最新研究发现棉花抗黄萎病新机制

科技日报记者 马爱平 通讯员 梁冰

近日，中国农业科学院棉花研究所棉花分子遗传改良创新团队开展了棉花种质资源优异抗病基因鉴定与作用机制研究，发现并解析了抗黄萎病的关键基因GhRVD1及其抗黄萎病的遗传基础，为利用生物育种手段改良棉花抗病性提供了重要靶点，为防控棉花黄萎病提供了新思路。相关研究成果发表在《基因组生物学》（Genome Biology）上。

GhTIRP1调控GhRVD1的自关联、自激活及黄萎病抗性的模式图。中国农业科学院棉花研究所供图

该研究在陆地棉中鉴定到一段来自亚洲棉的渐渗片段与黄萎病抗性显著相关，发现该片段内的GhRVD1基因是抗黄萎病的关键基因，且该基因在陆地棉中少数核苷酸位点的突变削弱了其介导的黄萎病抗性。GhRVD1基因通过形成反向平行的二聚体，介导下游基因快速免疫应答。此外，研究还发现GhTIRP1蛋白是GhRVD1基因的互作蛋白，是植物体内平衡营养生长和免疫应答的一个重要开关，在正常生长条件下，其与GhRVD1基因竞争性结合，抑制二聚体的形成，进而阻断其介导的免疫反应，保持棉花正常生长；而在大丽轮枝菌入侵条件下，其通过下调表达解除对GhRVD1基因占位，促进二聚体的形成，进而激活下游免疫反应，抵御病原菌入侵。