中文摘要：

棉花是我国最重要的经济作物。棉纤维(种皮毛)起源于单个种子表皮细胞，在开花后大约16天内，纤维细胞迅速伸长达2.5-6厘米。因此，棉纤维细胞是研究细胞极性生长的优良实验系统。在棉花纤维发育过程中，细胞骨架在支持细胞极性生长及提供细胞伸长的空间信息等方面，可能具有十分重要的作用。我们在前期研究中已分离克隆了数十个有关的基因，并鉴定获得其中一些纤维特异性基因，本项目旨在研究这些编码细胞骨架物质的基因及其调节基因的表达与调控作用以及细胞骨架对纤维细胞极性生长的动力学作用等重要基础理论问题。鉴于棉花纤维细胞发育的独特性，对有关编码和调节细胞骨架物质的基因的系统研究，将有助于深入了解纤维细胞发育的基因调控机制，为纤维细胞发育机理研究提供新的生物学基础理论。同时，也可为棉花品质育种研究提供必要的理论依据和具有我国自主知识产权和潜在应用价值的新的功能基因和组织特异性启动子。

结论摘要：

棉纤维起源于单个种子表皮细胞，在开花后大约16天内，纤维细胞迅速伸长达2.5-6厘米。因此，棉纤维细胞是研究细胞极性生长的优良实验系统。我们在前期研究中分离克隆了分离克隆了15个GhACT基因、8个GhTUA基因、5个GhTUB基因、7个ADF基因。本项目研究中，我们应用RT-PCR、Northern blot 和原位杂交等多种研究方法，探讨了这些基因的表达谱。分离鉴定了3个新的棉纤维特异性（GhTUA6和 GhTUA9）以及花粉特异性（GhADF218）启动子。研究发现，细胞骨架在纤维伸长中呈纵轴排列，形成网络结构以支持纤维细胞极性生长。纤维快速生长期，细胞骨架物质合成量增多，以适应细胞伸长之需求。RNA干扰技术研究表明，转基因棉花纤维细胞内F-actin等细胞骨架物质减少，纤维发育受阻，出现"短纤维"表型。相反，过量表达GhTUA9基因促进酵母细胞显著伸长。上述结果揭示了GhACT1和GhTUA9等基因在棉花纤维细胞伸长过程中起重要作用。本项目在Plant Cell和J Exp Bot等国际著名生物学期刊上发表论文10余篇，取得重要研究进展，圆满完成项目预期目标。