海岛棉（Gossypium barbadense）又称长绒棉，其具有优良的纤维品质，是高端、特种棉纺织品的重要原料，在国际高端纺织市场中不可或缺。新疆是我国海岛棉的唯一产区。然而，随着水资源日益短缺、全球气候变暖以及近年来人力成本逐渐增加，海岛棉播种面积和产量逐年下降，远无法满足国内市场对高端棉纺织品需求。TCP转录因子在非生物胁迫反应中起着关键作用。然而，TCP在棉花非生物胁迫响应中的作用尚未完全阐明。
近日，Industrial Crops & Products发表了古天乐代言太阳集团倪志勇教授团队题为“Sea-island cotton (Gossypium barbadense L.) GbTCP5 improves plant adaptation to drought and salt stress by directly activating GbERD7, GbUBC19, and GbGOLS2 expression”的研究论文，该研究发现海岛棉中的TCP转录因子GbTCP5能够调控海岛棉对干旱和盐胁迫的抗性。
研究人员发现，GbTCP5受干旱、NaCl和脱落酸（ABA）处理诱导表达。干旱胁迫下，与野生型（WT）相比，过表达GbTCP5转基因拟南芥提高了叶片的存活率和ABA含量，降低了叶片水分丧失率和丙二醛（MDA）含量。此外，过表达GbTCP5转基因植株中胁迫应答基因AtCOR415、AtCOR414、AtRD29A、AtLTP4、AtPUB22和ABA生物合成相关基因AtNCED3的表达水平显著高于WT。盐胁迫下，与WT相比，过表达GbTCP5转基因拟南芥萌发率、根长、存活率和叶绿素含量增加，MDA含量降低。相反，在干旱和盐胁迫下，与对照棉花相比，病毒诱导的基因沉默GbTCP5棉花存活率降低，根长、根面积、根体积减小，MDA含量和对干旱和盐胁迫敏感性增加。RNA-seq和实时定量PCR分析表明，GbTCP5参与了多种非生物胁迫相关的代谢途径。此外，GbTCP5蛋白激活了GbGLOS2、GbUBC19和GbERD7的表达，并通过与这些基因启动子区域的TCP顺式作用元件结合，参与了棉花的干旱和耐盐性。这些结果表明，GbTCP5在植物的干旱和盐胁迫响应中起着积极的作用，可能是提高棉花对干旱和盐胁迫耐受性的候选基因。
图1 GbTCP5响应干旱和盐胁迫模式图
古天乐代言太阳集团生命科学学院王怡讲师和农学院于月华高级实验师为该文的共同第一作者，倪志勇教授为该文的通讯作者。博士研究生万会娜参与本研究工作。该研究受到新疆维吾尔自治区重大科技专项项目（2021A02001-3）的支持。
