來自生物技術(shù)中心的研究人員在轉(zhuǎn)基因高產(chǎn)棉花研究中取得重要進(jìn)展，該成果的部分內(nèi)容zui近已經(jīng)以“spatiotemporal manipulation of auxin biosynthesis in cotton ovu1e epiderma1 ce11s enhances fiber yie1d and quality” 為題在線發(fā)表在生物技術(shù)領(lǐng)域*期刊Nature Biotechnology上。

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中國是世界上zui大的紡織品生產(chǎn)國和消費(fèi)國,棉花是我國zui重要的經(jīng)濟(jì)作物之一,在我國國民經(jīng)濟(jì)中具有十分重要的地位。但是,目前國產(chǎn)原棉在數(shù)量和質(zhì)量上,已經(jīng)不能滿足市場需要,進(jìn)口原棉數(shù)量不斷增加,尤其是適紡棉紗的原棉,幾乎全部依賴進(jìn)口。因此,提高棉花的產(chǎn)量,改進(jìn)其品質(zhì),對我國紡織業(yè)持續(xù)健康發(fā)展,具有非常重要的意義。但是,我國人口眾多,耕地資源十分有限,糧食生產(chǎn)壓力很大。這一國情不允許單純采用擴(kuò)大栽種面積的方式來增加我國棉花的產(chǎn)量,*的途徑是通過育種和栽培手段,提高棉花的單位面積產(chǎn)量,同時(shí)改善其纖維品質(zhì)。然而,由于受種質(zhì)資源和常規(guī)育種技術(shù)的限制,棉花品種的產(chǎn)量潛力己開始進(jìn)入平臺(tái)期,要實(shí)現(xiàn)棉花產(chǎn)量與纖維的同步提高,難度更大。常規(guī)育種技術(shù)已經(jīng)難以滿足我國對棉花產(chǎn)量和質(zhì)量快速增長的要求。
 
在這篇文章中，裴炎課題組研究人員開展了棉花纖維發(fā)育的分子機(jī)理及基因工程改良的研究。該課題組研究發(fā)現(xiàn),生長素在開花當(dāng)天的纖維起始細(xì)胞中有高濃度積累,而IAA運(yùn)輸抑制劑處理棉花以及無纖維突變體的胚珠表皮細(xì)胞中沒有這種高濃度積累,這表明高濃度的生長素累積是纖維細(xì)胞起始所必需的。據(jù)此,課題組提出通過定向控制植物激素相關(guān)基因的表達(dá),在棉花纖維細(xì)胞起始期適度增加棉花胚珠表皮細(xì)胞中的IAA濃度,促進(jìn)纖維細(xì)胞起始,進(jìn)而提高纖維產(chǎn)量的策略。針對這一策略,經(jīng)過多年堅(jiān)持不懈的努力,篩選出了適宜的啟動(dòng)子,在上千個(gè)轉(zhuǎn)基因棉花株系中獲得了纖維產(chǎn)量大幅度提高、同時(shí)纖維的細(xì)度也得到顯著改進(jìn)的新材料,在棉花高產(chǎn)育種上取得了重大突破。

來源：生物通