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[優(yōu)秀文章推薦]南農(nóng)揭示調(diào)控棉纖維發(fā)育起始的“開關”
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棉花是世界最重要的經(jīng)濟作物，棉纖維是紡織工業(yè)最主要的原料。纖維是胚珠外珠被單個表皮細胞分化發(fā)育而成的表皮毛，可以分為長絨纖維和短絨纖維兩種。其中，長絨纖維是紡織原材料，具有重要的經(jīng)濟價值。通過配置龐大的分離群體，首次圖位克隆出控制長絨纖維起始分化基因為MYB-MIXTA like transcription factor (MML) (GhMML4_D12)。 病毒誘導的基因沉默（VIGS）或降低n2NSM植株中GhMML4_D12基因的表達導致表皮細胞突起和棉纖維產(chǎn)量的顯著降低。GhMML4_D12與GhMML3串聯(lián)，GhMML3是另一個MIXTA基因，其與短絨纖維的發(fā)育有關。這兩個密切相關的MIXTA基因分別與長絨纖維和短絨纖維的起始有關。它們可能調(diào)控不同類型細胞的同一代謝途徑。 MIXTA進化于錦葵科，并產(chǎn)生了一個調(diào)控表皮細胞分化的錦葵科特異的基因家族，其與調(diào)控葉表皮毛發(fā)育的基因家族不同。棉花已形成一個獨特的纖維發(fā)育轉錄調(diào)控網(wǎng)絡。對調(diào)控纖維生長發(fā)育的目標基因進行鑒定與功能研究有利于探明棉花纖維發(fā)育的分子機制，從而誘導更多的表皮細胞發(fā)育成長絨纖維來提高長絨纖維產(chǎn)量。 棉花富含纖維素的成熟纖維，是天然紡織品的最大來源。通過圖位克隆策略，我們分離的一個重要的工業(yè)棉纖維發(fā)育基因，編碼一個MYB類轉錄因子（MML）混合染色體D12（GhMML4_D12）。病毒誘導的基因沉默或減少在n2nsm植物GhMML4_D12基因的表達導致表皮細胞突起和皮棉生產(chǎn)纖維明顯減少。GhMML4_D12串列與GhMML3，另一個混合基因負責起毛纖維的發(fā)展。 “這兩個非常密切相關的基因直接混合纖維初始生產(chǎn)在兩個特化的細胞形態(tài)：纖維和短絨纖維。它們可能控制不同細胞類型的代謝途徑。在Malvaceae的mixtas擴大它們的進化過程中，產(chǎn)生一個特定的家庭，錦葵科調(diào)節(jié)表皮細胞的分化，不同基因家族的調(diào)控葉毛腺毛發(fā)育�！� “棉花已經(jīng)開發(fā)出一種獨特的纖維發(fā)育轉錄調(diào)控網(wǎng)絡。對調(diào)控纖維生產(chǎn)的目標基因的特性提供了關于棉花纖維發(fā)育的分子機制的見解，并允許基因工程通過誘導更多的表皮細胞發(fā)展成皮棉而不是絨毛纖維來增加皮棉產(chǎn)量。” |
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2樓2017-10-25 11:24:34
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