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近日，中国农业科学院棉花研究所李付广研究员团队揭示了油菜素内酯（BR）信号途径下游关键基因GhEXL3调控棉纤维伸长的分子机制，为棉花纤维品质遗传改良提供了重要理论依据。研究成果以“GhEXL3 participates in brassinosteroids regulation of fiber elongation in Gossypium hirsutum”为题发表在国际著名植物学期刊《植物杂志（The Plant Journal）》（中科院一区TOP期刊，IF=6.2）上。
棉花是一种重要的天然纤维作物，棉纤维是研究细胞伸长的理想模型。油菜素内酯作为一种植物激素，在调节棉花纤维伸长方面发挥着重要作用，但其调控棉纤维伸长的分子机制仍不清楚。
该研究发现GhEXL3基因在油菜素内酯缺陷型突变体和油菜素内酯信号途径核心转录因子GhBES1.4转基因棉纤维中呈现显著表达差异，并且该基因是棉花中尚未揭示功能的油菜素内酯信号途径下游基因。进一步研究发现，GhBES1.4可以结合到GhEXL3基因启动子区域的E-box元件（BES1 binding element）上，进而调控该基因表达。GhEXL3基因过表达促进棉花纤维伸长；敲除该基因后，棉花纤维缩短。研究结果表明GhEXL3是GhBES1.4下游靶标基因，揭示了油菜素内酯通过GhBES1.4激活GhEXL3的表达，进而调控纤维伸长的分子机制。该研究结果对棉花纤维品质的遗传改良具有重要意义。
该研究得到了国家自然科学基金（32360509）、新疆天山英才培养计划（2022TSYCCX0087）、河南省自然科学基金（232300421253）等项目的资助。郑州大学农学院硕士研究生张昌盛、刘钊副研究员为该论文共同第一作者，中棉所棉花分子遗传改良创新团队杨作仁研究员为通讯作者。
