棉花谷胱甘肽硫转移酶亚基编码基因GhGST3的抗黄萎病功能研究

棉花黄萎病(Verticillium wilt)是影响产量和品质的最严重病害之一。前期研究表明陆地棉(Gossypium hirsutum)谷胱甘肽硫转移酶亚基编码基因GhGST3(MK179292)参与了棉花抗黄萎病反应。本研究从陆地棉抗病品种‘农大601’(ND601)中克隆GhGST3的开放读码框(Open reading frame,ORF)。对T3代超表达GhGST3拟南芥植株进行表达检测和黄萎病抗性鉴定。通过农杆菌介导的烟草瞬时表达技术进行亚细胞定位。利用酵母双杂交系统,与黄萎病菌诱导下的酵母文库进行杂交,筛选互作蛋白,初步分析其参与的棉花抗病机制。结果表明:超表达GhGST3基因可有效提高植株对黄萎病的抗性。GhGST3定位在细胞核、细胞膜、细胞质。酵母双杂交筛选出11个与GhGST3互作的蛋白。基于这些蛋白的KEGG和GO分析结果,显示GhGST3可能参与植物的柠檬酸盐代谢,氨基糖和核苷酸糖代谢,核糖体代谢,碳代谢以及氧化磷酸化等代谢路径。本研究初步明确了GhGST3的表达及黄萎病抗性机制,为棉花抗病育种提供了基因资源。