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DAP-seq技术在BR对陆地棉纤维伸长调控网络研究中的应用

发布时间:2023-01-04   点击次数:92次

棉花是世界上重要的天然纤维作物,棉纤维是细长的单细胞。油菜素内酯(BRs)通过BES1/BZR1转录因子参与植物生长和发育的调控,对棉纤维的伸长具有重要的调节作用。然而,BRs参与棉纤维伸长调控的分子机制有待探究。

2022年12月21日,中国农业科学院棉花研究所的研究成果发表在Plant Physiology期刊上(影响因子8.005),文章题目为“A brassinosteroid transcriptional regulatory network participates in regulating fiber elongation in cotton"。该研究使用DNA亲和纯化测序(DAP-seq)技术鉴定了陆地棉中BR信号通路核心转录因子GhBES1.4的结合基序和靶基因。揭示了GhBES1.4介导的BR调控棉纤维伸长的网络,为培育陆地棉优质纤维新品种提供了宝贵的基因资源。

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该研究通过DAP-seq技术,鉴定出1531个GhBES1.4结合的靶基因,筛选出5个GhBES1.4识别的基序。过表达GhBES1.4基因能促进纤维的伸长,降低GhBES1.4基因的表达会减少纤维的长度。结果表明GhBES1.4正调控BR介导的纤维伸长。

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图1. 通过DAP-seq技术鉴定GhBES1.4的直接靶基因

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图2. GhBES1.4的结合基序分析

通过DAP-seq、RNA-seq和GWAS联合分析,筛选到7个BR调控的纤维伸长相关基因,并进一步解析了GhBES1.4调控棉纤维发育的信号网络。而且,GhHMG1和GhCYP84A1对纤维伸长的促进作用证实了多组学联合分析鉴定基因的准确性。总之,该研究明确了GhBES1.4通过BR信号通路,调控棉纤维伸长的分子机制,并且为多组学联合分析,寻找关键功能基因提供了有效的遗传育种策略。

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图3. GhBES1.4介导棉纤维伸长的机制图


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