华中农业大学张献龙院士团队在植物学一区Top期刊发表研究论文

中国作为全球最大的棉花生产国和消费国，面对耕地资源向粮食作物倾斜、棉花种植面积压缩的挑战，高密度种植成为提高产量的有效途径，但传统松散株型导致田间郁蔽。为此，华中农业大学张献龙院士团队联合新疆农业科学院，从四倍体野生棉黄褐棉中克隆了调控果枝夹角的主效基因GhFBA1_At，并解析了“GATA5–GhFBA1_At–KNAT7”模块的分子机制：光响应转录因子GATA5激活GhFBA1_At表达，后者抑制KNAT7蛋白积累，进而减弱对半纤维素合成的促进作用，促进细胞扩张并减小果枝夹角。研究还发现黄褐棉特有的8,260 bp缺失导致GhFBA1_At功能丧失，通过杂交回交将该等位基因导入陆地棉，可定向改良株型、实现密植增产。田间试验显示，敲除株系在较高密度下产量显著高于野生型。该工作为棉花理想株型分子设计育种提供了理论依据和实用工具。