文章已发表在生物医疗领域的著名SCI期刊,评论期待好运~ 标题为:GhCEWT1-GhCEWT2-GhCes4D/GhCOBL4D组合在植物细胞伸长与细胞壁厚度中的协调作用
摘要:细胞伸长决定了细胞的大小和形状,而细胞壁则支持和保护细胞。尽管如此,调控细胞伸长和细胞壁厚度的机制仍然不明确。在本研究中,我们利用棉花纤维作为模型,研究并阐明了细胞伸长与细胞壁生物合成的机制,识别出一种基础-螺旋-环-螺旋(bHLH)转录因子——GhCEWT1,显示其不仅参与纤维细胞的伸长,还与细胞壁厚度的调控密切相关。GhCEWT1功能的丧失会导致纤维长度和细胞壁厚度的显著减少。
GhCEWT1还诱导了GhCEWT2的转录,研究人员进一步确定了GhCEWT2的两个靶基因,分别为纤维素合成酶4D(GhCes4D)和COBRA-LIKE4D(GhCOBL4D)。研究表明,GhCEWT2增强了这两个基因的转录。GhCOBL4D的过表达显著促进了棉花纤维细胞的长度和细胞壁厚度的增加。
我们的研究揭示了一个GhCEWT1-GhCEWT2-GhCes4D/GhCOBL4D的级联调控机制,该机制在纤维细胞的伸长及细胞壁厚度的调控中发挥重要作用。这些发现不仅为植物细胞的生长与发育提供了深入理解,也为提升全球生物量奠定了理论基础。
研究结果
我们发现GhCEWT2作为GhCEWT1的直接下游靶基因。在研究中,GhCEWT2正向调控纤维细胞的伸长和细胞壁厚度,并积极影响纤维素的生物合成。GhCes4D和GhCOBL4D被确认是GhCEWT2的直接下游靶基因,而GhCOBL4D则在纤维细胞伸长和细胞壁厚度上起到积极调节作用。
研究结论
我们的发现表明GhCEWT1-GhCEWT2-GhCes4D/GhCOBL4D级联通路在细胞伸长和细胞壁厚度中的重要作用。植物细胞的生长与应对环境变化的能力,是植物整体发育及适应的重要过程。深入理解这一机制对于提升作物生产力、优化植物结构,乃至农业可持续发展都至关重要。
纤维素是地球上最丰富的生物聚合物,对植物的生长、发育及多种生理过程都有重要意义。它不仅是植物细胞壁的关键组成部分,还为多个行业提供了宝贵的原材料,从食品到生物燃料等,具有极大的经济和生态价值。
通过深入研究棉花纤维这一单细胞系统,我们揭示了GhCEWT1-GhCEWT2-GhCes4D/GhCOBL4D级联通路的调控作用。该通路不仅助力植物细胞的伸长,同时也调控纤维素的合成,为理解植物生长发育机制及高效利用植物细胞壁生物量提供了重要基础。
尊龙凯时致力于推动生物医学领域的创新与发展,通过支持相关研究,促进科学知识的传播与应用,以应对人类面临的生物医学挑战。