PRP5基因在棉花纤维伸长过程中的负调控作用

摘要

在本研究中，分离鉴定了棉花GhPRP5基因，它编码富含脯氨酸蛋白，在棉纤维中特异表达且受纤维发育阶段调节。我们分离克隆了该基因的启动子序列，利用GUS报告基因，证明该基因启动子能够特异地在拟南芥和烟草表皮毛细胞中表达。亚细胞定位分析显示，GhPRP5蛋白主要定位在质膜上。与野生型相比，过量表达GhPRP5的转基因拟南芥生长迟缓，细胞变小，植株矮小。利用RNAi技术抑制GhPRP5基因在棉花纤维细胞中表达，能够促进纤维发育，转基因棉花长纤维变长，而且短绒长度也增长了。酵母双杂交结果显示，GhPRP5可以形成同源二聚体。此外，大量参与细胞壁-质膜-细胞骨架连续统一体的基因如TUA、TUB、AGPs、PRPs、EXP和XTH等在GhPRP5-RNAi沉默的转基因株系中表达上调或下调。上述结果显示GhPRP5负调控棉纤维伸长发育，可能作为富含羟脯氨酸蛋白网络的重要组分，参与决定棉纤维的细胞壁结构。