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棉纤维是从胚珠表皮细胞分化而来的单细胞结构,其发育是一个由大量基因参与调控的复杂而有序的过程。超长链脂肪酸(VLCFAs)生物合成具有显著促进棉纤维发育的作用。β-酮脂酰辅酶A合酶(KCS)是VLCFAs生物合成限速酶,可能影响棉花短绒的起始与发育。环境低温严重制约了棉花的产量与品质,但是目前关于温度影响棉纤维发育的分子机制仍然不清楚。本实验旨在明确低温、GbKCS14与棉纤维发育三者间内在的联系,为改良棉花品质,增加棉花对低温的耐受性,提高低温下棉花的产量提供可靠的理论依据。主要研究结果如下:(1)通过实验表明,在开花后3-4天(day post anthesis,DPA)时进行低温处理(23℃)能显著影响海岛棉NLD52的短绒密度及长绒长度,即高温促进短绒伸长,低温抑制短绒伸长。另一方面海岛棉NLD52开花后胚珠中多数KCS基因表达受低温抑制,而GbKCS14的表达却受到低温诱导。生物信息学分析表明GbKCS14属于ELO型KCS,定位为内质网和高尔基体。根据组织表达模式分析表明GbKCS14基因在嫩叶和胚珠中的表达量较高。(2)通过低温处理后,棉花胚珠中GbKCS14的表达量升高,其启动子甲基化丰度降低,CHH基序上甲基化水平变化最为明显。进一步通过酵母单杂筛库筛选到一个JMJ家族的组蛋白赖氨酸甲基转移酶REF6,其C2H2结构域能够结合在启动子-370~-359 bp处。RT-qPCR结果表明REF6表达同样受低温诱导。表明低温下REF6可能能够改变GbKCS14启动子上特定位置的组蛋白甲基化状态,进而影响其启动子DNA甲基化丰度,调控其表达。(3)通过GC-MS分析植物材料中超长链脂肪酸含量,结果表明相比于WT,超表达株系中二十烷酸(C20:0)以及二十四烷酸(C24:0)的含量显著增加,表明GbKCS14可能能够催化C20:0、C24:0的合成。通过胚珠离体培养实验证明外源施加C20:0、C24:0都能够促进纤维的伸长,因此表明低温下GbKCS14在棉纤维发育过程中有着重要的作用。