【摘 要】
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棉花是我国重要的经济作物,培育优质、高产和抗病的新品种是棉花遗传性状改良的重要目标之一.棉花黄萎病主要是由大丽轮枝菌引起的土传性维管束病害,已成为当前严重影响我国
【机 构】
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山东农业大学生命科学学院作物生物学国家重点实验室
【出 处】
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华东六省一市生物化学与分子生物学会2015年学术交流会
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棉花是我国重要的经济作物,培育优质、高产和抗病的新品种是棉花遗传性状改良的重要目标之一.棉花黄萎病主要是由大丽轮枝菌引起的土传性维管束病害,已成为当前严重影响我国棉花高产稳产的重要真菌性病害,被称为棉花的"癌症".目前国内外在黄萎病防治以及抗病育种方面尚未取得显著进展,深入理解植物抗黄萎病的机制,对生产上持久有效防控棉花黄萎病的发生具有重要意义.本实验以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)(鲁棉22)为实验材料，对侵菌和未侵菌的棉花叶片进行转录组测序分析，结果表明黄萎病菌侵染后有5062个基因发生变化，2091个基因上调，2971个基因下调。这些蛋白主要包括防卫应答相关蛋白，初级与次级代谢相关蛋白，脂质运输与细胞骨架相关蛋白等。促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)是植物中重要的信号转导通路组分，参与植物多种防卫反应。通过对差异表达2倍以上的蛋白分析，黄萎病菌显著诱导多个MAPK家族基因的表达，三个MAPK基因(MAPK3,MAPK6,MAPK7 )的表达明显上调，其中GhMAPK7表达量的变化最为显著。近年来MAPK级联信号转导途径在植物抗病调控中的功能研究倍受关注。本文从陆地棉中分离了GhMAPK7基因的基因组序列，对GhMAPK7的启动子序列分析，发现许多与生物胁迫相关的应答元件。qRT-PCR分析表明该基因表达受大丽轮枝菌、水杨酸(SA)、乙烯(ACC)和茉莉酸(JA)诱导，同时超表达GhMAPK7的转基因本生烟植株对病原真菌具有抗性。为了进一步研究GhMAPK7参与调控黄萎病胁迫的机理，分别获得GhMAPK7超表达和沉默的转基因棉花，GhMAPK7沉默的转基因棉花降低了对黄萎病菌的抗性。然后以棉花为材料，采用酵母双杂交技术，分离了49个与GhMAPK7互作的上游级联组分和下游底物蛋白，初步建立GhMAPK7参与调控植物抗病的信号转导途径。这些研究结果为了解GhMAPK7的功能及其在棉花黄萎病抗性分子育种中的应用提供了实验依据和思路.
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