棉花如何耐受高温？这个基因簇起了关键作用

作者: aeks | 发布时间: 2025-10-14 04:28 | 更新时间: 2025-10-14 04:28

高温胁迫常导致植物雄蕊不育，进而限制作物产量。多倍体化产生的基因重复为植物适应环境胁迫提供了线索。本研究揭示，棉花中编码内在无序小肽的GhRALF30L基因发生大量重复，这一现象有助于提高棉花雄性生殖器官的耐热性。在异源四倍体棉花中，多倍体化驱动形成了23个GhRALF30L基因，而其两个二倍体祖先中仅发现4或5个同源基因。表达和功能分析证实，GhRALF30L以剂量依赖的方式调控耐热性，基因剂量减少会降低棉花的耐热能力。在高温胁迫下，GhRALF30L与GhFERA1/GhCAPA1蛋白相互作用，并促进它们在细胞膜上的凝聚。这种凝聚作用通过上调热休克因子（HSFs）、热休克蛋白（HSPs）以及活性氧清除基因的表达，从而激活热应激反应。研究结果表明，多倍体化产生的GhRALF30L基因簇通过促进GhFERA1/GhCAPA1的凝聚，赋予棉花雄性生殖器官耐热性。