近日，中国农业科学院棉花研究所棉花分子遗传改良创新团队系统解析了支架蛋白GhTTL启动子的自然变异通过GhTALE-GhTTL-GhBIN2模块调节棉纤维伸长分子机制，阐明了棉纤维长度自然变化的分子基础，为纤维伸长的调控提供了更深入的见解。相关研究成果以“Natural variation in the GhTTL promoter modulate cotton fiber elongation through the GhTALE-GhTTL-GhBIN2 module”为题发表在国际著名植物学期刊《植物通讯（Plant Communications）》（中科院一区TOP期刊，IF=11.6）上。

纤维长度是决定棉花商业价值和工业应用的重要农艺性状，是棉花驯化和遗传改良的核心目标。陆地棉是目前全球种植最广泛的棉花品种，其纤维长度存在显著的表型差异。自然变异产生的核苷酸多态性被认为是驱动纤维长度多样性的主要遗传基础。尽管该性状在棉花育种中具有重要意义，但对其自然变异的遗传决定因素和分子调控机制的系统深入研究仍然不足。

该研究通过全基因组关联分析定位并验证了GhTTL是棉纤维伸长的关键正调控因子，发现GhTTL启动子区域的自然多态性显著影响转录因子GhTALE与其的结合亲和力，从而调节GhTTL在不同棉花品种中的表达水平。该研究还揭示了一个全新的调节机制，其中GhTTL与蛋白激酶GhBIN2相互作用并将其锚定在细胞膜上。这种相互作用降低了GhBIN2的细胞质水平，阻止其与转录因子GhBES1结合，从而增加GhBES1的核定位，促进纤维细胞的伸长。研究结果阐明了棉纤维长度自然变化的分子基础，为纤维伸长的调控提供了更深入的见解。

该研究得到国家自然科学基金生物育种专项、新疆维吾尔自治区重大科技专项等项目资助。中棉所杨作仁研究员和华中农业大学金双侠教授为通讯作者，李付广研究员对该研究提供了指导，中棉所和华中农业大学联合培养博士研究生刘乐，郑州大学农学院刘钊副教授，中棉所范李强助理研究员为论文共同第一作者。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2025.101498

GhTTL介导的棉纤维伸长调控模型