JIA | 石河子大学孙杰/薛飞教授团队 一个编码B-BOX蛋白的GhDR基因上的2bp移码缺失与陆地棉矮杆红叶性状共分离的研究

以下文章来源于农业科学微平台 ，作者王学峰 等

新疆地处欧亚大陆腹地，光热资源丰富，是我国最大的棉花产区。株型和叶色是影响植物光合效率的关键要素，优化棉花群体冠层结构和叶片光合性能是进一步增加棉花产量的重要途径。

近期，石河子大学农学院棉花生物育种课题组孙杰/薛飞教授团队完成的题为“A 2-bp frameshift deletion at GhDR, which encodes a B-BOX protein that co-segregates with the dwarf-red phenotype in Gossypium hirsutum L.”的研究论文在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2023年7期正式发表。

本研究基于遗传分析、茎秆石蜡切片和植物激素处理方法，发现棉花矮红株突变体（DR）是一个赤霉素敏感型突变体，由一个单显性基因位点突变引起，将其命名为GhDR。通过BSA-seq结合靶向测序基因型检测（GBTS）方法将控制突变性状基因定位在A09染色体约197 kb的候选区间内，包含25个注释基因。基于候选基因的注释信息，及其在突变体和正常植株之间的序列和表达差异，GhDR基因被认为是控制矮红突变体表型的最佳候选基因。在DR突变体GhDR基因编码区发现了一个2 bp的缺失，导致GhDR基因产生移码突变，蛋白翻译提前终止。GhDR是拟南芥AtBBX24的同源基因，编码B-box锌指蛋白。移码缺失导致GhDR的C末端缺失了核定位结构域和VP结构域，并改变了其亚细胞定位结果。比较转录组分析表明，在DR突变体中，参与赤霉素生物合成和信号转导的关键基因下调表达，而与赤霉素降解和花青素生物合成相关基因上调表达。本研究初步揭示了GhDR基因同时调控棉花株型和花青素积累的潜在分子机制，为开展棉花高光效生物育种提供了基因资源和理论依据。

石河子大学农学院薛飞教授和孙杰教授为本文通讯作者，硕士研究生王学峰和博士研究生邵冬南为本文共同第一作者。该该工作得到了国家自然科学基金（32160477、31960412）等项目的支持。

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https://doi.org/10.1016/j.ji‍a.20‍22.1‍0.007

Cite the article:

WANG Xue-feng, SHAO Dong-nan, LIANG Qian, FENG Xiao-kang, ZHU Qian-hao, YANG Yong-lin, LIU Feng, ZHANG Xin-yu, LI Yan-jun, SUN Jie, XUE Fei. 2023. A 2-bp frameshift deletion at GhDR, which encodes a B-BOX protein that co-segregates with the dwarf-red phenotype in Gossypium hirsutum L. Journal of Integrative Agriculture, 22(7): 2000-2014.

研究团队简介

石河子大学农学院棉花生物育种团队由孙杰教授领衔，主要开展棉花种质资源搜集与鉴定、重要农艺性状基因挖掘与功能解析、棉花新种质创制与品种选育等相关工作。近年来，团队在棉花重要性状基因挖掘、棉花色素物质分离与解析、棉花抗黄萎病分子机制、棉花纤维发育和棉花生物育种等领域取得了一系列的成果，在Trends Plant Sci 、Plant J、J Exp Bot、J Integr Agr、Ind Crop Prod、Crop J等期刊发表多篇高水平研究论文，培育了石大棉192、石大棉268等6个棉花新品种。

本文转载自农业科学微平台

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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