《棉花遗传改良团队解析棉铃虫效应子PPI5调控植物防御的分子机制》

  • 来源专题:生物育种
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2025-07-15
  • 棉花是重要的战略物资,我国棉花种植业产值1500亿,棉纺织全产业链1.2万亿,是我国的支柱产业之一。棉花常年种植面积4500万亩,87%的面积在新疆,涉及4000多万人就业,对边疆稳定、经济发展意义重大。棉花虫害多达30余种,常年造成200亿元以上的经济损失。棉铃虫是一种广泛分布的多食性害虫。由于它的杂食性、迁徙力和高繁殖力,棉铃虫已经入侵了亚洲、非洲和欧洲等多个国家。这种昆虫能够以100多种不同的植物为食,对作物造成重大经济损失,估计价值超过20亿美元。Bt抗虫棉部分实现对棉铃虫的防控,但Bt抗性逐渐下降,次级害虫上升为主要害虫,至今没有有效的控制办法。我国抗虫棉研发滞后,主要原因是缺乏突破性抗虫基因以及遗传工程技术创新不足。阐明棉花抗虫机制发掘新基因、开发基因工程新工具具有重要意义,是我国抗虫棉升级的必由途径。  2024年10月1日,华中农业大学棉花遗传改良团队在Advanced

    Science杂志在线发表了题为“Cotton bollworm (H. armigera) effector PPI5 targets

    FKBP17-2 to inhibit ER immunity and JA/SA responses, enhancing insect

    feeding”的研究论文,文章解析了棉铃虫效应子PPI5靶向FKBP17-2抑制内质网免疫和JA/SA响应,促进昆虫取食的分子机制。

  • 原文来源:http://www.ebiotrade.com/newsf/2024-10/20241007064543934.htm
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  • 《棉花遗传改良团队揭示GhKAS1_A05影响棉籽油含量分子机制》

    • 来源专题:生物育种
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2024-10-22
    • 10月1日,棉花遗传改良团队在Plant Physiology and Biochemistry 期刊发表了题为“Natural variation in GhKASI_A05 modulates cottonseed oil content in Gossypium hirsutum L”的研究论文。该研究解析了棉花β-酮酰基-[酰基载体蛋白]合成酶(GhKASI)调节棉籽油积累的分子机制。 棉花是我国重要的经济作物,除了棉花纤维可以为纺织业提供原材料外,棉籽中丰富的蛋白和油份在饲料和植物油的应用中同样具有很高的经济价值,棉籽油中富含对人体有益的不饱和脂肪酸,如亚油酸(C18:2)和油酸(C18:1)。作为植物中催化脂肪酸(FA)从头合成的关键酶,KASI调节FA链从C4到C16的延伸,在水稻、油菜、芝麻等植物中已报道KASI影响植物生长发育的多个方面,包括植物种子发育、脂肪酸含量、叶绿体发育等,但KASI对棉籽油调节的研究还未有相关报道。 该研究利用503份陆地棉种质资源群体,以脂肪酸代谢路径的相关基因进行候选基因关联分析,发现位于A亚组的KASI(GhKASI_A05)与棉籽油含量(SOC)显著相关。为了确定该基因调节棉籽油的分子机制,该研究在高油种质(Hap_pro_D)和低油种质(Hap_pro_I)中对GhKASI_A05进行序列分析,发现位于GhKASI_A05启动子上的一个11bp的插入缺失(Indel)与SOC显著关联,开发的相关标记获批国家发明专利(陆地棉棉仁含油量基因GhKAS1的分子标记及其筛选方法,ZL201810200184.4)。启动子活性分析,GUS染色分析表明该变异影响GhKASI_A05的基因表达水平。 根据已有报道,植物AP2/EREBP家族转录因子WRINKLED1(WRI1)调节种子油的积累,为了鉴定调节GhKAS1_A05的关键调节因子,本研究筛选了一个在棉花种胚发育时期优势表达的GhWRI1基因,并通过LUC、Y1H以及EMSA互作分析,证明了GhWRI1蛋白可以直接与GhKASI_A05启动子上的AW-box顺式调控元件结合,激活GhKASI_A05的表达,并且该蛋白对11bp缺失的单倍型GhKASI_A05启动子的激活能力强于11bp插入的单倍型。 最后,本研究利用种子特异启动子(棉花种胚发育25DPA)过表达GhKASI_A05基因,转基因棉花的种子大小、百粒重、蛋白质含量以及C16:0和C18:1含量增加,但SOC降低。本研究结果为GhKASI在棉花育种中提供了新的见解。
  • 《中国农科院中棉所分子遗传改良创新团队揭示GhPAS1基因影响棉花株型的分子机制》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:王晶静
    • 发布时间:2021-06-07
    • 近日,中国农业科学院棉花研究所分子遗传改良创新团队鉴定了新的调控棉花株型结构的基因GhPAS1,阐明了GhPAS1通过正向响应油菜素内脂(BR)信号调控棉花株型发育的生物学功能,为创制适宜于机械化采收的棉花品种提供优异的种质资源。相关研究结果以“The bHLH transcription factor GhPAS1 mediates BR signaling to regulate plant development and architecture in cotton”为题发表在国际学术期刊《作物杂志(The Crop Journal)》(IF=3.395,Q1)上。 棉花是世界上重要的纤维和油料作物。我国作为世界棉花生产、消费和进口第一大国,棉花在国民经济中发挥重要作用。株型是影响棉花机械化和产量的关键因素。棉花具有多年生、无限生长的特性,具有复杂的分枝模式,侧枝较长、松散的株型不利于棉花单产提高和机械化采摘。棉花株型相关基因的发掘和调控机制的解析是实现棉花株型改良的重要途径。 该研究前期鉴定了调控棉花株型结构的基因GhPAS1。陆地棉中GhPAS1沉默显著抑制植株生长发育,极大地改变棉花的株型结构,主要表现为株高降低、果枝数目减少、果枝长度缩短和棉铃数目减少,证明GhPAS1调控株型结构的建成。进一步的研究发现GhPAS1过表达能够部分恢复棉花BR缺陷型突变体pag1的矮化表型,表明GhPAS1是正向响应BR信号的调控因子。该研究结果为解析植物激素BR调控棉花株型建成的机制奠定了重要的理论基础,为棉花株型改良提供重要的基因资源。 中棉所吴焕焕博士和新疆农业大学任中英硕士为共同第一作者,中棉所李付广研究员和杨作仁研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然基金创新研究群体项目(31621005)和国家转基因重大项目(2018ZX0800921B)的资助。 原文链接:https://doi.org/10.1016/j.cj.2020.10.014 (原标题:中国农科院中棉所分子遗传改良创新团队揭示GhPAS1基因影响棉花株型的分子机制)