記者12月19日從中國農業科學院棉花研究所獲悉，該所棉花分子遺傳改良創新團隊通過多物種比較和分子遺傳學分析手段，揭示了乙烯調控棉纖維長度與強度關鍵通路。這一發現為突破棉花育種中“長強”矛盾的瓶頸提供了關鍵分子靶點。相關研究成果日前發表於學術期刊《先進科學》。

棉纖維的長度和強度是決定其經濟價值的核心指標，但兩者在遺傳上通常表現為負相關的關系。纖維要長得長，強度就容易不夠﹔想讓纖維結實耐磨，長度又往往不盡如人意。這種“魚和熊掌難兼得”的“長強”矛盾，一直是優質棉培育路上的“攔路虎”。以往的研究發現，乙烯是棉纖維發育的關鍵調控激素，但其作用機制尚不明確。

團隊研究發現，乙烯對棉纖維的調控具有顯著的劑量依賴性，而且這種調控作用在棉花的不同進化階段具有不同特點。

在現代栽培的陸地棉中，提高乙烯水平能增強棉纖維強度但會縮短長度。為了搞清楚背后的原理，研究團隊開展了進一步研究，鑒定出一條關鍵的轉錄調控通路，正是這條通路將乙烯的信號精准傳遞到棉纖維發育的關鍵環節，從而調控纖維的生長狀態。在棉花的古老祖先種即亞洲棉中，上述調控通路的功能卻完全相反。在亞洲棉中，增加乙烯的含量，不僅不會縮短纖維，反而能使棉纖維變得更長。

這一調控邏輯在進化過程中的重塑，不僅科學地解釋了不同棉種間纖維特性的巨大差異，更重要的是，為通過基因編輯等現代生物技術手段，打破“長強”束縛、協同提升纖維長度與強度、培育新一代“超級棉花”品種指明了新方向。（記者李禾）

分享讓更多人看到