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棉花是世界上最重要的经济作物之一,棉纤维则是纺织业最重要的自然纤维原料。但是,棉花的产量及纤维品质因黄萎病危害而损失严重。棉花黄萎病通过病原菌（Verticillium dahliae Kleb.）侵染棉花根系,穿过皮层细胞进入导管并繁殖,堵塞导管从而影响植株正常生长。棉花作为病原菌的宿主,在病原菌-植物互作过程中进化出了有效的防御反应,其中茉莉酸（JA,jasmonic acid）作为信号分子介导植物对病原菌胁迫的响应过程。拟南芥体内关于JA信号途径的研究表明,COI1/JAZ-MYC2在信号转导途径中起非常重要的作用。棉花中关于JA信号的研究发现外源施加MeJA可以提高棉花对黄萎病菌的抗性;GhJAZ2通过抑制GhbHLH171的转录从而减弱棉花的防御反应。但是,关于棉花其他JAZ及bHLH基因的功能研究罕见报道。为了进一步研究棉花黄萎病发生时体内JA信号的转导过程及作用,本课题组对前期通过黄萎病菌侵染棉花根部的转录组分析筛选得到的2个候选基因GhJAZ4和GhbHLH25开展了功能初步研究。首先,对这两个基因的序列进行生物信息学分析并推测其功能,克隆了该基因的开放阅读框并对其进行序列分析,发现GhJAZ4基因编码的蛋白含有典型JAZ家族的保守结构域TIFY和CCT2,推测其可能在JA信号途径中行使JAZ的功能。而GhbHLH25编码一个bHLH（碱性螺旋-环-螺旋）类转录因子,属于MYC家族,可能与上游的JAZ蛋白一起参与JA信号途径。通过实时荧光定量PCR方法对基因的组织表达特性分析结果表明,GhJAZ4和GhbHLH25在棉花的根、茎、叶中均有表达,且根中表达水平最高。在烟草中瞬时表达蛋白结果显示,GhJAZ4定位在细胞核中,而GhbHLH25蛋白在细胞膜、细胞核和细胞质中都可以检测到荧光信号。为了确认GhJAZ4和GhbHLH25是否参与棉花黄萎病过程中的JA信号途径,通过检测黄萎病菌侵染棉花后GhJAZ4和GhbHLH25的表达水平,结果显示GhJAZ4在病原菌侵染后,基因表达下调。GhbHLH25在病原菌侵染12h内表达上调,之后表达下调一直到72h。另外,外源施加JA和MeJA也使得GhJAZ4和GhbHLH25的表达水平升高。以上结果表明GhJAZ4和GhbHLH25参与棉花黄萎病菌诱导的JA信号途径。为了验证GhJAZ4和GhbHLH25的生物学功能,利用VIGS技术沉默GhJAZ4和GhbHLH25基因,结果显示,沉默GhJAZ4后,棉花抗黄萎病性增强;而沉默GhbHLH25后,棉花抗黄萎病性降低。同时,采用过表达技术获得GhJAZ4基因转基因拟南芥稳定遗传株系,鉴定结果表明,转基因拟南芥对黄萎病菌的抗性降低。以上结果表明GhJAZ4负调控棉花黄萎病的抗病性,而GhbHLH25正调控棉花黄萎病的抗病性。本研究结果表明,GhJAZ4和GhbHLH25分别以负调控、正调控的方式参与棉花对黄萎病菌应答的JA信号途径,从而影响棉花的抗病性。