在超量表达GhDET2的转基因棉花中,有一部分并不表现出BL增加的表型,我们分析GhDET2基因表达的变化不仅影响BRs的水平,而且也将影响BRs上游合成途径中菜油固醇的水平。植物体中菜油固醇和谷固醇的含量及相互比例对细胞伸长、纤维素合成和细胞壁发育等方面有重要影响。棉花纤维细胞集中了这三个生理过程,但它们在棉纤维发育中的具体作用还不清楚。本项目通过检测纤维发育过程中菜油固醇和谷固醇含量的动态变化,发现两种固醇的变化与纤维细胞的发育阶段有良好的对应关系,说明正常的固醇含量是纤维发育不可缺少的条件。然后通过施用植物固醇合成抑制剂,扰乱纤维中固醇的合成,其结果进一步证明植物固醇在纤维发育中具有重要作用。最后通过克隆谷固醇合成途径的关键酶基因GhSMT2,并进行棉花遗传转化,发现超量表达GhSMT2基因的转基因棉花中谷固醇的含量增加,菜油固醇的含量减少,纤维的长度降低,次生壁的厚度增加,该结果再次说明菜油固醇和谷固醇对纤维的发育具有重要的调控作用。项目的研究结果在生理生化水平、分子生物学水平和遗传学水平揭示了植物固醇在纤维发育中的作用,为纤维发育和植物激素相互作用理论提供了重要证据。
英文主题词cytosterol; cotton fiber;cell elongation; cell wall; GhSMT2