The Crop Journal | 华中农业大学创新抗落叶型黄萎病棉花种质新途径

棉花是世界上最重要的天然纤维作物和重要的油料作物。土传真菌大丽轮枝菌引起的黄萎病是影响我国棉花生产的主要病害，强致病力落叶型大丽轮枝菌在新疆的广泛分布对棉花生产可持续发展构成严重威胁。由于棉花与大丽轮枝菌互作机制不明，陆地棉中缺少高抗大丽轮枝菌的种质资源，我国棉花抗黄萎病育种进展缓慢。

近日，华中农业大学棉花研究团队联合新疆农业科学院、石河子大学等在The Crop Journal在线发表了题为“Attenuation of ethylene signaling increases cotton resistance to a defoliating strain of Verticillium dahliae”的研究论文，发现抑制乙烯合成或信号通路可提高棉花对落叶型大丽轮枝菌的抗性，为抗黄萎病棉花种质创新提供了新途径。

研究者系统评估了棉花接种落叶型和非落叶型大丽轮枝菌后，棉花植株乙烯释放量的变化。结果发现，棉花接种落叶型大丽轮枝菌后乙烯释放量显著增加；在用乙烯利处理棉花后接种大丽轮枝菌，棉花落叶更快，发病更严重。在棉花中抑制乙烯合成关键基因GhACOs或乙烯信号通路正调控因子GhEINs的表达均能显著提高棉花的抗病性，表明落叶型大丽轮枝菌通过诱导棉花乙烯合成促进落叶和发病。随后，研究者将拟南芥乙烯合成负调控因子AtCTR1在棉花中超量表达。转AtCTR1基因棉花对乙烯的敏感性降低，并对外源乙烯利处理响应减缓。利用落叶型大丽轮枝菌接种转AtCTR1基因棉花后，棉花幼苗的落叶极显著减少，抗病性极显著增强，证明了削弱乙烯合成或信号转导创新抗落叶型黄萎病棉花种质的可行性。该研究结果为精准调控乙烯信号创新抗黄萎病棉花种质资源提供了理论支撑。

作者和基金项目

华中农业大学硕士研究生王天义和博士研究生Muhammad Shaban为该文共同第一作者，阿里甫研究员和朱龙付教授为共同通信作者。该研究得到国家重点研发计划项目（2018YFD0100403）和国家自然科学基金项目（U1703231）资助。华中农业大学棉花遗传改良团队聚焦于通过群体遗传和多组学揭示棉花高产、优质、多抗的生物学基础，同时利用基因工程创新棉花种质，为棉花基因组育种提供基因资源、种质资源和技术支撑。该团队已在Nature Genetics、Advanced Science、《中国科学》等学术期刊上发表多篇高水平研究论文。

转自：植物生物技术Pbj

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