近日，来自华中师范大学的李学宝和郑勇研究团队在The Plant Cell在线发表了题为Phosphorylation of WRKY16 by MPK3-1 is essential for its transcriptional activity during fiber initiation and elongation in cotton (Gossypium hirsutum)的研究论文。该研究发现了一个对棉花纤维发育和伸长至关重要的WRKY型转录因子。

研究背景：作为世界范围内重要的经济作物，棉花为纺织业提供了天然纤维原料。棉纤维是棉花种皮上特化伸长的单个表皮细胞。棉纤维的发育是一个复杂而精密的过程。该过程历时50天需要经过四个阶段：起始、伸长、次生细胞壁增厚和成熟。迄今为止，调控棉纤维发育的具体分子机制还并不清楚。近年来，多个与棉花纤维发育相关的转录因子相继被发现。然而，我们对WRKY家族的转录因子如何参与调控棉花纤维发育还知之甚少。

核心问题：我们希望了解WRKY转录因子是否参与调控棉纤维发育。为了验证这一想法，我们敲低了陆地棉中GhWRKY16基因的转录水平并观测其对纤维性状的影响

研究发现：我们发现GhWRKY16是一个能够促进棉纤维发育的WRKY转录因子，它能够正向调控纤维的起始和伸长。与野生型相比，GhWRKY16基因敲低的转基因棉中胚珠纤维突起减少，纤维变短。在棉纤维发育早期，GhWRKY16直接作用于GhHOX3、GhMYB109、GhCesA6D-D11和GhMYB25基因的启动子并激活它们的表达进而促进棉纤维的起始和伸长。除此之外，GhWRKY16能够被丝裂原活化蛋白激酶GhMPK3-1磷酸化，磷酸化的GhWRKY16进而在早期棉纤维发育中直接激活GhHOX3、GhMYB109、GhCesA6D-D11和GhMYB25基因的转录。因此，我们的结果证实了GhWRKY16在棉纤维的起始和伸长中发挥重要作用，并且由GhMPK3-1介导的磷酸化对激活GhWRKY16的转录调节活性必不可少。

前景展望：我们的研究发现控制棉花的产量和纤维品质可以通过调控特定基因的表达而实现。我们希望本研究能够为培育高产、优质的棉花提供理论基础。