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华中农业大学棉花团队和新疆农科院解析新疆机采棉脱叶分子机理(图),农业资讯,中国农业网新闻频道

时间:2019-03-28 18:43 来源:未知  手机版

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机采棉是棉花未来的发展趋势,化学脱叶是机采棉必不可少的一项技术措施,化学脱叶效果的好坏直接影响机采棉的质量和效率。新陆早50是新疆农科院选育的品种,对商用脱叶剂(脱吐隆和乙烯利混剂)敏感,是新疆广泛种植的机采棉品种,但是其脱叶机理尚不明确。近期,华中农业大学棉花团队与新疆农科院在Journalof Experimental Botany上在线发表了题为Crosstalkbetween cytokinin and ethylene signaling pathways regulates leafabscission in cotton in response to chemical defoliants的研究论文,阐述了机采棉脱叶的分子机理。

研究选用对脱叶剂敏感的棉花品种新陆早50和对脱叶剂不敏感的棉花品种新陆早33,分别用脱叶剂和水(对照)处理两个棉花材料,首先通过形态学和细胞学确定两个棉花品种对脱叶剂的响应,发现新陆早50离层形成早于新陆早33,脱叶剂处理后脱叶率远高于新陆早33。然后对两个材料两种处理不同时间点离层组织取样进行转录组分析,结果表明在喷施脱叶剂后,新陆早50中的细胞分裂素氧化酶基因GhCKX3等急剧上调表达,细胞分裂素含量降低;与新陆早50相比,细胞分裂素氧化酶基因GhCKX3等在新陆早33中的响应明显滞后,细胞分裂素响应基因GhARRs的差异表达在新陆早33中加剧。研究进一步通过RNAi干涉抑制细胞分裂素氧化酶基因GhCKX3的表达,减少细胞分裂素的降解,脱叶剂处理结果发现,与野生型对照相比,GhCKX3-RNAi植株对脱叶剂不敏感,其GhCKX3受脱叶剂诱导表达变化不大,细胞分裂素含量变化不明显。另一方面,与新陆早33相比,新陆早50对乙烯更敏感,化学脱叶过程伴随着乙烯的大量释放,特别是在新陆早50中,这一因素加速新陆早50叶片的脱落。同时,GhCKX3-RNAi植株对乙烯的敏感性降低,乙烯响应相关基因在GhCKX3-RNAi植株中表达差异减弱。该研究揭示了细胞分裂素和乙烯信号相互作用共同调控棉花脱叶,为机采棉的选育提供指导。

华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室的博士生徐娇和陈林为该论文的共同第一作者,华中农业大学杨细燕教授和新疆农科院徐海江研究员为该论文共同通讯作者。该研究工作受到国家重点研究开发计划项目和国家自然科学基金项目的资助。

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本文标签:新陆 棉花 新疆 农业大学 细胞分裂

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