棉花生物学国家重点实验室

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实验室揭示BIN2基因调控棉花黄萎病分子机制

作者:棉花生物学国家重点实验室办公室 日期:2021/7/8 15:09:12 访问量:

  实验室李付广研究员团队通过筛选棉花抗病相关基因,发现油菜素内酯通路中重要的蛋白激酶BIN2具有负调控棉花抗黄萎病的功能,为创制抗黄萎病棉花新品种奠定了基础。相关研究结果以“BIN2 negatively regulates plant defense against Verticillium dahliae in Arabidopsis and cotton”为题发表在工程技术1区Top期刊《Plant Biotechnology Journal》(IF= 8.154)上。
  近年来的遗传证据表明,茉莉酸的生物合成和信号转导途径是植物对黄萎病菌抗性的重要组成部分。油菜素内酯同样是植物免疫的主要调节因子,其免疫极有可能是影响茉莉酸信号通路实现的。该研究发现油菜素内酯信号负调控因子BIN2蛋白激酶是拟南芥和棉花对黄萎病菌防御的负调控因子。发现BIN2基因能够引起内源性茉莉酸含量的变化,进一步鉴定出BIN2基因能够磷酸化茉莉酸信号通路负调控因子(JAZ),并通过26S泛素-蛋白酶体途径促进JAZ蛋白的降解,从而影响茉莉酸信号的传导。该研究结果为解析BIN2蛋白的磷酸化网络及油菜素内脂和茉莉酸信号通路之间的相互作用提供了新的视角,表明了BIN2基因直接参与了植物生物胁迫响应的调控,可能成为提高下一代棉花黄萎病抗性工程的潜在分子靶点。
  中棉所已出站博士后宋云、郑州大学硕士研究生翟耀华为共同第一作者,中棉所李付广研究员、任茂智研究员为共同通讯作者。该研究得到了在国家自然科学基金(U1804231和31972469)、中国博士后面上项目(2018M631639)的资助。
  原文链接:https://doi.org/10.1111/pbi.13640
BIN2负调控棉花抗黄萎病