近日,国际植物学领域权威期刊Plant Physiology在线发表了题为“GhCOR27 Confers Verticillium Wilt Resistance in Cotton by Relieving the GhASIL1-GhERF114-Mediated Repression of Lignin Accumulation”的研究论文,该研究由我院李君教授联合中国农业科学院生物技术研究所等单位共同完成。
棉花黄萎病作为一种毁灭性的病害,被称为“棉花癌症”。近年来该病害在我国棉区呈现扩散和加重的趋势,然而棉花抗病分子机制尚未清晰,且高抗黄萎病品种缺乏,严重制约着棉花产业的稳定性和可持续发展。生物育种凭借其能快速、精准、高效改良作物抗病性的优势,已成为快速培育高抗黄萎病棉花品种重大战略选择和有效手段。
该研究发现,在正常生长条件下,棉花负调控因子GhASIL1结合GhERF114启动子区域的GT-box顺式作用元件,抑制该基因的转录。当棉花遭受病原菌侵染时,抗病基因GhCOR27被快速诱导表达,从而解除GhASIL1对GhERF114的转录抑制作用,上调木质素合成相关基因GhHCT1表达,进而促进木质素积累,赋予棉花更强的病原菌抗性。研究阐明了GhCOR27介导GhASIL1-GhERF114模块调控棉花木质素积累和黄萎病抗性的分子机制,进一步丰富了“病原感知-级联解抑-木质素强化”的分子通路,为棉花生物育种新靶标的挖掘和分子调控机制研究提供了重要的理论依据和种质资源。

我院已毕业博士研究生翁慧婷、生物所副研究员郭文芳为论文共同第一作者,我院李君教授和生物所程红梅研究员、苏晓峰研究员为该论文的通讯作者。生物所郭惠明研究员和我院张超副教授为该研究提供了悉心指导。该研究得到了国家生物育种科技重大专项、国家自然科学基金以及中国农业科学院科技创新工程项目的资助。