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戎均康团队揭示双基因协同调控棉花光周期开花新机制

来源：花匠小妙招时间：2025-07-23 05:04

近日，浙江农林大学戎均康教授团队在国际农作物遗传育种经典知名期刊 Theoretical and Applied Genetics （中科院1区Top，IF=4.4）发表了题为“Fine mapping and functional validation reveal two incomplete dominant genes controlling photoperiod-sensitive flowering in Gossypium hirsutum” 的研究论文，鉴定出调控陆地棉开花光周期敏感性的关键基因，为棉花早熟分子育种提供了重要理论支撑。

棉花第一果枝节位（NFFB）与开花时间密切相关，可以作为研究光周期敏感性的表型指标。研究团队通过构建半野生棉Palmeri 37（晚花）与现代栽培棉CCRI74（早花）的杂交群体，在染色体D03（1.13 cM）和D08（2.72 cM）上定位到两个调控NFFB的加性效应基因位点。通过精细定位和功能验证，鉴定出AGAMOUS-LIKE8（GhAGL8）和JASMONATE ZIMDOMAIN1（GhJAZ1）为核心候选基因。

亚细胞定位实验表明，GhAGL8与GhJAZ1蛋白主要定位于细胞核。进一步分析发现，GhAGL8在早花品种CCRI74中的表达量显著高于晚花品种Palmeri 37，且其启动子区单倍型变异（-1036 bp的TT/--）与NFFB及基因表达水平高度相关。病毒诱导基因沉默（VIGS）实验表明，沉默GhAGL8后植株NFFB和株高增加。GhJAZ1在CCRI74的叶片、茎和花萼中表达量更高，且在幼苗发育阶段持续上调。研究还发现，CCRI74特有的GhJAZ1氨基酸插入可能通过促进花芽分化，显著缩短开花时间。

该研究不仅首次揭示了GhAGL8和GhJAZ1在棉花光周期开花中的核心调控作用，还发现了半野生棉Palmeri 37是研究棉花光温反应的重要材料。这一成果为培育棉花早熟品种提供了新的早熟基因，对提升全球棉花生产适应性具有重要意义。