近期，中国科学院微生物研究所仲乃琴团队在Plant Biotechnology Journal上发表题为 “Cotton BOP1 mediates SUMOylation of GhBES1 to regulate fiber development and plant architecture” 的文章，该研究揭示了GhBOP1作为一种类似SUMO E3连接酶发挥功能，介导BR信号通路中GhBES1发生SUMO化修饰的新机制，同时验证了GhBOP1通过影响BR信号调控棉花纤维和株高的过程，为利用分子育种培育棉花新品种提供了新的理论依据。
棉花株型是影响棉花产量和机械化收割的重要因素。研究团队发现，过表达GhBOP1（BLADE-ON-PETIOLE 1）的转基因棉花与野生型相比，其纤维变短株高变矮。相反，GhBOP1敲低的株系植株高度增加且纤维变长。结合BR激素处理实验，推测其与BR信号受到抑制有关。已有研究表明，BOP1与BR信号通路中转录因子BES1互作，抑制其蛋白稳定性。在此基础上，研究团队发现GhBOP1和GhSUMO1之间存在直接相互作用，可能与BR信号通路中转录因子GhBES1形成蛋白复合物发挥功能。体外和体内SUMO化实验分析显示，GhBOP1以类似E3连接酶的方式促进GhBES1的SUMO化修饰以及降解。以此方式调节BR信号通路，可以影响植株的株高和纤维长度。该研究不仅揭示了GhBES1 发生SUMOylation的一种新机制，还为GhBOP1通过调控GhBES1积累来调节纤维长度和植物高度提供了重要的见解。
图1 GhBOP1调控GhBES1发挥功能的机制
中国科学院微生物研究所硕士研究生王炳婷为该论文第一作者，中国科学院微生物研究所吴家和研究员为本文通讯作者。该研究计划得到了农业农村部“农业生物育种重大专项”和国家自然科学基金面上项目的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1111/pbi.14428
