BZR转录因子是油菜素内酯(BR)信号传导的核心成分，参与了许多植物物种的发育。BR对于棉纤维的起始和伸长是必不可少的。然而，在棉花中BR调节纤维发育的机制和BZR的功能知之甚少。
中国科学院研究团队在TPJ发表了一篇名为“GhBZR3suppressescottonfiberelongationbyinhibitingvery-long-chainfattyacidbiosynthesis”的文章揭示了GhBZR3通过抑制超长链脂肪酸生物合成来抑制棉纤维伸长。
在这里，我们在棉花中鉴定了一种称为GhBZR3的BZR家族转录因子蛋白。GhBZR3在拟南芥中的过表达导致根毛长度、下胚轴长度和下胚轴细胞长度缩短，表明GhBZR3负调控细胞伸长。
为了进一步验证GhBZR3在调节纤维发育中的潜在机制，在体外用BRZ处理胚珠6小时和12小时。来自VIGS-GhBZR3植物的处理过的胚珠和5-DPA胚珠（带有纤维）用于RNA-seq分析。结果表明，BRZ处理6h和12h后分别有和个基因上调。通过在GhBZR3中进行VIGS和RNA-seq，与对照相比，我们发现总共个上调基因，与对照相比，VIGS-GhBZR3胚珠中的脂肪酸代谢和降解途径显着富集（图5b）。同时，我们还发现BRZ处理的棉花富含脂肪酸代谢和降解途径（P0.）（图5c）。
图5GhBZR3调节下游脂肪酸合成VIGS-GhBZR3的通路富集分析棉花植物发现脂肪酸代谢和降解可能是主要受GhBZR3控制的调节途径。沉默棉花中的GhBZR3表达导致更高的植物高度以及更长的纤维。与野生型相比，沉默的GhBZR3植物中的超长链脂肪酸(VLCFA)含量也显着增加。GhKCS13启动子是VLCFA生物合成的关键基因，包含两个GhBZR3结合位点。
四种棉花KCS基因（GhKCS2、GhKCS6、GhKCS12和GhKCS13）在纤维中特异性高表达。为了探索GhBZR3的下游调控基因，使用RT-qPCR检测这四个GhKCS基因在野生型和VIGS-GhBZR3沉默植物中的表达水平。结果表明，VIGS-GhBZR3沉默植物中GhKCS6、GhKCS12和GhKCS13基因的表达水平显着上调，但GhKCS2的表达水平明显升高。只是略有不同（图6a）。
图6GhBZR3与GhKCS13启动子结合以调节脂肪酸合成为了筛选与GhBZR3相互作用的KCS蛋白，进行了酵母单杂交技术。我们发现GhBZR3可以与GhKCS13启动子区域结合（图6b）。使用电泳迁移率变动分析（EMSA）和荧光素酶分析，证实GhBZR3与GhKCS13的启动子元件相互作用（图6c，d）。总之，我们的结果表明GhBZR3可以直接与GhKCS13的上游启动子元件结合并抑制其表达（图6b、c、d）。
综上所述，这些结果表明GhBZR3通过减少VLCFA的生物合成负调控棉花纤维的发育。该研究不仅加深了我们对GhBZR3在棉花纤维发育中功能的理解，而且突出了在未来棉花育种计划中使用GhBZR3及其相关基因改善棉花纤维长度和植物生长的潜力。
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