棉花具有无限生长的模式，在棉花种植过程中田间种植的棉花需要采用化学抑制剂或人工打顶的方式来控制棉花生长，这无疑会带来严重的环境污染问题和增加种植成本。为了棉花产业的绿色可持续发展，棉花矮化育种是一种有效的新型育种方向。但是目前发现棉花矮化材料比较稀少，对棉花矮化分子机制研究也不够深入。

近期，中国农业科学院棉花研究所李付广课题组完成的题为“EPSPS regulates cell elongation by disrupting the balance of lignin and flavonoid biosynthesis in cotton” 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。

该研究通过异源过表达EPSPS基因获得了一批矮化兼抗除草剂功能的材料（DHR），从中选择了具有巨大矮化育种潜力的DHR1材料进行深入分析。

该研究对DHR1和ZM24进行表型分析，比较了不同生长时间的DHR1和ZM24的株高，发现DHR1始终表现矮化性状；比较DHR1和ZM24节间数目和长度，发现DHR1的节间数没有变化，而各个节间长度显著缩短；比较DHR1和ZM24的棉铃发育，种子发育和纤维品质，发现在DHR1中都没有受到影响；发现DHR1只降低了植株株高而不影响其他农艺性状，这些性状表明DHR1是一个优良的棉花矮化资源。

该研究通过联合转录组和代谢组分析也发现其共同富集通路都有苯丙烷合成通路，对苯丙烷合成通路相关差异表达基因和差异代谢物分析，发现DHR1木质素合成减少，而类黄酮代谢物增加。因此推测EPSPS基因在DHR1中的异源过表达造成了苯丙烷合成通路中木质素和类黄酮代谢物的合成分配不平衡，可能通过影响生长素信号通路和生长素响应基因，最终导致了DHR1矮化。该研究通过对DHR1的全面研究，发现EPSPS具有调节细胞伸长影响植物株高的新功能，并创制了兼具抗除草剂和矮化的新种质材料，为新疆棉花生产的机械化采收和轻简化栽培提供了新基因和新种质材料。

中国农业科学院棉花研究所转基因团队杨召恩研究员、李付广研究员、秦文强副研究员为该文章的通讯作者，闫青地博士为该文章第一作者。

该研究得到了河南省杰出青年基金（232300421010）、河南省重点研发计划（231111110400）、海南省三亚崖州湾合作项目（320LH045）、海南三亚崖州湾种子实验室（B21HJ0215）等项目的资助。

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‍https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311923003854‍

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。