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西南大学肖月华课题组揭示棕色棉纤维着色的调控机制

2018年3月6日Plant Biotechnology Journal在线发表了西南大学转基因植物与安全控制重庆市重点实验室肖月华研究员为通讯作者题为“Upregulation of GhTT2-3A in Cotton Fibers during Secondary Wall Thickening Results in Brown Fibers with Improved Quality”的研究论文。


棕色棉纤维是环保纺织工业中使用最为广泛的天然原料。先前的研究表明,棕色纤维中的色素属于原花色素(PA)或其衍生物,纤维着色与棉花产量和纤维品质呈负相关关系。然而,调控棉纤维中棕色色素生物合成与积累的分子机理仍知之甚少。该研究基于对拟南芥PA调节因子TRANSPARENT TESTA 2(TT2)的棉花同源基因的表达和转基因分析以及棉花深褐色纤维基因(Lc1)的精细定位,揭示出TT2同源基因GhTT2-3A调控PA生物合成与棉纤维的着色。GhTT2-3A可激活拟南芥TT8的同源基因GhbHLH130D,后者又与GhTT2-3A协同作用以激活棉纤维下游PA结构基因的表达以及PA合成与积累。此外,在次生壁增厚阶段,GhTT2-3A的上调产生棕色成熟纤维,并且棕色纤维的品质和长绒纤维的百分比与白色纤维相当。

 

该研究结果揭示了棕色棉纤维着色的调控机制,并提出了一种很有前景的生物技术策略来改善棉纤维着色与纤维质量和/或产量之间的负相关性

Figure 7. The regulatory model controlling brown coloration in cotton fibers by GhTT2-3A.


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