近日,我院李学宝教授课题组揭示棉花NAC转录因子(FSN1)正调控棉花纤维细胞次生壁的生物合成及修饰。研究结果于2017年11月6日在线发表于《New Phytologist》。
棉花(Gossypium hirsutum)纤维是种子表皮上高度伸长和加厚的单细胞毛状体。但对纤维细胞壁加厚的分子机制知之甚少。
棉花GhFSN1表达上调导致纤维细胞次生壁厚度增加,但纤维长度变短。转录组分析显示GhFSN1可激活或抑制其下游基因的表达。GhFSN1可形成同源二聚体,与其启动子结合以激活自身,并且可被泛素化降解。GhFSN1的靶基因包括纤维细胞次生壁相关基因GhDUF231L1、GhKNL1、GhMYBL1、GhGUT1和GhIRX12。GhFSN1可直接与共有序列(C/T)(C/G/T)TN(A/T)(G/T)(A/C/G)(A/G)(A/T/G)(A/T/G)AAG结合,此共有序列存在于纤维细胞次生壁相关基因的启动子中。
以上结果表明,GhFSN1通过激活下游次生壁相关基因的表达而正调控棉花纤维细胞次生壁的形成。本研究为全面了解GhFSN1在纤维发育中的作用提供了新观点。