李学宝课题组在棉纤维发育的调控机制研究中取得新进展

来源:作者:发稿时间:2017-03-20浏览次数:

     近日,我院李学宝教授课题组在棉纤维发育的分子机制研究方面取得重要进展,研究成果发表在国际植物学权威期刊The Plant Journal (Qin et al. 2017, 89(5): 957–971, doi: 10.1111/tpj.13434)上。多年来,李学宝教授课题组一直致力于研究棉纤维发育的分子调控机制,发表了一系列相关的重要研究论文。

     棉花是我国乃至全世界最重要的纤维作物。棉纤维是棉花种子上极度伸长的单细胞表皮毛,长度可达30毫米以上,是优质的纯天然纺织原料。棉纤维细胞发育的调控过程直接关系到纤维品质和产量,因而受到广泛关注。阿拉伯半乳聚糖蛋白是一类高度糖基化的细胞壁蛋白,在发育的棉纤维细胞中大量存在,该课题组之前的研究显示这类蛋白参与调控棉纤维伸长发育(Plant Physiology, 2013),但是其相关的分子机制还不清楚。李学宝教授课题组研究发现,一个β-1,3-半乳糖基转移酶可催化阿拉伯半乳聚糖的糖链合成,进而调节棉纤维伸长发育。进一步研究显示该酶通过形成同源和异源二聚体催化阿拉伯半乳聚糖的糖基化,并影响与阿拉伯半乳聚糖结合的其他细胞壁多糖组分而可能改变棉纤维细胞壁结构,对棉纤维发育和品质发挥负调控作用。该研究成果为棉纤维品质改良的分子育种提供了新的思路,课题组正在与其他育种单位合作利用该基因创制转基因棉花优质材料。

     该研究工作得到了国家自然科学基金和国家转基因重大专项的资助。