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枯萎病严重危害海岛棉的产量和纤维品质，研究抗病相关基因的调控机制，为后续解析海岛棉抗病分子机制及利用基因工程手段提高海岛棉抗枯萎病性提供重要的理论依据。本课题组前期基于海岛棉转录组测序数据筛选到两个和枯萎病抗性相关的基因GbCHI和GbDFR，通过qRT-PCR分析发现这两个基因在海岛棉抗感病材料间差异表达，为了从转录调控方面阐明这两个基因在海岛棉不同抗性品种中的抗性表达机制。本研究首先对海岛棉抗病品种“06-146”和感病品种“新海14”进行茉莉酸甲酯(MeJA)和水杨酸(SA)处理下GbCHI基因和GbDFR基因的表达分析；继而克隆了这两个品种的GbCHI基因和GbDFR基因启动子序列，预测并比较其启动子上的差异；最后利用农杆菌介导的烟草瞬时表达系统分析了来自这两个品种的GbCHI基因启动子在茉莉酸甲酯，水杨酸及枯萎病处理下的诱导活性。取得的总体结果如下：
1.茉莉酸甲酯处理下，GbCHI基因和GbDFR基因在8h时在抗病品种中的表达水平明显被诱导，GbCHI基因在抗病品种中除了4h外，其余处理时期的表达量均高于感病品种，GbDFR基因在处理所有时期在抗病品种的表达量均高于感病品种；而水杨酸处理的各个时期，GbCHI和GbDFR基因在海岛棉抗感病材料中的表达量均为下调。
2.克隆了海岛棉抗感病品种的GbCHI基因启动子序列，并分别命名为pRGbCHI和pSGbCHI，序列比对分析发现两者同源性高达99.56%，存在8处单核苷酸位点的差异和1处碱基的缺失和插入；转录起始位点预测发现两序列的TSS位点均位于起始密码子ATG上游-49bp，碱基均为C；顺式作用元件预测分析这两个序列中均含有病原菌及介导植物抗病信号途径相关的激素响应元件等，位置除了个别元件相差1bp外其他的都基本一致，元件数量上pRGbCHI启动子比pSGbCHI启动子少2个茉莉酸甲酯响应元件TGACG-motif、CGTCA-motif，少1个光响应元件Box4，少2个启动子核心元件TATA-box，少1个功能未知的元件as-1，多1个启动子增强子元件CAAT-box。预测能够结合的转录因子均为MYB、BBR-BPC和DOF三种，但是pRGbCHI启动子上预测可能结合的Dof转录因子家族基因比pSGbCHI启动子少1个，结合位置相差1bp。
3.克隆了海岛棉抗感病品种的GbDFR基因启动子序列，分别命名为pRGbDFR和pSGbDFR，序列比对分析发现两者同源性高达99.67%，存在7处单核苷酸位点的差异；转录起始位点预测发现两者TSS位点均位于起始密码子ATG上游-119bp，碱基均为C；顺式作用元件预测分析发现这两个序列中均含有防御与应激及介导植物抗病信号途径相关的激素响应元件等,元件位置上pRGbDFR启动子上的TATA-box的主要集部位较pSGbDFR启动子长,元件数量上pRGbDFR启动子序列比pSGbDFR启动子序列少1个光响应元件chs-CMA1a，多一个光响应元件TCT-motif，少3个启动子增强子元件CAAT-box。预测可能结合的转录因子均有SHN，ERF，DOF，ABR，ABI这五种，且结合位点的数目和位置均相同。
