棉花生物学国家重点实验室

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实验室李付广团队揭示油菜素内脂调控棉纤维发育新机制

作者:棉花生物学国家重点实验室办公室 日期:2020/7/13 15:44:14 访问量:

  近日,实验室李付广团队在油菜素内酯(BR)调控纤维发育机制研究中取得新进展,发现GhSK13激酶参与BR信号途径,并通过磷酸化GhHDZ5等下游基因调控纤维发育,该研究为棉花的分子改良奠定了基础。相关研究以“Comparative phosphoproteomics analysis of BR-defective mutant reveals a key role of GhSK13 in regulating cotton fiber development”为题发表于SCIENCE CHINA Life Sciences上。
  棉花是重要的天然纺织纤维来源,在我国国民经济中占据重要地位。虽然我国棉花产量位居世界前列,但同时纤维品质差、纤维相对强度低等问题也使我国棉花生产面临重大危机。因此,深入了解棉纤维发育调控机制并筛选关键调控靶基因,培育出优质的棉花品种对于我国棉花产业可持续发展具有重大意义。油菜素内酯(Brassinosteoids,BR)是调控细胞伸长重要的植物激素,在调节棉花纤维发育方面发挥重要作用,但其调控纤维发育的机制仍不清楚。
  本研究通过比较BR功能缺失型突变体pag1及其背景材料ZM24开花后10天和20天纤维材料的磷酸化蛋白质组学数据,结合生物信息分析以及酵母双杂交和双分子荧光互补实验发现:作为陆地棉GSK3激酶家族的一员,GhSK13不仅参与调控BR信号转导途径,同时也可以通过与GhAP2L, Gh_DNF_YB19和GhHDZ5等互作参与到不同的调控途径来调控棉纤维的发育。本研究不仅深化了对BR信号转导途径,尤其是GhSKs介导的BR信号转导途径对棉纤维发育调控机制的认识,同时也为提高棉纤维品质研究领域提供了大量的靶蛋白。
  中棉所博士生王玲玲为论文第一作者,李付广研究员和杨作仁副研究员为论文共同通讯作者,该研究得到了国家自然基金项目的资助。
  原文链接:http://link.springer.com/article/10.1007/s11427-020-1728-9