近日，中国农业科学院棉花研究所棉花分子遗传改良创新团队构建了棉花全生育期主要组织器官的代谢调控网络，并进一步鉴定调控纤维伸长的关键基因，为解析棉花生长发育调控和纤维伸长提供了新视角。相关研究成果发表在《植物通讯（Plant Communications）》上。
棉花是世界上重要的经济作物之一。构建棉花全生育期代谢网络对于深入解析棉花产量、纤维品质等重要性状形成的分子机制至关重要。以往研究主要关注不同棉花品种之间单个组织或时期的代谢物差异，对棉花全生育期代谢景观及其调控网络研究较少。
该研究成功构建了一个多层次的棉花代谢调控网络，涵盖了陆地棉不同发育阶段的2138种代谢物，进一步绘制了7类代谢物积累和基因表达模式图，并发现在纤维组织中，脂肪酸延伸途径相关基因和代谢物显著富集。进一步研究发现，GhKCS1b_Dt基因作为超长链脂肪酸合成的关键基因，过表达可以显著促进纤维伸长，而沉默该基因则抑制纤维伸长，证实了该基因在纤维伸长中的正向调控作用。研究结果系统地梳理了棉花全生育期不同组织在生长发育过程中，代谢物的积累与基因表达之间的协同调控关系，为棉花分子育种提供了重要理论依据。
该研究得到了国家自然科学基金等项目的支持。（通讯员 梁冰）
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.101221
