華大在線訊（通訊員 李揚(yáng)）8月5日，植物學(xué)頂級(jí)期刊Plant Cell在線發(fā)表我校生命科學(xué)學(xué)院分子遺傳研究組題為“The transcription factor ERF108 interacts with AUXIN RESPONSE FACTORs to mediate cotton fiber secondary cell wall biosynthesis” (hppts://doi.org/10.1093/plcell/koad214)的研究論文，該研究揭示了AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子GhERF108與生長(zhǎng)素響應(yīng)因子GhARF7-1/7-2通過乙烯-生長(zhǎng)素交互信號(hào)通路(ethylene-auxin signaling crosstalk)調(diào)控棉纖維SCW發(fā)育的新機(jī)制。

棉花纖維是胚珠表皮細(xì)胞分化形成的單細(xì)胞毛狀突起，是世界上最重要的天然紡織原料之一。棉纖維具有獨(dú)特的次生細(xì)胞壁（SCW）結(jié)構(gòu)，含有90%以上的纖維素，但幾乎不含半纖維素或木質(zhì)素。植物激素乙烯和生長(zhǎng)素在植物生長(zhǎng)發(fā)育中發(fā)揮著不可或缺的作用，但乙烯和生長(zhǎng)素協(xié)同調(diào)節(jié)棉纖維SCW形成的分子機(jī)制未見研究報(bào)道，有待深入研究。

該論文研究發(fā)現(xiàn)，GhERF108能夠響應(yīng)乙烯信號(hào)。與野生型相比，GhERF108 RNAi轉(zhuǎn)基因棉花纖維SCW厚度顯著降低。GhERF108與GhARF7-1/7-2相互作用，能夠顯著增強(qiáng)GhARF7-1/7-2對(duì)MYB轉(zhuǎn)錄因子GhMYBL1的激活作用。而且，GhARF7-/7-2能夠響應(yīng)生長(zhǎng)素信號(hào)，促進(jìn)棉纖維SCW的形成。與野生型相比較，GhMYBL1 RNAi 轉(zhuǎn)基因棉花纖維細(xì)胞對(duì)乙烯和生長(zhǎng)素信號(hào)的響應(yīng)均顯著降低。GhMYBL1能夠直接結(jié)合GhCesA4-1/4-2/8-1的啟動(dòng)子，激活它們的表達(dá)，促進(jìn)纖維素生物合成和棉纖維SCW形成。GhERF108與GhARF7-1/7-2之間的相互作用建立了乙烯-生長(zhǎng)素信號(hào)串聯(lián)通路，激活GhMYBL1表達(dá)，從而激活棉纖維SCW生物合成。該研究為我們深入了解植物激素在棉纖維SCW形成中的作用提供了新的視角，并有望通過基因工程手段改良提高棉纖維品質(zhì)。

華中師范大學(xué)為第一作者單位，已畢業(yè)的王瑤博士和李揚(yáng)副教授為論文共同第一作者，華中師范大學(xué)李學(xué)寶教授和鄭勇副教授及華中農(nóng)業(yè)大學(xué)李瓅教授為論文共同通訊作者。該研究獲得了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持。

（審讀人：謝波）