4.分别使用茉莉酸甲酯，水杨酸，枯萎病对瞬时转化pRGbCHI启动子和pSGbCHI启动子的烟草叶片进行处理24h后，进行GUS组织化学染色和Real-timePCR表达检测来确定这两个启动子的诱导活性情况。结果表明pRGbCHI和pSGbCHI启动子本身都具有活性；pRGbCHI启动子受茉莉酸甲酯、水杨酸和枯萎病诱导后驱动GUS基因的表达水平显著升高；pSGbCHI启动子受茉莉酸甲酯、水杨酸和枯萎病诱导后驱动GUS基因的表达水平均降低；经茉莉酸甲酯处理后，pRGbCHI启动子驱动GUS基因的表达水平是pSGbCHI启动子的3.93倍；经水杨酸处理后，pRGbCHI启动子驱动GUS基因的表达水平是pSGbCHI启动子的2.09倍；经枯萎病处理后，pRGbCHI启动子驱动GUS基因的表达水平是pSGbCHI启动子的2.41倍。
1.茉莉酸甲酯处理下，GbCHI基因和GbDFR基因在8h时在抗病品种中的表达水平明显被诱导，GbCHI基因在抗病品种中除了4h外，其余处理时期的表达量均高于感病品种，GbDFR基因在处理所有时期在抗病品种的表达量均高于感病品种；而水杨酸处理的各个时期，GbCHI和GbDFR基因在海岛棉抗感病材料中的表达量均为下调。
2.克隆了海岛棉抗感病品种的GbCHI基因启动子序列，并分别命名为pRGbCHI和pSGbCHI，序列比对分析发现两者同源性高达99.56%，存在8处单核苷酸位点的差异和1处碱基的缺失和插入；转录起始位点预测发现两序列的TSS位点均位于起始密码子ATG上游-49bp，碱基均为C；顺式作用元件预测分析这两个序列中均含有病原菌及介导植物抗病信号途径相关的激素响应元件等，位置除了个别元件相差1bp外其他的都基本一致，元件数量上pRGbCHI启动子比pSGbCHI启动子少2个茉莉酸甲酯响应元件TGACG-motif、CGTCA-motif，少1个光响应元件Box4，少2个启动子核心元件TATA-box，少1个功能未知的元件as-1，多1个启动子增强子元件CAAT-box。预测能够结合的转录因子均为MYB、BBR-BPC和DOF三种，但是pRGbCHI启动子上预测可能结合的Dof转录因子家族基因比pSGbCHI启动子少1个，结合位置相差1bp。
3.克隆了海岛棉抗感病品种的GbDFR基因启动子序列，分别命名为pRGbDFR和pSGbDFR，序列比对分析发现两者同源性高达99.67%，存在7处单核苷酸位点的差异；转录起始位点预测发现两者TSS位点均位于起始密码子ATG上游-119bp，碱基均为C；顺式作用元件预测分析发现这两个序列中均含有防御与应激及介导植物抗病信号途径相关的激素响应元件等,元件位置上pRGbDFR启动子上的TATA-box的主要集部位较pSGbDFR启动子长,元件数量上pRGbDFR启动子序列比pSGbDFR启动子序列少1个光响应元件chs-CMA1a，多一个光响应元件TCT-motif，少3个启动子增强子元件CAAT-box。预测可能结合的转录因子均有SHN，ERF，DOF，ABR，ABI这五种，且结合位点的数目和位置均相同。
4.分别使用茉莉酸甲酯，水杨酸，枯萎病对瞬时转化pRGbCHI启动子和pSGbCHI启动子的烟草叶片进行处理24h后，进行GUS组织化学染色和Real-timePCR表达检测来确定这两个启动子的诱导活性情况。结果表明pRGbCHI和pSGbCHI启动子本身都具有活性；pRGbCHI启动子受茉莉酸甲酯、水杨酸和枯萎病诱导后驱动GUS基因的表达水平显著升高；pSGbCHI启动子受茉莉酸甲酯、水杨酸和枯萎病诱导后驱动GUS基因的表达水平均降低；经茉莉酸甲酯处理后，pRGbCHI启动子驱动GUS基因的表达水平是pSGbCHI启动子的3.93倍；经水杨酸处理后，pRGbCHI启动子驱动GUS基因的表达水平是pSGbCHI启动子的2.09倍；经枯萎病处理后，pRGbCHI启动子驱动GUS基因的表达水平是pSGbCHI启动子的2.41倍。