JXB | 西南大学裴炎教授团队通过精准调控棉花心皮中细胞分裂素含量进而实现棉花种子和纤维产量的提高

近日，西南大学生物技术中心裴炎教授团队在Journal of Experimental Botany 在线发表了一篇题为Carpel-specific downregulation of GhCKXs in cotton significantly enhances seed and fiber yield的研究论文，该研究揭示了心皮中胞分裂素氧化酶/脱氢酶介导的细胞分裂素合成在影响棉花种子产量和纤维含量中的作用机制。 

细胞分裂素被认为是种子产量的重要驱动因素。为了增加棉花的产量，同时避免细胞分裂素组成性过量生产造成的负面后果，该研究在转基因棉花中心皮特异性下调细胞分裂素氧化酶/脱氢酶 (CKX)，这是细胞分裂素水平的关键负调节剂。该研究发现，GhCKXs的心皮特异性下调显著增强了心皮中的细胞分裂素水平，而不会引起异常生长表型。细胞分裂素水平的提高激活了GhARR1、GhARR2a 和 GhARR11并通过通过结合基因的启动子序列依次促进 GhSTK2、GhAG1 和 GhSHP 的表达，从而促进心皮发育和胚珠形成。田间试验表明，与非转基因对照相比，proAGIP::GhCKX3b-RNAi 棉花的种子和纤维产量显着增加，并且不会导致有害表型。 

A model showing the promotive effect of carpel-specific enhancement of cytokinins (CKs) on cotton yield

综上所述，该研究结果表明在棉花心皮中操纵细胞分裂素具有同时提高种子和纤维产量的生物技术潜力，为种子作物的增产提供了一种有效可行的策略。

原文链接：https://academic.oup.com/jxb/advance-article/doi/10.1093/jxb/erac303/6632521

转自：植物生物技术Pbj

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