微生物所仲乃琴团队在棉花纤维和株型调控机制研究方面取得新进展

　　

近期，中国科学院微生物研究所仲乃琴团队在Plant Biotechnology Journal上发表题为 “Cotton BOP1 mediates SUMOylation of GhBES1 to regulate fiber development and plant architecture” 的文章，该研究揭示了GhBOP1作为一种类似SUMO E3连接酶发挥功能，介导BR信号通路中GhBES1发生SUMO化修饰的新机制，同时验证了GhBOP1通过影响BR信号调控棉花纤维和株高的过程，为利用分子育种培育棉花新品种提供了新的理论依据。

棉花株型是影响棉花产量和机械化收割的重要因素。研究团队发现，过表达GhBOP1（BLADE-ON-PETIOLE 1）的转基因棉花与野生型相比，其纤维变短株高变矮。相反，GhBOP1敲低的株系植株高度增加且纤维变长。结合BR激素处理实验，推测其与BR信号受到抑制有关。已有研究表明，BOP1与BR信号通路中转录因子BES1互作，抑制其蛋白稳定性。在此基础上，研究团队发现GhBOP1和GhSUMO1之间存在直接相互作用，可能与BR信号通路中转录因子GhBES1形成蛋白复合物发挥功能。体外和体内SUMO化实验分析显示，GhBOP1以类似E3连接酶的方式促进GhBES1的SUMO化修饰以及降解。以此方式调节BR信号通路，可以影响植株的株高和纤维长度。该研究不仅揭示了GhBES1 发生SUMOylation的一种新机制，还为GhBOP1通过调控GhBES1积累来调节纤维长度和植物高度提供了重要的见解。

图1 GhBOP1调控GhBES1发挥功能的机制

中国科学院微生物研究所硕士研究生王炳婷为该论文第一作者，中国科学院微生物研究所吴家和研究员为本文通讯作者。该研究计划得到了农业农村部“农业生物育种重大专项”和国家自然科学基金面上项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1111/pbi.14428