1.4抗病转基因棉花

棉花病害是影响棉花生产的主要因素之一，目前困扰中国棉花产业的主要病害是黄萎病，棉花黄萎病是黄萎病菌经土壤传播、侵染到棉花植株最终引发维管束疾病的一种真菌性病害，具有危害严重、分布范围大、寄主种类多及存活时间长等特点，可造成棉花大量减产甚至绝收，被形象地称为棉花的“癌症”。针对以黄萎病为代表的主要病害，采用传统的防治手段，如通过传统育种的方法培育抗病品种、农药防治等方法收效甚微，而且存在培育周期长，严重污染环境等问题，因此，近年来中国研究人员从生物技术的角度，对抗棉花黄萎病基因开展了大量的研究，并取得了重要进展。

高巍以海岛棉品种海7124作为研究材料，通过比较蛋白质组学的方法，一共得到188个在海7124根系中受黄萎病菌侵染后与水处理的平行对照相比表达量出现差异的蛋白，这些蛋白共同参与了棉花对黄萎病菌入侵的响应。徐理分别构建了抗黄萎病的海岛棉海7124接种黄萎病菌后的抑制差减杂交cDNA文库以及通过大规模测序的RNA-Seq技术研究棉花抗黄萎病机制，通过基因表达分析，获得了大批棉花抗黄萎病相关基因，并对其中的一个WRKY类转录因子进行了较为详细的功能。孟宪鹏克隆得到2个海岛棉ERF转录因子基因，将其转化植物后对其抗病相关功能进行研究，结果表明，在转基因烟草中，海岛棉ERF转录因子可以增强烟草PR基因的表达；在转基因棉花中，可以增强几丁质酶基因、β-1，3-葡聚糖酶基因和PR基因等棉花抗病相关基因的表达。由此推测，将海岛棉ERF基因转入棉花超表达后能够高效激活下游抗病相关基因的表达。通过对已得到的转基因棉花部分幼苗进行黄萎病菌侵染后发现：T0转EREB1棉花幼苗的耐病能力高于对照。通过上述研究可知：海岛棉ERF族基因的新成员EREB1/2在调控抗病相关基因表达方面具有重要作用，EREB1/2在转基因烟草和棉花中超表达后可有效增强植株体内抗病相关基因的表达，从而提高了转基因植株的抗病能力。张文蔚以陆地棉高抗黄萎病新品系中植棉KV1为材料，接种大丽轮枝菌强致病力落叶型菌株V991后0—96h棉株幼根总RNA，构建正、反向抑制差减杂交文库，筛选到147个信号强度差异明显的克隆，建立了黄萎病菌侵染初期陆地棉的抗病相关基因表达谱，并证明了GhUbI1、GhEG和GhSCF在陆地棉抗黄萎病的过程中起重要作用。赵付安采用SSH技术从转录组水平探讨了陆地棉基因的差异表达，采用2-DE技术从蛋白质组水平探讨了栽培棉近缘野生种瑟伯氏棉的蛋白差异表达，并以此为基础克隆了2个陆地棉结构抗性基因GhDIR和GhSUMO，克隆了瑟伯氏棉根的GPIP，克隆了瑟伯氏棉根的4个TIR-NBS-LRR类抗病基因类似物，这七个基因的克隆为进一步研究其抗病功能奠定了基础。倪萌等采用叶片针刺接种法从细胞学方面分析转hpa1xoo棉花与棉花黄萎病菌互作产生的微过敏抗病反应，通过细胞显微观察表明，转hpa1xoo棉花T-34与非转基因棉花在抗病性表型方面存在明显差异，转hpa1xoo棉花较非转基因棉花有较强的抗病性。

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