DAP-seq技术在GhBES1.4介导的BR对陆地棉纤维伸长调控网络研究中的应用

棉花是世界上重要的天然纤维作物，棉纤维是细长的单细胞。油菜素内酯(BRs)通过BES1/BZR1转录因子参与植物生长和发育的调控，对棉纤维的伸长具有重要的调节作用。然而，BRs参与棉纤维伸长调控的分子机制有待探究。

2022年12月21日，中国农业科学院棉花研究所的研究成果发表在Plant Physiology期刊上(影响因子8.005)，文章题目为“A brassinosteroid transcriptional regulatory network participates in regulating fiber elongation in cotton”。该研究使用DNA亲和纯化测序(DAP-seq)技术鉴定了陆地棉中BR信号通路核心转录因子GhBES1.4的结合基序和靶基因。揭示了GhBES1.4介导的BR调控棉纤维伸长的网络，为培育陆地棉优质纤维新品种提供了宝贵的基因资源。

该研究通过DAP-seq技术，鉴定出1531个GhBES1.4结合的靶基因，筛选出5个GhBES1.4识别的基序。过表达GhBES1.4基因能促进纤维的伸长，降低GhBES1.4基因的表达会减少纤维的长度。结果表明GhBES1.4正调控BR介导的纤维伸长。

图1. 通过DAP-seq技术鉴定GhBES1.4的直接靶基因
 

图2. GhBES1.4的结合基序分析

通过DAP-seq、RNA-seq和GWAS联合分析，筛选到7个BR调控的纤维伸长相关基因，并进一步解析了GhBES1.4调控棉纤维发育的信号网络。而且，GhHMG1和GhCYP84A1对纤维伸长的促进作用证实了多组学联合分析鉴定基因的准确性。总之，该研究明确了GhBES1.4通过BR信号通路，调控棉纤维伸长的分子机制，并且为多组学联合分析，寻找关键功能基因提供了有效的遗传育种策略。

图3. GhBES1.4介导棉纤维伸长的机制图

论文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiac590