程成，李斌，王雅丽，赵楠，苏莹，聂虎帅，华金平

（中国农业大学农学院棉花遗传育种与基因组研究实验室／作物遗传改良北京市重点实验室／杂种优势利用教育部重点实验室，北京 100193）

陆地棉（Gossypium hirsutumL.）是重要的经济作物[1]。棉花新品种选育过程中，产量潜力与纤维品质呈负相关，同步改良难度大[1-2]。 棉花纤维是一种高度伸长的细胞，由胚珠表皮细胞发育而来[3]。 棉纤维的发育包括4 个不同但又相互重叠的时期：起始期、伸长期、次生壁细胞积累期和成熟期。 纤维的起始和伸长对纤维的数量、长度和细度有很大的影响，是决定皮棉产量和品质的主要阶段[4]。

植物激素在棉花纤维发育过程中起重要作用。 生长素具有多方面生理效应，是胚珠体外培养所必需的植物激素[5]。 外源施用吲哚-3- 乙酸（Indole-3-acetic acid,IAA）可以促进纤维的起始[6]，增加胚珠表皮纤维数量[7]。研究发现，来源于根瘤农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）以及假单孢菌（Pseudomonas savastanai）的iaaM基因[8]，编 码色氨酸单加氧酶 （Tryptophan mono-oxygenase），参与由色氨酸产生IAA 的生物合成途径[9]。iaaM基因在E6 启动子的驱动下在陆地棉DP50 中高效表达，可显著增加内源IAA 含量，但对纤维品质无明显影响[10]。 将由矮牵牛种子表皮特异启动子FBP7 启动的植物生长素受体iaaM基因转入棉花品种冀棉14 中育成的转基因棉新种质IF1-1， 棉花胚珠纤维起始期表皮细胞IAA 水平提高，种子短绒减少，皮棉产量和纤维细度显著提高[1]。

关于棉花种质IF1-1 育种应用已有一系列报道。 以IF1-1 为父本，将iaaM基因转育到9 个综合性状优良的棉花品种中，证明该基因能显著改良棉花F1和F2的衣分和马克隆值，并且对籽指、铃重、单株结铃数等产量性状和纤维长度、强度等品质性状无负效应[11]。……