機(jī)采棉是棉花未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，化學(xué)脫葉是機(jī)采棉必不可少的一項(xiàng)技術(shù)措施，化學(xué)脫葉效果的好壞直接影響機(jī)采棉的質(zhì)量和效率。新陸早50是新疆農(nóng)科院選育的品種，對(duì)商用脫葉劑（脫吐隆和乙烯利混劑）敏感，是新疆廣泛種植的機(jī)采棉品種，但是其脫葉機(jī)理尚不明確。近期，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花團(tuán)隊(duì)與新疆農(nóng)科院在Journalof Experimental Botany上在線(xiàn)發(fā)表了題為Crosstalkbetween cytokinin and ethylene signaling pathways regulates leafabscission in cotton in response to chemical defoliants的研究論文，闡述了機(jī)采棉脫葉的分子機(jī)理。

　　研究選用對(duì)脫葉劑敏感的棉花品種新陸早50和對(duì)脫葉劑不敏感的棉花品種新陸早33，分別用脫葉劑和水（對(duì)照）處理兩個(gè)棉花材料，首先通過(guò)形態(tài)學(xué)和細(xì)胞學(xué)確定兩個(gè)棉花品種對(duì)脫葉劑的響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)新陸早50離層形成早于新陸早33，脫葉劑處理后脫葉率遠(yuǎn)高于新陸早33。然后對(duì)兩個(gè)材料兩種處理不同時(shí)間點(diǎn)離層組織取樣進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組分析，結(jié)果表明在噴施脫葉劑后，新陸早50中的細(xì)胞分裂素氧化酶基因GhCKX3等急劇上調(diào)表達(dá)，細(xì)胞分裂素含量降低；與新陸早50相比，細(xì)胞分裂素氧化酶基因GhCKX3等在新陸早33中的響應(yīng)明顯滯后，細(xì)胞分裂素響應(yīng)基因GhARRs的差異表達(dá)在新陸早33中加劇。研究進(jìn)一步通過(guò)RNAi干涉抑制細(xì)胞分裂素氧化酶基因GhCKX3的表達(dá)，減少細(xì)胞分裂素的降解，脫葉劑處理結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與野生型對(duì)照相比，GhCKX3-RNAi植株對(duì)脫葉劑不敏感，其GhCKX3受脫葉劑誘導(dǎo)表達(dá)變化不大，細(xì)胞分裂素含量變化不明顯。另一方面，與新陸早33相比，新陸早50對(duì)乙烯更敏感，化學(xué)脫葉過(guò)程伴隨著乙烯的大量釋放，特別是在新陸早50中，這一因素加速新陸早50葉片的脫落。同時(shí)，GhCKX3-RNAi植株對(duì)乙烯的敏感性降低，乙烯響應(yīng)相關(guān)基因在GhCKX3-RNAi植株中表達(dá)差異減弱。該研究揭示了細(xì)胞分裂素和乙烯信號(hào)相互作用共同調(diào)控棉花脫葉，為機(jī)采棉的選育提供指導(dǎo)。

　　華中農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳改良國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的博士生徐嬌和陳林為該論文的共同*作者，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)楊細(xì)燕教授和新疆農(nóng)科院徐海江研究員為該論文共同通訊作者。該研究工作受到國(guó)家重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助。

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