近日,自治区农科院棉花所联合石河子大学,在国际知名期刊《Environmental and Experimental Botany》(IF=5.1)发表题为Methyl jasmonate enhances seed germination via accelerating lipid mobilization and jasmonate signal amplification in cotton (Gossypium hirsutum L.)的原创研究论文,系统阐明茉莉酸甲酯(MeJA)促进棉花种子萌发、提升幼苗活力完整分子生理调控网络,填补新疆主栽陆地棉种内源激素促萌机制研究空白。

研究针对新疆棉花茉莉酸甲酯协调油体代谢与内源激素促萌的系统分子机制尚不清晰等问题,通过梯度浓度MeJA浸种对比试验筛选出1 μM为最优促萌处理浓度,并选用新陆早61、塔河2号两大新疆主栽品种进行生理验证;结合时间序列转录组(RNA-seq)和加权基因共表达网络分析(WGCNA),全面解析了MeJA促进萌发的多层级调控机制。
结果表明,MeJA一方面下调GhOle5加速脂类供能,另一方面激活JA信号自放大通路并时序调控ABA休眠通路,实现促萌发与保幼苗双向调控。本研究系统阐明茉莉酸甲酯通过放大内源茉莉酸信号、加速种子脂质动员、时序平衡激素互作协同促进棉花种子萌发的完整分子调控网络,完善棉籽萌发激素调控机制。该研究为利用外源激素调控棉种活力提供全新理论思路,也为新疆棉花种源创新与稳产增效提供坚实科技支撑。

论文共同第一作者为王玲玉、韩勇超、陈海虹,共同通讯作者为棉花所梁亚军研究员、石河子大学刘峰教授,自治区农业科学院棉花研究所为核心完成单位。该研究得到自治区重点研发计划专项资助。