据湖北省科技厅消息，近日，华中农业大学张献龙院士团队在国际学术期刊《分子植物》发表重要成果，该研究首次揭示棉花化学脱叶的分子机制，并培育出“用药少、脱叶快、产量稳”的新种质，为农业绿色发展提供关键技术。
棉花机械化采收是现代农业发展的重要方向，在棉花机械化采收前往往通过化学脱叶剂诱导叶片脱落。虽然化学脱叶技术在棉花产业中得到了广泛应用，然而目前生产上的多数品种对脱叶剂不敏感，喷施脱叶剂后叶片干枯不脱落，易造成机采时含杂率高。如何实现棉花的高效落叶，成为世界棉花主产国共同面临的难题。
张献龙院士团队通过研究攻关，巧妙地利用基因“开关”来调控落叶，破解棉花落叶不畅的难题。研究人员发现，棉花叶柄基部有一处“脱落区”，喷施脱叶剂后，该区域会形成两类特殊细胞促使叶片脱落。他们锁定关键基因GhRLF1，它能分解叶片中的“保叶激素”（细胞分裂素），触发落叶信号，激活后脱叶率可达95%。然而，若该基因在棉铃中过量表达会干扰发育导致减产。为此，团队筛选出“精准开关”proGhPER21启动子——仅在叶片脱落区被脱叶剂激活，棉铃中则“休眠”。
通过分子设计，该团队将proGhPER21与GhRLF1结合，创制出新型棉花种质。田间试验显示，喷施脱叶剂后，新种质叶片脱落率显著提升，且棉铃数量、产量与正常植株无异。对比试验表明，仅用70%药量即可达到传统方法全剂量效果，既减少药剂浪费，又破解“‘脱叶’与‘稳产’难两全”的产业瓶颈。（文 姜胜来）
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