近日，我院棉花所分子育种研究室在国际知名期刊《理论和应用遗传学（theoretical and applied genetics）》（if=4.4，农林科学1区top期刊）在线发表了题为“a plastid lipid‑associated protein‑encoding gene (ghpap) that positively regulates fiber strength was identified via genetic mapping and transcriptomic analysis of a stable qtl on chromosome d06 of upland cotton”的研究论文。该研究揭示了ghpap基因可能通过调控细胞壁厚度和纤维螺旋结构形成来调控棉花纤维强度。
棉花纤维强度（fs）、长度（fl）和细度是决定纤维品质的关键性状。虽然已鉴定多个纤维品质相关基因，但其分子机制尚未完全阐明。本研究通过slaf-bsa-seq和indel标记联合分析，将fs/fl相关qtl定位至d06染色体2.92 mb区域（含81个编码基因）。纤维发育过程中，该区间5个基因在近等基因系adh（长强纤维）和adl（短弱纤维）中差异表达，其中ghpap（ghi_d06g06106）经序列和功能分析确认为关键候选基因。vigs实验表明ghpap表达下调导致纤维螺旋结构减少、细胞壁变薄，纤维强度显著降低。在四个不同遗传背景的棉花品系中，ghpap表达量下调均可显著降低纤维强度。基于ghpap启动子区与fs/fl显著相关的snp位点，开发了kasp分子标记。综上，本研究为棉花纤维品质改良提供了新的基因资源。
张素君副研究员为第一作者，张建宏研究员为该论文通讯作者。本研究得到了农业生物育种重大专项（2023zd0403902）、河北省农林科学院基本科研业务费（2024070202）、河北省农林科学院创新工程（2022kjcxzx-mhs-1）及河北省自然科学基金青年基金（c2021301039）共同资助。
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