PJ | 中国农业科学院棉花研究所李付广/杨作仁研究员团队揭示油菜素内酯（BR）调控棉花细胞扩张新机制

棉花是一种重要的天然纤维作物，是研究细胞发育的理想材料。油菜素内酯（BR）作为一种植物激素，已在多种植物中被证明能够通过调节细胞扩张来影响植物生长发育。然而，BR对棉花细胞扩张的影响及其调控的分子机制仍不清楚。

近日，中国农业科学院棉花研究所李付广/杨作仁研究员团队在国际知名学术期刊《植物杂志（The Plant Journal）》上发表了题为“Cell cycle-dependent kinase inhibitor GhKRP6, a direct target of GhBES1.4, participates in BR regulation of cell expansion in cotton”的研究论文。该研究揭示了BR信号途径调控棉花细胞扩张的新机制，对于棉花品质改良具有重要意义。

该研究利用DNA亲和纯化测序（DAP-seq）和转录组联合分析的手段，对BR信号通路核心转录因子GhBES1.4过表达和RNAi棉花材料进行研究，鉴定到一个参与棉花细胞扩张的细胞周期依赖性激酶抑制基因GhKRP6，体内和体外互作实验证实GhKRP6的表达受BR信号途径关键转录因子GhBES1.4的直接调控。将GhKRP6沉默后，棉花植株呈现出叶片和种子变小、纤维变短等表型，细胞学分析发现沉默GhKRP6抑制棉花细胞扩张。同时，三种棉花组织（叶片、纤维和胚珠）中的核DNA含量均发生不同程度的下降，表明受细胞周期控制的细胞核内复制是导致棉花组织器官大小发生变化的原因之一。研究发现GhKRP6能够与影响细胞周期成分剪接的G型CDK蛋白GhCDKG发生互作。通过分析GhKRP6沉默植株和对照植株的转录组数据发现，GhKRP6还会影响GhCDKG基因的表达。综上，该研究揭示了BR信号途径核心转录因子GhBES1.4通过影响细胞周期相关基因的表达，并最终调控细胞扩张的分子机制。

中棉所李付广研究员和杨作仁研究员为该论文共同通讯作者。中棉所与沈阳农业大学联合培养博士研究生谷宇、中棉所张杰副研究员为该论文共同第一作者。该研究得到国家重点研发计划和国家自然科学基金项目资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1111/tpj.16353

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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