博士畢業于浙江大學，入職河南科技學院，青年教師以第一作者身份在一區Top期刊上發表研究論文

近日，浙江大學棉花精準育種創新團隊在國際知名學術期刊《Plant Physiology》（中科院一區Top期刊）發表了題為《A ubiquitin–GhUBX–GhCDC48 module regulates secondary cell wall thickening in cotton fiber》的研究論文。該研究以高強纖維親本Prema和低強纖維親本86-1中挖掘到的纖維強度關鍵基因GhUBX為核心，系統解析了棉花纖維次生細胞壁（SCW）增厚的分子調控機制。

棉花纖維強度是決定其紡紗品質的關鍵性狀，而次生細胞壁的厚度直接影響纖維強度，其分子調控機制此前尚不明確。本研究首次在陸地棉中發現“泛素–GhUBX–GhCDC48”模塊通過26S蛋白酶體降解與ATP酶活性雙重通路精準調控次生壁在纖維細胞中的沉積過程。GhUBX作為泛素E3連接酶，介導GhCDC48的泛素化–26S蛋白酶體降解；當GhUBX被抑制或GhCDC48被過量表達時，纖維細胞內GhCDC48蛋白積累，使得細胞內ATP酶活性增強，進而激活GhsusA、GhKNL1和GhCESA7/8等次生壁加厚關鍵基因表達，最終使纖維次生壁厚度增加11.71%–23.83%，纖維強度顯著或極顯著提高。

GhUBX轉基因棉花纖維檢測、透射電鏡和掃描電鏡結果

研究還鑒定出GhUBX編碼區一個6bp的InDel變異，該變異影響親本中不同GhUBX蛋白與GhCDC48的結合親和力。進一步分析表明，GhUBX通過其UBA結構域和SSR區段橋接泛素與GhCDC48，介導GhCDC48的泛素化降解過程。

GhUBX通過泛素化調控GhCDC48并影響纖維強度的工作模型

該研究成果為棉花高強纖維育種提供了可追蹤的分子標記，為棉花纖維品質分子設計育種提供了新靶點。未來可通過基因編輯或反義RNA技術精準調控GhUBX–GhCDC48模塊，快速培育高強優質棉花新種質，有力支撐我國棉花產業競爭力的提升。

臧毅浩博士（現為河南科技學院青年教師）和浙江大學農業與生物技術學院碩士研究生俞麗珊為本文的共同第一作者，浙江大學胡艷教授為論文通訊作者，浙江大學張天真教授、司占峰副研究員和四川省農科院鄧潔瓊副研究員對本研究工作給予了重要指導。博士研究生馬隆恩、李笑然、玄麗莎、許晨雨、張雅瑤參與了本研究。本研究得到農業農村部“農業生物育種2030重大專項”和中國博士后科學基金等項目資助。