2017年9月25日,华中农业大学棉花遗传改良团队在Plant Biotechnology Journal上在线发表了题为:Transcriptomic repertoires depict the initiation of lint and fuzz fibers in cotton (Gossypium hirsutum L.)的研究论文。该研究通过深度转录组测序解析了棉花纤维长绒短绒起始机制。
棉纤维是纺织工业的重要天然纤维。棉纤维是胚珠表皮分化的单细胞,分化起始的细胞数是决定纤维产量的重要因子。虽然已有大量研究通过转录组分析纤维发育机制,但是通过深度转录组系统地解析长链非编码RNA (lncRNA)调控棉纤维的长绒和短绒起始机制还没见报导。Xu142是普通陆地棉,Xu142fl是田间发现的无长绒无短绒的光子突变体,已有的遗传分析表明这个突变体性状由两对以上基因控制。棉花团队将Xu142与Xu142fl杂交并多代自交,得到了3个不同衣分的高世代遗传材料。将开花当天和开花后5天的Xu142、 Xu142fl及3个不同衣分的系剥离胚珠表皮,用于深度转录组测序。共鉴定了2641个新基因,35,802个lncRNA和2,262个环状RNA(circRNA),其中645个lncRNA在Xu142fl突变体中优势表达,651个lncRNA在有纤维的材料中优势表达。进一步通过病毒诱导基因沉默系统(VIGS)证明了lncRNA在纤维发育中的功能,在X142 fl突变体中,XLOC_545639和XLOC_039050的沉默增加了胚珠上的纤维起始数,但是在Xu142中沉默XLOC_079089导致纤维变短。本研究建立了棉花纤维起始过程中的转录组,为研究纤维发育中lncRNAs的潜在功能打下了一定基础。
该论文第一作者为棉花课题组博士胡海燕,涂礼莉教授为通讯作者。该研究得到国家转基因专项的资助。文章链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12844/full