本文发表在SCI期刊Cell Reports(生物学一区Top,最新影响因子75),带来了在生物医疗领域的重要发现。标题为:“The GhCEWT1-GhCEWT2-GhCes4D/GhCOBL4D 机制调控植物细胞伸长与细胞壁厚度”。摘要如下:
细胞伸长是决定细胞大小与形状的重要因素,细胞壁则为细胞提供支撑与保护。然而,当前对调控细胞伸长与细胞壁厚度的机制尚不明确。在本研究中,我们采用棉花纤维作为模型,深入探讨了细胞伸长与细胞壁生物合成的调控机制,识别出一个重要的bHLH转录因子——GhCEWT1。GhCEWT1参与了纤维细胞的伸长及其细胞壁厚度的调控。GhCEWT1功能的丧失会导致纤维长度与细胞壁厚度的减少。此外,我们发现GhCEWT1可以诱导GhCEWT2的转录,而GhCEWT2的两个靶基因——GhCes4D和GhCOBL4D也被确认。GhCEWT2通过增强GhCes4D和GhCOBL4D的转录,从而影响细胞的生长。
我们的研究揭示了一个GhCEWT1-GhCEWT2-GhCes4D/GhCOBL4D的信号传导网络,它在植物纤维细胞的伸长及细胞壁厚度调节中发挥重要作用。此发现为理解植物细胞的伸长及细胞壁的形成提供了重要的理论依据,也可能为提高全球生物量的研究提供新的方向。
本研究还强调了细胞膜上CSC在纤维素合成中的关键作用,展现出GhCEWT1-GhCEWT2-GhCes4D/GhCOBL4D信号通路在植物细胞生长与纤维素生成中的重要性,这为未来的植物生长与发展研究奠定了基础。
GhCEWT1与GhCEWT2同属于根毛缺陷(RHD)基因,类似于AtRHD6与AtRSL4,这些基因对根毛的发育至关重要。GhCOBL4D在维持纤维细胞的正常生长与细胞壁生成方面也起到正向调控作用。此外,我们的研究结果表明,GhCOBL4D与GhCEWT2之间存在独特的调控关系,进一步增加了棉花纤维中纤维素的积累。
研究发现了GhCOBL4D对棉花纤维的重要性,强调了GhCEWT1与GhCEWT2在纤维素合成及细胞伸长中的核心角色。这些发现为培育高质量的棉花纤维提供了重要的理论基础,同时也对植物在变幻莫测的环境中适应能力的提升具有重要意义。
本研究获得了国家自然科学基金和其他相关项目的资助,感谢LetPub在文章中的语言支持。通过优化植物基因的调控机制,我们期待能够改善植物生长模式,从而在生物医疗与农业领域开辟更多的可能性。
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