機采棉是棉花未來的發(fā)展趨勢，化學脫葉是機采棉必不可少的一項技術措施，化學脫葉效果的好壞直接影響機采棉的質(zhì)量和效率。新陸早50是新疆農(nóng)科院選育的品種，對商用脫葉劑（脫吐隆和乙烯利混劑）敏感，是新疆廣泛種植的機采棉品種，但是其脫葉機理尚不明確。近期，華中農(nóng)業(yè)大學棉花團隊與新疆農(nóng)科院在Journalof Experimental Botany上在線發(fā)表了題為Crosstalkbetween cytokinin and ethylene signaling pathways regulates leafabscission in cotton in response to chemical defoliants的研究論文，闡述了機采棉脫葉的分子機理。

　　研究選用對脫葉劑敏感的棉花品種新陸早50和對脫葉劑不敏感的棉花品種新陸早33，分別用脫葉劑和水（對照）處理兩個棉花材料，首先通過形態(tài)學和細胞學確定兩個棉花品種對脫葉劑的響應，發(fā)現(xiàn)新陸早50離層形成早于新陸早33，脫葉劑處理后脫葉率遠高于新陸早33。然后對兩個材料兩種處理不同時間點離層組織取樣進行轉(zhuǎn)錄組分析，結(jié)果表明在噴施脫葉劑后，新陸早50中的細胞分裂素氧化酶基因GhCKX3等急劇上調(diào)表達，細胞分裂素含量降低；與新陸早50相比，細胞分裂素氧化酶基因GhCKX3等在新陸早33中的響應明顯滯后，細胞分裂素響應基因GhARRs的差異表達在新陸早33中加劇。研究進一步通過RNAi干涉抑制細胞分裂素氧化酶基因GhCKX3的表達，減少細胞分裂素的降解，脫葉劑處理結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與野生型對照相比，GhCKX3-RNAi植株對脫葉劑不敏感，其GhCKX3受脫葉劑誘導表達變化不大，細胞分裂素含量變化不明顯。另一方面，與新陸早33相比，新陸早50對乙烯更敏感，化學脫葉過程伴隨著乙烯的大量釋放，特別是在新陸早50中，這一因素加速新陸早50葉片的脫落。同時，GhCKX3-RNAi植株對乙烯的敏感性降低，乙烯響應相關基因在GhCKX3-RNAi植株中表達差異減弱。該研究揭示了細胞分裂素和乙烯信號相互作用共同調(diào)控棉花脫葉，為機采棉的選育提供指導。

　　華中農(nóng)業(yè)大學作物遺傳改良國家重點實驗室的博士生徐嬌和陳林為該論文的共同*作者，華中農(nóng)業(yè)大學楊細燕教授和新疆農(nóng)科院徐海江研究員為該論文共同通訊作者。該研究工作受到國家重點研究開發(fā)計劃項目和國家自然科學基金項目的資助。

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