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南京农业大学专家首次成功克隆棉花纤维发育基因
中国教育在线讯 近日，南京农业大学首次图位克隆出控制长绒纤维起始分化基因为MYB-MIXTA like transcription factor (MML) (GhMML4_D12)，该基因被视作调控棉纤维发育的起始“开关”，这个“开关”的发现对于进一步揭示棉花纤维发育的分子机制、提高“衣分”，即棉纤维在子棉中的比例极为关键，该发现发表在国际权威学术期刊New Phytologist（《新植物学家》）。
据悉，该基因是由吴怀通博士利用张天真和潘家驹早在1991年鉴定出的徐州142无绒无絮突变体，通过配置庞大的分离群体，首次成功图位克隆出的。
张天真教授介绍，棉花富含纤维素的成熟纤维，是天然纺织品的最大来源。通过图位克隆策略，我们分离的一个重要的工业棉纤维发育基因，编码一个MYB类转录因子（MML）混合染色体D12（GhMML4_D12）。病毒诱导的基因沉默或减少在n2nsm植物GhMML4_D12基因的表达导致表皮细胞突起和皮棉生产纤维明显减少。GhMML4_D12串列与GhMML3，另一个混合基因负责起毛纤维的发展。
“这两个非常密切相关的基因直接混合纤维初始生产在两个特化的细胞形态：纤维和短绒纤维。它们可能控制不同细胞类型的代谢途径。在Malvaceae的mixtas扩大它们的进化过程中，产生一个特定的家庭，锦葵科调节表皮细胞的分化，不同基因家族的调控叶毛腺毛发育。”张教授说，“棉花已经开发出一种独特的纤维发育转录调控网络。对调控纤维生产的目标基因的特性提供了关于棉花纤维发育的分子机制的见解，并允许基因工程通过诱导更多的表皮细胞发展成皮棉而不是绒毛纤维来增加皮棉产量。”
据了解，该基因的克隆有助于进一步揭示棉花纤维发育的分子机制，为利用分子设计改良棉花纤维品质提供重要的基因资源，也为其他植物的种子表皮毛发育研究提供了理论指导。
张天真教授介绍，棉花富含纤维素的成熟纤维，是天然纺织品的最大来源。通过图位克隆策略，我们分离的一个重要的工业棉纤维发育基因，编码一个MYB类转录因子（MML）混合染色体D12（GhMML4_D12）。病毒诱导的基因沉默或减少在n2nsm植物GhMML4_D12基因的表达导致表皮细胞突起和皮棉生产纤维明显减少。GhMML4_D12串列与GhMML3，另一个混合基因负责起毛纤维的发展。
“这两个非常密切相关的基因直接混合纤维初始生产在两个特化的细胞形态：纤维和短绒纤维。它们可能控制不同细胞类型的代谢途径。在Malvaceae的mixtas扩大它们的进化过程中，产生一个特定的家庭，锦葵科调节表皮细胞的分化，不同基因家族的调控叶毛腺毛发育。”张教授说，“棉花已经开发出一种独特的纤维发育转录调控网络。对调控纤维生产的目标基因的特性提供了关于棉花纤维发育的分子机制的见解，并允许基因工程通过诱导更多的表皮细胞发展成皮棉而不是绒毛纤维来增加皮棉产量。”
据了解，该基因的克隆有助于进一步揭示棉花纤维发育的分子机制，为利用分子设计改良棉花纤维品质提供重要的基因资源，也为其他植物的种子表皮毛发育研究提供了理论指导。
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