黄萎病菌诱导下海岛棉PR蛋白基因家族的表达增强与抗病机制

黄萎病菌诱导下海岛棉PR蛋白基因家族的表达分析是一项深入研究棉花抗病机制的重要课题。PR蛋白家族，作为病程相关蛋白，对于植物应对生物和非生物胁迫具有关键作用。本文由张桂荣、张艳等研究人员主导，利用前期构建的海岛棉Pima90-53在黄萎病菌胁迫下的全长cDNA文库，通过与棉花D基因组的比对，成功获取了50个不同家族的PR蛋白开放阅读框（ORF）序列。这些发现对于理解PR蛋白在植物防御响应中的具体功能具有重要意义。 实验采用实时荧光定量PCR技术对部分PR蛋白基因进行了表达分析，结果显示，在黄萎病菌的诱导下，包括PR1、PR4、PR8、PR10和PR17在内的9个基因表达量显著增加，有的甚至达到几十或几百倍，表明它们在抗病反应中起着核心作用。此外，研究还发现这些基因不仅对SA（细胞色素P450产物）和ET（乙烯）有响应，PR1、PR4、PR8和PR17还能受到MeJA（茉莉酸）的调控，而PR10在MeJA处理下则表现出抑制性表达。这揭示了PR蛋白在多种植物激素影响下的动态调控网络，为深入探究棉花对黄萎病的抗性提供了重要的分子基础。 这项研究不仅增加了我们对PR蛋白在植物抗病机制中的理解，也为未来开发新型抗黄萎病棉花品种提供了理论依据。通过进一步的功能分析和遗传改良，有可能通过增强这些PR蛋白的表达或功能来提高棉花对黄萎病的抵抗力，从而提升农业生产效率和作物健康。黄萎病菌诱导下海岛棉PR蛋白基因家族的表达研究为棉花抗病策略的制定提供了宝贵的科学数据。