棉花D06染色体上GhPAP基因调控纤维强度的分子机制及育种应用

来自国内的研究人员通过遗传作图和转录组分析，鉴定出陆地棉D06染色体上一个与纤维强度相关的稳定QTL区域，并确定GhPAP基因通过调控细胞壁厚度和纤维螺旋结构正向影响纤维强度。该研究开发了可用于分子育种的KASP标记，为优质棉花品种选育提供了新靶点。

　　

这项研究揭示了陆地棉纤维品质调控的新机制。通过结合简化基因组测序(SLAF-BSA-seq)和插入缺失标记(InDel)分析，科研团队在D06染色体2.92 Mb区间定位到一个与纤维强度(FS)和长度(FL)相关的稳定数量性状位点(QTL)。该区域包含81个候选基因，其中5个基因在近等基因系A
_dh
(强纤维)和A
_dl
(弱纤维)间呈现差异表达。

通过序列变异和功能注释分析，研究人员锁定质体脂质相关蛋白编码基因GhPAP
(Ghi_D06G06106
)作为关键候选基因。病毒诱导基因沉默(VIGS)实验证实，GhPAP
表达下调会导致纤维螺旋结构缺陷和细胞壁变薄，显著降低纤维强度。有趣的是，在拟南芥中的异源过表达实验显示，GhPAP
能延缓根茎伸长并促进细胞壁增厚，这一表型与其在棉花中的功能高度一致。

研究还发现GhPAP
启动子区的单核苷酸多态性(SNP)与纤维品质显著相关。基于此，团队开发了 kompetitive allele-specific PCR (KASP)分子标记，为棉花分子设计育种提供了实用工具。这项成果不仅阐明了GhPAP
通过调控细胞壁构建影响纤维强度的分子机制，更为培育优质棉花品种提供了理论依据和分子标记选择策略。