地棉的种子油分含量降低，蛋白含量提高。研究结果为高油棉花材料的创制提供了基因资源和理论依据。

该研究得到河南省自然科学基金和河南省重点研发计划等项目的资助。中棉所张志斌助理研究员和于霁雯研究员为该论文的共同通讯作者，郑州大学已毕业硕士生高晨旭和中棉所已毕业博士生韩笑为该论文的共同第一作者。中棉所杨召恩研究员指导了本研究工作。

原文链接：https://doi.org/10.1186/s13068-023-02420-1

棉籽油分合成基因动态表达图谱