棉花黄萎病是棉花生产的主要病害之一,种植抗病品种是控制该病的唯一经济有效途径。但是陆地棉中高抗黄萎病抗源缺乏限制了棉花抗黄萎病的育种进程,利用基因工程手段获得高抗黄萎病资源是棉花抗病育种的一条重要途径。抗菌蛋白因其抗菌谱广、抗性不易丧失而在抗病基因工程中受到广泛关注。本项目首先研究了来自益母草的抗菌蛋白nsLTP和NAPIN-like及其协同作用对棉花黄萎病菌生长的抑制作用,结果表明,体外nsLTP和NAPIN-like及其协同作用能有效抑制棉花落叶型黄萎病菌孢子萌发和菌丝的生长。然后,利用根癌农杆菌介导法将nsLTP和NAPIN-like基因转入棉花基因组,转基因棉花及其杂交后代抗病鉴定结果显示,人工气候室内野生型对照病情指数为100时,超量表达nsLTP和NAPIN-like转基因棉花纯合株系及其杂交F1代病情指数分别为20.0、22.2和15.7。说明,nsLTP和NAPIN-like基因及其协同作用可显著提高棉花对黄萎病的抗性。定量RT-PCR结果表明,外源基因在转基因棉花内能有效表达,而且表达量越高,抗病性越好。该项目的顺利完成为棉花抗黄萎病病育种提供了新的基因和种质资源。
英文主题词antimicrobial protein; synergy; resistance gene; cotton Verticillium wilt