近日，中国农业科学院棉花研究所棉花种质资源创新利用团队鉴定到3个控制陆地棉叶绒毛的主效位点，并系统解析了其调控叶绒毛发育的遗传机制，为解析棉花表皮毛和纤维发育提供了新见解。相关研究成果发表在《植物杂志（The Plant Journal）》上。
叶绒毛和纤维都是棉花表皮毛状体，其中叶绒毛是叶片重要的物理屏障，对棉花生物和非生物胁迫的抗性形成以及生态适应性都具有重要的意义，但目前其发育调控的分子机制尚未全面解析。
该研究利用1037份遗传多样性丰富的陆地棉种质进行全基因组关联分析，首次同时鉴定到3个与叶绒毛数量相关的主效位点LPA1、LPA2和LPA3。其中LPA1是已发现的正调控绒毛发育位点，且其候选基因表达可能受上游的结构变异调控。该研究新鉴定到LPA2和LPA3位点，其候选基因是一对同源基因，均负调控叶绒毛发育。进一步研究表明，LPA1位点的候选基因能与LPA2和LPA3位点的候选基因的启动子结合，激活它们的表达；而LPA2和LPA3位点的候选基因则能抑制LPA1位点的候选基因的转录。研究结果揭示了叶绒毛主效位点参与棉花表皮毛起始和发育过程的调控网络，解析了陆地棉表皮毛发育的遗传机制，为棉花纤维分子遗传提供了理论支撑。
该研究得到了国家重点研发计划、河南省自然科学基金等项目的支持。