近日，中国农业科学院棉花研究所棉花分子遗传改良创新团队揭示了转录因子GhLBD18通过激活自噬相关基因GhATG18a依赖的自噬通路，调控棉花体细胞胚胎发生的分子机制，为优化棉花遗传转化体系和理解植物细胞命运重编程提供了新思路。相关研究结果以“GhLBD18 triggers GhATG18a-dependent autophagy during somatic embryogenesis in cotton”为题发表在国际知名期刊《前沿研究（Journal of Advanced Research）》（IF=17.1）上。

体细胞胚胎发生是植物细胞全能性的重要体现，通过体细胞脱分化形成愈伤组织、愈伤组织增殖和胚性愈伤组织再分化启动胚胎发育程序。该技术在转基因作物创制、种质资源保存、人工制种、单倍体育种及无性繁殖等领域具有广泛应用前景。自噬作为一种高度保守的细胞内降解与循环途径，在植物胁迫应答和有性生殖中发挥重要作用，但其在无性生殖尤其是体细胞胚胎发生中的分子机制尚不清楚。

该研究通过转录组分析鉴定到一个在棉花体细胞胚胎发生起始阶段高表达的自噬相关基因GhATG18a。研究发现，过表达该基因可显著促进愈伤组织的起始与增殖，且自噬活性增强。进一步研究表明，转录因子GhLBD18可直接结合该基因启动子并激活其转录。过表达GhLBD18的株系表现出与过表达该基因相似的表型，均能加速愈伤组织起始和增殖，并且可将体细胞胚胎发生的愈伤诱导、增殖和再分化三个阶段的总时长缩短约16–20天。在此基础上，该研究提出了利用β-雌二醇诱导型启动子pER8驱动GhLBD18或其下游靶基因GhATG18a的时空调控策略，以期在不影响胚性愈伤转化效率的前提下进一步缩短转化周期。研究结果首次建立了GhLBD18-GhATG18a转录调控模块通过增强自噬活性驱动棉花体细胞胚胎发生的分子调控模型，揭示了自噬在植物体细胞胚胎发生中的新功能，为通过细胞自噬改良作物遗传转化效率提供了重要分子靶点。

该研究得到了国家科技重大专项、国家自然科学基金青年科学基金、河南省自然科学基金等项目的支持。安阳工学院袁佳辰博士、中棉所魏喜博士和已毕业联合培养研究生刘醒醒、智星星和武小清为该论文共同第一作者，中棉所葛晓阳研究员、王晔副研究员为共同通讯作者。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2026.06.021

GhLBD18-GhATG18a 模块调控体细胞胚胎发生过程中自噬活性的机制