تجمع سلولز در سلول های فیبر در طول بیوسنتز دیواره سلولی ثانویه یک پدیده مهم در زیست شناسی سلولی است. پیش از این، چندین تلاش برای بررسی سنتز سلولز دیواره ثانویه الیاف پنبه انجام شد.
مطالعات نشان داده اند که رسوب سلولز توسط سرکوب ژن Sus محدود شده است که نقش مهمی در سنتز سلولز دارد. بعدها، شناسایی ایزوفرم جدید Sus (SusC) به طور قابل توجهی در طول سنتز سلولز دیواره ثانویه و توسعه الیاف در الیاف پنبه بریل و همکاران افزایش یافت.
اکثر ژن های دخیل در بلوغ فیبر تنفس سلولی را تنظیم می کنند علاوه بر این، فاکتورهای رونویسی از جمله MYB، C2H2، bHLH، WRKY، و HD-ZIP نیز برای توسعه فیبر مهم هستند.
مطالعات مختلف قبلی نشان داده‌اند که ژن‌های خانواده مرتبط با MYB تمایل بالایی به رشد فیبر در G. hirsutum دارند (Machado et al., 2009). با در نظر گرفتن مثال GhMYB6 که در طول افزایش طول و بلوغ فیبر تنظیم شده است.
در حالی که فاکتور رونویسی شبیه MYB R2R3 در طول شروع و افزایش طول فیبر بیان می شود علاوه بر این، GbRL1 شبیه RAD بیان بالاتری را در تخمک‌های پنبه در طول شروع فیبر نشان داد، و فاکتور رونویسی TCP رشد فیبر و ریشه مو را با کنترل بیوسنتز اسید جاسمونیک، سیگنال‌دهی اتیلن، کانال کلسیم و ROS تنظیم می‌کند.
در ازدیاد طول فیبر، GhHOX3 از خانواده زیپ هومومین-لوسین کلاس IV (HD-ZIP) در بیان معنی دار بود (شان و همکاران، 2014). علاوه بر این، فیتوهورمون‌هایی مانند اتیلن، اکسین و براسینوستروئیدها نیز بازیگران مهمی در توسعه فیبر بودند.
افزایش طول الیاف کنترل کننده اتیلن با تحریک شبکه بیوسنتز پکتین، جیبرلین ها و اسید ایندول-3-استیک برای شروع و ازدیاد طول فیبر در پنبه مورد نیاز است .
ماندگاری بیشتر اسید جاسمونیک به طور معمول از کشیدگی فیبر جلوگیری می کند.
توسعه الیاف پنبه به طور کلی توسط شبکه‌ای از ژن‌های با بیان بالا با افزودن برخی چالش‌های اضافی تنظیم می‌شود. مانند (1) ژن‌های بیان شده متفاوت با تجزیه و تحلیل مقایسه‌ای با تغییرات بین گونه‌ها به جای مربوط به صفات فیبر مرتبط هستند.
استفاده از توالی‌های ژن کدکننده پروتئین از Gossypium raimondii و Gossypium aboreum ممکن است به اندازه کافی برای حاشیه‌نویسی ژن دقیق نباشد.
پنبه تتراپلوئید، و مشخص نیست که آیا هر یک از ژن های بیان شده شناسایی شده از گزارش های قبلی دارای تغییرات توالی بین یک جهش یافته فیبر پنبه و نوع وحشی آن است یا خیر.
زیرا تنها ژن‌های بیان شده متفاوت که دارای تفاوت‌های توالی و کلکالیزه شدن با صفات فیبر هدف هستند، کاندیدای احتمالی برای مطالعات پنبه‌ای پیشرفته هستند. این ویژگی ها ساخت وکتور را برای تجزیه و تحلیل ژن های عملکردی و غربالگری از طریق رویکرد “ژنوتیپ به فنوتیپ” تسهیل می کند.
بنابراین، زرادخانه دستکاری ژنومی پنبه به فوریت نیاز به به روز رسانی برای پاسخگویی به تقاضا برای تجزیه و تحلیل های عملکردی ژن کالبد شکافی سریع و دقیق دارد. بر اساس حقایق ارائه شده و ژنومیک عملکردی مستند صفات کیفیت الیاف، در کنار در دسترس بودن منابع ژنتیکی و راندمان تبدیل بالا، استفاده از سیستم CRISPR/Cas انتخاب بهتری برای بهبود کیفیت الیاف پنبه است.
