棉花是世界上最主要的经济作物之一,在我国国民经济中占有十分重要的地位。棉纤维由胚珠表皮细胞发育而成,是一种重要的天然植物纤维,主要用于纺织工业。棉纤维的品质与产量一样,都直接影响着我国的纺织工业发展和国民经济收入。因此,改良纤维品质已成为棉花育种的主要目标。在本实验室的早期研究中,从海岛棉纤维均一化cDNA文库中获得了一个class I TCP家族的成员基因GbTCP,该基因在纤维伸长时期优势表达。利用RNA干扰(RNAi)技术在棉花中抑制该基因表达可导致纤维变短,表明该基因可能正调控纤维的伸长。本研究中,通过农杆菌转化法获得了种皮特异启动子FBP7和纤维伸长特异启动子GbEXPA2驱动的GbTCP超表达转基因棉花株系。纤维品质考察结果表明,PFBP7驱动的超表达株系纤维变长变细,而PGbEXPA2超表达株系纤维变短变粗,而其衣分均没有明显变化。成熟纤维横切面扫描电镜的结果表明,PFBP7驱动超表达株系细胞壁变薄,而PGbEXPA2超表达株系细胞壁增厚。进一步研究发现,0 DPA胚珠中各超表达株系JA含量均高于野生型,而在10 DPA纤维中PFBP7驱动的超表达株系JA含量与野生型持平,PGbEXPA2驱动的超表达株系中JA含量仍高于野生型。同时,超表达株系中JA合成及响应相关基因的表达量变化与JA含量变化一致。已有报道表明JA路径对纤维伸长有一定影响,因此我们推测GbTCP是通过调控JA信号路径来最终影响纤维伸长的。另外,研究中还发现,PGbEXPA2驱动的超表达株系的10 DPA纤维中与次生壁加厚相关的基因也提前上调表达。因此PGbEXPA2超表达株系纤维变短变粗的原因也有可能是纤维发育提前进入了次生壁加厚时期从而使纤维伸长受到抑制变短,纤维素合成增加纤维变粗。