棉花GhWLIM5在棉纤维发育中的功能分析
2023-09-13张世鹏刘文丽程昌豪李学宝李扬
山西农业科学 2023年9期
关键词:生长
张世鹏,刘文丽,程昌豪,李学宝,李扬
(华中师范大学 生命科学学院/遗传调控与整合生物学湖北省重点实验室,湖北 武汉 430079)
棉花为锦葵科棉属植物,是世界范围内重要的经济作物之一,可为纺织工业提供天然原料。目前,全球种植最为广泛的是四倍体的陆地棉(Gossypium hirsutum),其纤维产量占总棉花产量的90%,具有重要的经济价值[1]。棉花纤维是棉花胚珠表皮细胞分化而来的单细胞毛状突起,其发育过程是一个复杂而高度程序化的过程,可被分为4个相互重叠的时期:起始期、快速伸长期、次生壁生物合成期及脱水成熟期[2]。棉纤维细胞的发育起始于开花当天,大约持续至开花后5 d,只有20%~30%的胚珠表皮细胞可以分化形成最终的长纤维。起始期和伸长期之间并没有显著的时间节点,通常认为开花5 d后,棉纤维就已经进入了伸长期,并将持续至20 d。该时期是棉花纤维细胞的快速生长时期,决定着棉纤维的最终长度。在开花后16 d左右,棉纤维细胞开始大量合成纤维素,标志着棉纤维细胞发育进入了次生壁生物合成期,这个时期纤维素的合成与沉积量决定了成熟棉纤维的强度。这个过程通常持续到40 d,之后棉纤维发育进入到脱水成熟期[3]。
作为真核细胞细胞骨架重要组成成分之一,肌动蛋白细胞骨架广泛参与细胞的形态维持、细胞器的运动、细胞分裂、细胞迁移、物质的囊泡运输和细胞内信号转导等[4-6]。棉纤维正常生长发育依赖于细胞中肌动蛋白细胞骨架的动态行为,早期体外药学试验显示,肌动蛋白结合蛋白(F-Actin)在发育的纤维细胞中参与调控微管的定向[7]。……
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