近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所戴小楓研究員領(lǐng)銜的加工有害生物創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在跨膜受體蛋白介導(dǎo)的棉花抗黃萎病分子機(jī)制研究中取得新進(jìn)展。該研究從棉花中鑒定出兩個(gè)具有抗黃萎病功能的跨膜受體類(lèi)抗病基因，揭示了其依賴(lài)胞吞過(guò)程調(diào)控抗病防衛(wèi)反應(yīng)的關(guān)鍵作用過(guò)程。相關(guān)研究成果于5月29日在線(xiàn)發(fā)表在《植物科學(xué)前沿（Frontiers in Plant Science）》上。
棉花黃萎病是由大麗輪枝菌引起的頭號(hào)生產(chǎn)病害，也是世界性難題，造成我國(guó)棉花年均產(chǎn)量損失15%以上，嚴(yán)重威脅棉花生產(chǎn)安全。闡明抗病機(jī)理、挖掘抗病基因一直是棉花抗黃萎病分子遺傳改良的前提，一直未有突破?？缒な荏w蛋白曾被報(bào)道在調(diào)控抗病防衛(wèi)反應(yīng)中起到重要作用，但是否參與棉花抗黃萎病的功能及可能存在的調(diào)控機(jī)制與途徑研究卻未有報(bào)道。
該研究從海島棉中克隆到兩個(gè)強(qiáng)烈應(yīng)答大麗輪枝菌侵染的跨膜受體蛋白基因GbaVd1和GbaVd2，兩個(gè)基因均編碼富含亮氨酸重復(fù)（LRR）序列的胞外區(qū)、跨膜結(jié)構(gòu)域、胞內(nèi)短肽等跨膜受體蛋白典型的結(jié)構(gòu)域；利用病毒誘導(dǎo)基因沉默技術(shù)鑒定發(fā)現(xiàn)GbaVd1和GbaVd2基因沉默后抗病海島棉對(duì)大麗輪枝菌抗性轉(zhuǎn)變?yōu)楦吒?，在擬南芥中過(guò)表達(dá)這兩個(gè)基因則顯著提高了轉(zhuǎn)基因株系維管束的木質(zhì)化程度、增強(qiáng)了對(duì)大麗輪枝菌的抗性，表明GbaVd1和GbaVd2基因具有抗黃萎病功能。進(jìn)一步分析了轉(zhuǎn)基因擬南芥材料相對(duì)于野生型的基因表達(dá)譜，發(fā)現(xiàn)GbaVd1和GbaVd2的調(diào)控功能及路徑存在分化，但均影響了胞吞作用過(guò)程并激活了WRKY、AP2等轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)，從而調(diào)控大量植物細(xì)胞壁合成相關(guān)基因參與維管束木質(zhì)化過(guò)程，增強(qiáng)寄主植物對(duì)黃萎病的組織入侵抗性。該研究揭示了棉花跨膜受體蛋白介導(dǎo)的黃萎病抗性機(jī)制及其基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，建立了人類(lèi)對(duì)棉花抗黃萎病分子機(jī)制的新認(rèn)識(shí)，為進(jìn)一步利用抗病基因開(kāi)展棉花抗性分子遺傳改良奠定了基礎(chǔ)。
該研究以加工所為第一完成單位，團(tuán)隊(duì)研究骨干陳捷胤副研究員和博士研究生李楠洋為文章共同第一作者，戴小楓研究員通訊作者。該研究得到了中國(guó)農(nóng)科院科技創(chuàng)新工程、國(guó)家自然科學(xué)基金、公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專(zhuān)項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。
原文鏈接：http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fpls.2017.00844/full
