陆地棉GhDAHPS基因过量表达增强拟南芥黄萎病抗性

本研究主要探讨了陆地棉GhDAHPS基因在拟南芥中的过量表达对植物抗黄萎病能力的影响。GhDAHPS，即3-脱氧-D-阿拉伯糖型-庚酮糖酸-7-磷酸合成酶，是植物体内生物合成途径的关键酶，尤其在莽草酸途径中扮演着合成前体物质的重要角色，这一途径与植物防御机制密切相关。 研究人员从具有抗病性的陆地棉品种冀棉20中成功克隆了GhDAHPS基因，并将其构建到真核表达载体中，通过农杆菌介导的方法将其转入拟南芥中，实现了基因的过量表达。这项工作旨在通过对比转基因拟南芥（过量表达GhDAHPS）与野生型Col-0植物在黄萎病方面的表现，评估基因过量表达对植物抗病性的影响。 实验结果表明，转基因拟南芥相较于野生型表现出显著的黄萎病抗性增强。具体来说，病菌在转基因植株上的感染速率下降了大约50%，显示出更强的抵御能力。此外，转基因植株的主根生长也明显优于野生型，这可能是由于增强的防御机制促进了根部发育。在木质素含量方面，转基因植物的木质素水平提高了5%至10%，这可能增加了细胞壁的强度，进一步增强了植物对病原菌的物理屏障作用。 本研究不仅提供了关于GhDAHPS在植物防御体系中的功能新见解，还为棉花抗黄萎病育种策略提供了新的思路，即通过基因工程技术提高植物的DAHPS活性，从而增强其对病害的抵抗力。这项工作的首发论文背景，以及基于科学基金和973计划的支持，展示了其在植物遗传学和农业生物技术领域的价值。同时，对于棉花产业和植物病理学领域，这些发现具有重要的实践意义和理论贡献。