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海岛棉的纤维品质在天然纤维作物中属于顶尖水平，可它的产量一直不高，这很大程度上是因为衣分（也就是皮棉重量占籽棉重量的百分比）这个关键指标上不去。衣分的遗传基础比较复杂，科学家们此前对其背后的调控网络了解得并不多。2026年6月13日，中国农业大学华金平教授与郭安慧教授带领的研究团队，联合了新疆农业科学院、河北农林科学院、山西农业大学以及华中农业大学等多个单位，在《自然·通讯》（Nature Communications）杂志上发表了题为《GbDEAH12抑制解除后GbNAC072-GbHOX3轴提升了海岛棉衣分》的论文。这项研究工作成功找到了一个能够正向调控海岛棉衣分的转录因子GbNAC072^C，并且弄清了它和另一个负调控因子GbDEAH12之间的等位基因特异性互作关系，这种关系通过控制下游纤维起始关键基因GbHOX3的表达，最终决定棉纤维的多少和衣分的高低。
研究团队一开始用336份海岛棉种质资源的多年多点衣分数据做了全基因组关联分析，在A04染色体上找到一个非常显著的信号峰，顺着这个信号他们锁定了编码NAC转录因子的基因GbNAC072。有意思的是，这个基因的第三个外显子上有一个单核苷酸变异（T变成C），导致蛋白序列里的亮氨酸变成了丝氨酸，由此形成了两种单倍型：高衣分的Hap^C（也就是GbNAC072^C）和低衣分的Hap^T（GbNAC072^T）。为了验证这个基因的功能，他们先在两种海岛棉里用病毒诱导的基因沉默技术把GbNAC072的表达降下来，结果发现植株的衣分、铃重和纤维长度都明显下降了。研究团队接着在陆地棉里分别让GbNAC072^C和GbNAC072^T过量表达，同时又用CRISPR/Cas9技术把陆地棉里对应的同源基因敲除掉。通过扫描电镜仔细观察胚珠表皮细胞从开花前1天到开花后3天的变化，他们发现GbNAC072^C能够非常有效地促进纤维细胞在起始阶段就大量冒出来并且长得更快，而GbNAC072^T虽然也能促进一点点，但效果差了很多。等到棉花成熟以后，只有过量表达GbNAC072^C的那一组材料衣分显著提高了，纤维也更长了，铃重也更重了。
与此同时，研究团队还盯上了另一个之前通过GWAS找到的跟衣分相关的基因GbDEAH12，这个基因编码一个ATP依赖的RNA解旋酶，并且他们推测它可能起负调控作用。通过各种蛋白互作实验（包括酵母双杂交、双分子荧光互补、荧光素酶互补成像和免疫共沉淀），他们确认了GbNAC072和GbDEAH12这两个蛋白确实能直接结合在一起。最关键的一个发现是，这种结合强度完全取决于它们各自的单倍型——GbDEAH12^G（高衣分相关的一种形式）跟GbNAC072^C结合得最牢固，比其他任何等位基因组合都强得多。为了搞清楚下游是怎么回事，研究团队又做了转录组测序和DNA亲和纯化测序，结果指向了一个已知的纤维起始关键因子GbHOX3
进一步，他们的实验证实，GbNAC072^C能够直接结合到GbHOX3基因的启动子区域并且激活它的转录，而GbNAC072^T没有这个能力。更巧妙的是，GbDEAH12^G这个蛋白会特异地把GbNAC072^C介导的激活作用给压制下去，但GbDEAH12^C就不会干扰这个过程。这也就解释了为什么GbDEAH12^C和GbNAC072^C这两个等位基因组合在一起的时候衣分最高，因为负调控因子虽然结合得强，但它不发挥作用，实际上相当于把抑制解除了。研究团队进一步分析了1118份海岛棉材料的单倍型，发现这个“不利-有利”的组合（也就是GbDEAH12^C配上GbNAC072^C）能够解释将近20%的衣分表型变异，并且通过回交转育构建的近等基因系也证明，把这个优良组合导入低衣分材料以后，衣分可以稳稳地增加4.5%到5.7%，纤维长度和铃重也跟着一起提高了。这项研究不仅画出了一条等位基因特异性互作调控棉纤维起始的清晰分子路线图，还给海岛棉的高产育种直接提供了两个非常好用的优异等位基因资源。
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