海岛棉GbPG2基因：克隆、功能与表达分析

"海岛棉GbPG2基因的克隆及表达分析" 本文主要研究了海岛棉（Gossypium barbadense）中一个名为GbPG2的基因，该基因是在黄萎病菌（Verticillium dahliae）胁迫下从Pima90-53全长cDNA文库中筛选出来的。基因的全称开放阅读框（ORF）长度为1425bp，能够编码474个氨基酸，预测的蛋白质分子量为51.9kDa，等电点为5.81。生物信息学分析揭示，GbPG2具有植物聚糖酶（PG）家族的四个保守结构域，即SPNTDG、GDDC、RIK和CGPGHGISIGSLG，其中它包含了前三个结构域。 GbPG2的表达模式在棉纤维的不同发育阶段有所不同。特别是在次生壁加厚期，其表达量显著增加，这表明该基因可能在棉纤维发育过程中起着重要作用。此外，当受到黄萎病菌胁迫时，GbPG2在海岛棉Pima90-53中的表达呈现先升高后降低的趋势，36小时后达到峰值。这一表达模式提示GbPG2可能参与了植物对病原菌的防御反应。 相较于陆地棉中棉所8号，Pima90-53中的GbPG2在次生壁加厚期有更高的表达水平，这可能与海岛棉的抗病性有关。通过综合分析GbPG2在不同条件下的表达规律，研究者推测该基因可能是一个多效基因，即它的功能不仅仅局限于纤维发育，还可能涉及病害抵抗等多个生物学过程。 这项研究对于理解海岛棉的抗病机制以及纤维品质的遗传基础具有重要意义，也为未来改良棉花品种，尤其是提高抗病性和纤维质量提供了潜在的基因资源。同时，对GbPG2功能的深入研究将有助于揭示植物应对病原菌侵染的分子机理，为棉花乃至其他作物的遗传改良提供理论依据。