新基因与抗旱棉花

　　

从柔软的T恤到舒适的牛仔裤，再到舒适的床单，棉花被编织进了我们生活的方方面面。它是世界领先的可再生纺织纤维，也是价值数十亿美元的全球产业的支柱。

随着气候变化加剧，棉农面临越来越多的干旱和高温挑战。然而，新的研究为开发更有弹性的品种提供了希望，这些品种即使在缺水条件下也能保持高产。

一个跨学科的研究小组在最近发表在《Plant Biotechnology Journal》上的一项研究中，研究了不同的棉花植物在基因水平上对干旱的反应。他们在亚利桑那州的低沙漠地区种植了22种陆地棉花(棉)，使一半的植物受到干旱的影响。通过分析这些植物的基因和生理特征，科学家们发现了一些关于棉花抗旱机制的有趣见解。

他们发现两个关键的调控基因GhHSFA6B-D和GhDREB2A-A在帮助棉花植物在保持纤维产量的同时管理水分胁迫方面起着至关重要的作用。这些基因就像管弦乐队的指挥，协调数百个参与干旱反应和纤维发育的其他基因的活动。

博伊斯·汤普森研究所助理教授安德鲁·纳尔逊博士说:“我们很高兴发现耐受性和纤维产量保持之间的直接联系。”“随着时间的推移，棉花植物似乎已经进化出了这种调节机制，以帮助它们应对干燥条件，同时仍能生产具有重要经济意义的纤维。”

最有趣的发现之一涉及一种名为GhIPS1-A的基因，该基因产生一种酶，对合成保护植物免受干旱胁迫的化合物很重要。研究人员发现，从棉花的非洲祖先那里遗传下来的这种基因只有一个拷贝对GhHSFA6B-D有反应。这表明棉花应对干旱的能力在其被驯化之前就有其古老的根源。

更令人着迷的是，研究小组在GhIPS1-A基因附近发现了一种微小的遗传变异，这种变异似乎会影响棉花在缺水条件下保持产量的能力。亚利桑那大学副教授杜克·保利博士解释说:“这种单一DNA字母的变化与干旱胁迫下植物的高纤维产量有关。这种微小的遗传差异可能是育种者寻求开发更具弹性的棉花品种的有价值的目标。”

由于气候变化导致许多棉花种植区的干旱更加频繁和严重，开发能够在较少水分下茁壮成长的品种至关重要。这项研究为指导这些育种工作提供了有价值的见解和遗传靶点。

此外，该研究强调了保持棉花品种多样化的重要性。在研究的22种类型中观察到的干旱反应的范围强调了遗传多样性对于使作物适应不断变化的条件是多么重要。

在一个面临越来越多环境挑战的世界里，了解我们最重要的植物如何在分子水平上对压力做出反应比以往任何时候都更加重要。这项研究推进了我们的科学知识，并为在气候变化面前更具弹性和可持续的农业铺平了道路。

这项研究是由国家科学基金会(PGRP和MCB)和棉花公司资助的。

Regulation of a single inositol 1-phosphate synthase homeologue by HSFA6B contributes to fibre yield maintenance under drought conditions in upland cotton