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近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所微生物智能設(shè)計與合成創(chuàng)新團隊和植物保護研究所等單位合作，發(fā)現(xiàn)大麗輪枝菌細(xì)胞壁降解酶既可作為跨界RNA干擾靶標(biāo)基因，還可作為效應(yīng)蛋白調(diào)控棉花抗黃萎病。

大麗輪枝菌引起的棉花黃萎病被稱為棉花“癌癥”。由于缺少天然的抗病種質(zhì)資源，防治難度極大，并且病原菌與寄主植物在不斷的競爭中存在強烈的協(xié)同進化關(guān)系，“進攻—防御—反防御”就像是一場永無止境的分子間軍備競賽。因此，闡明大麗輪枝菌—寄主互作的分子機制對于尋找有效的抗病育種靶標(biāo)，培育高抗棉花種質(zhì)至關(guān)重要。

該研究發(fā)現(xiàn)，大麗輪枝菌細(xì)胞壁降解酶在病原菌碳源利用、穿透細(xì)胞壁能力和致病力方面發(fā)揮重要作用。根據(jù)跨界RNA干擾技術(shù)，科研人員創(chuàng)制了高抗黃萎病的棉花新種質(zhì)。

進一步研究發(fā)現(xiàn)，該蛋白作為效應(yīng)子，可被棉花半胱氨酸蛋白酶所識別，誘發(fā)植物系統(tǒng)性免疫反應(yīng)，進而抵御大麗輪枝菌的侵染。該研究為黃萎病的綜合防治及棉花生物育種提供了新的基因資源和理論基礎(chǔ)。