文献类型： 中文期刊

作者： 黄雨欣 ¹ ; 谢涛 ² ; 王省芬 ³ ; 郭惠明 ² ; 程红梅 ² ; 马伯军 ¹ ; 陈析丰 ¹ ; 苏晓峰 ² ;

作者机构： 1.浙江师范大学化学与生命科学学院

2.中国农业科学院生物技术研究所农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室

3.河北农业大学农学院

关键词： 陆地棉;棉花黄萎病;GhDIR1;病毒诱导的基因沉默;转录组分析

期刊名称： 植物学报

ISSN： 1674-3466

年卷期： 2025 年 60 卷 005 期

页码： 816-830

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)引起的黄萎病是棉花(Gossypium hirsutum)生产中最主要的威胁之一,其可导致棉花大幅减产和纤维品质严重下降。前期对接种大丽轮枝菌的拟南芥(Arabidopsis thaliana)进行转录组分析,表明DIR1类蛋白基因AT3G53980.2受病原菌强烈诱导表达。该研究发现,棉花脂质转移蛋白编码基因GhDIR1(Gh＿A09G180700.1)与AT3G53980.2表现出高度的同源性。生物信息学分析表明, GhDIR1开放阅读框(ORF)为351 bp,编码116个氨基酸残基。亚细胞定位结果显示GhDIR1定位于细胞膜。分析GhDIR1在大丽轮枝菌V991侵染后的表达模式,发现其能快速响应大丽轮枝菌侵染。利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术下调该基因表达后,棉花对黄萎病菌的抗性显著降低。野生型和GhDIR1沉默植株转录组测序结果表明,差异表达基因主要在类黄酮生物合成、倍半萜和三萜生物合成以及α-亚麻酸代谢3个途径富集;同时,荧光定量PCR结果表明, 3个途径中的6个关键基因(GhCHS、GhDFR、GhCAD、GhSEQ、GhLOX和GhAOC)在GhDIR1沉默植株中均下调表达,与转录组数据一致。推测GhDIR1可能通过介导类黄酮和萜类化合物的合成途径,并调节茉莉酸(JA)等植物激素的次级代谢来激活相关信号通路,进而影响植株抗病性。综上, GhDIR1作为棉花抗黄萎病的正向调控因子,通过参与多种激素和抗病信号网络调控植物的免疫反应。