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通过多物种比较和分子遗传学分析，揭示了乙烯调控棉纤维长度与强度平衡的剂量效应及其进化机制，为打破棉花育种中“长强”矛盾的瓶颈提供了关键分子靶点。相关研究成果发表在《先进科学》（Advanced Science）上。

棉纤维。中国农科院供图

棉纤维的长度和强度是决定其经济价值的核心指标，但两者在遗传上常呈负相关，制约了优质棉的培育。乙烯是关键调控激素，但其作用机制尚不明确。

该研究发现，乙烯的作用具有显著的剂量依赖性。在现代栽培的陆地棉中，提高乙烯水平能增强纤维强度但会缩短长度。

该研究进一步鉴定出一条关键的转录调控通路，能将乙烯信号精准传递至棉纤维发育过程中。该研究最具突破性的发现是，上述调控通路在棉花的古老祖先种亚洲棉中的功能完全相反。在亚洲棉中，增加乙烯反而能使棉纤维变得更长。

这一调控逻辑在进化过程中的重塑，不仅科学地解释了不同棉种间纤维特性的巨大差异，更重要的是，为通过基因编辑等现代生物技术手段，打破“长强”束缚、协同提升纤维长度与强度，培育新一代“超级棉花”品种指明了全新方向。

该研究获得国家自然科学基金、新疆科技重大专项等项目支持。

相关论文信息：http://doi.org/10.1002/advs.202514154