據湖北省科技廳消息，近日，華中農業大學張獻龍院士團隊在國際學術期刊《分子植物》發表重要成果，該研究首次揭示棉花化學脫葉的分子機制，並培育出“用藥少、脫葉快、産量穩”的新種質，為農業綠色發展提供關鍵技術。
棉花機械化采收是現代農業發展的重要方向，在棉花機械化采收前往往通過化學脫葉劑誘導葉片脫落。雖然化學脫葉技術在棉花産業中得到了廣泛應用，然而目前生産上的多數品種對脫葉劑不敏感，噴施脫葉劑後葉片乾枯不脫落，易造成機採時含雜率高。如何實現棉花的高效落葉，成為世界棉花主産國共同面臨的難題。
張獻龍院士團隊通過研究攻關，巧妙地利用基因“開關”來調控落葉，破解棉花落葉不暢的難題。研究人員發現，棉花葉柄基部有一處“脫落區”，噴施脫葉劑後，該區域會形成兩類特殊細胞促使葉片脫落。他們鎖定關鍵基因GhRLF1，它能分解葉片中的“保葉激素”（細胞分裂素），觸發落葉信號，激活後脫葉率可達95%。然而，若該基因在棉鈴中過量表達會干擾發育導致減産。為此，團隊篩選出“精準開關”proGhPER21啟動子——僅在葉片脫落區被脫葉劑激活，棉鈴中則“休眠”。
通過分子設計，該團隊將proGhPER21與GhRLF1結合，創制出新型棉花種質。田間試驗顯示，噴施脫葉劑後，新種質葉片脫落率顯著提升，且棉鈴數量、産量與正常植株無異。對比試驗表明，僅用70%藥量即可達到傳統方法全劑量效果，既減少藥劑浪費，又破解“‘脫葉’與‘穩産’難兩全”的産業瓶頸。（文 姜勝來）
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