实验室揭示组蛋白去乙酰化调控棉花纤维发育的分子机制

作者：棉花生物学国家重点实验室 日期：2022-08-09 访问量：

近日，实验室李付广研究员团队通过胚珠离体培养和转录组研究了组蛋白去乙酰化抑制剂曲古抑菌素A在纤维发育中的作用，揭示了组蛋白去乙酰化调控纤维起始分化的分子机制。相关研究成果以“Transcriptomic analysis reveals the key role of histone deacetylation via mediating different phytohormone signalings in fiber initiation of cotton”为题发表在生物学3区期刊《Cell & Bioscience》（IF=9.58）上。

棉花纤维是纺织产业重要的原材料和天然纤维。组蛋白去乙酰化作为最重要的表观遗传修饰之一，在植物的生长发育和非生物胁迫抗性等过程中发挥着重要作用。然而，其在棉纤维发育中的作用和机制尚不清楚。因此，解析组蛋白去乙酰化调控纤维发育的分子机理，对于阐明棉花纤维细胞分化的表观调控机制和棉花产量品质的性状改良具有重要意义。

研究团队利用胚珠离体培养发现组蛋白去乙酰化抑制剂曲古抑菌素A显著抑制棉花纤维起始发育，转录组分析发现，植物激素、苯丙素、光合作用和碳代谢通路相关基因显著变化。研究人员及进一步测定胚珠植物激素含量，证明曲古抑菌素A能显著促进脱落酸、茉莉酸和赤霉素的积累，且外源的生长素、赤霉素、脱落酸合成抑制剂及茉莉酸合成抑制剂不能解除曲古抑菌素A对棉花纤维起始的抑制。研究表明组蛋白去乙酰化可以调控多个植物激素途径的关键基因，促进生长素、赤霉素和茉莉酸信号转导，并抑制脱落酸合成和信号转导以促进纤维细胞起始。研究结果为阐明棉花纤维细胞分化的表观遗传机制提供理论基础，为棉花产量和纤维品质性状的遗传改良和分子育种提供理论指导。

郑州大学博士研究生韦珍珍和中棉所科研助理李勇辉为论文共同第一作者，邢亚迪助理研究员和李付广研究员为共同通讯作者。棉花生物学国家重点实验室郑州大学基地为第一完成单位。该研究得到国家自然科学基金、国家创新研究群体、中央公益性科研机构基础科研业务费和海南省崖州湾种子实验室项目的支持。

原文链接：https://cellandbioscience.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13578-022-00840-4

曲古抑菌素A抑制了纤维细胞的分化和影响了植物激素相关基因的表达