棉花（Gossypium spp.）作为全球不可或缺的重要作物，不仅是主要的天然纤维来源，还是主要的油料和动物饲料蛋白质来源。在我国，特别是西北内陆棉区，干旱和盐胁迫严重制约了棉花产量和纤维品质。bc₁复合物激酶（ABC1K）是一种非典型蛋白激酶（aPK），在植物质体中起着至关重要的作用，但对于ABC1Ks在棉花中对非生物胁迫的反应知之甚少。

近期，甘肃农业大学进化与发育生物学学科团队宿俊吉教授课题组完成的题为“Knockdown of the atypical protein kinase genes GhABC1K2-A05 and GhABC1K12-A07 make cotton more sensitive to salt and PEG stress” 的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2024年10期正式发表。

该研究在陆地棉（Gossypium hirsutum L.）中鉴定到40个ABC1K基因，发现其不均匀地分布在17条染色体上。GhABC1K家族成员包括35对同源基因，并通过片段重复扩增。GhABC1K启动子序列包含多种与激素或非生物胁迫相关的顺式调控元件。qRT-PCR结果显示，暴露于不同非生物胁迫下，大多数GhABC1K基因表达均上调。其中GhABC1K2-A05和GhABC1K12-A07在至少三种非生物胁迫中上调表达。通过病毒诱导的基因沉默（VIGS）技术进一步对这些基因进行了功能分析。与对照相比，在NaCl和PEG胁迫下，GhABC1K2-A05和GhABC1K12 -A07棉花沉默植株中丙二醛（MDA）含量升高，过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性降低，叶绿素和可溶性糖含量降低。此外，6个应激标记基因（GhDREB2A、GhSOS1、GhCIPK6、GhSOS2、GhWRKY33和GhRD29A）在GhABC1K2-A05和GhABC1K12-A07沉默植株中受胁迫后表达水平显著下调。结果表明，敲低基因GhABC1K2-A05和GhABC1K12-A07使棉花对盐和PEG胁迫更加敏感。

甘肃农业大学进化与发育生物学学科团队宿俊吉教授为该文章的通讯作者，王彩香研究员和硕士毕业生李美丽为该文章共同第一作者。

该研究得到了国家自然科学基金和甘肃农业大学省部共建干旱生境作物学国家重点实验室开放课题的资助。

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‍https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311924000467

Cite the article:Caixiang Wang, Meili Li, Dingguo Zhang, Xueli Zhang, Juanjuan Liu, Junji Su. 2024. Knockdown of the atypical protein kinase genes GhABC1K2-A05 and GhABC1K12-A07 make cotton more sensitive to salt and PEG stress. Journal of Integrative Agriculture, 23(10): 3370-3386.

Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.6，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。