实验室朱荷琴研究员团队揭示钙调蛋白GhCaM7调控棉花抗黄萎病的作用机制

作者：棉花生物育种与综合利用全国重点实验室 日期：2023-04-25 访问量：

实验室朱荷琴研究员团队与石河子大学孙杰教授团队联合开展了棉花抗黄萎病机制的研究，发现钙调蛋白GhCaM7能够与渗透蛋白GhOSM34相互作用，GhCaM7蛋白的乙酰化能够显著增强棉花对黄萎病的抗性，为通过生物育种手段改良棉花黄萎病抗性提供了潜在的分子靶点。相关研究成果以“Acetylation of GhCaM7 enhances cotton resistance to Verticillium dahliae ”为题发表在生物学一区TOP期刊《The Plant Journal》（IF="7.0912）上。

由大丽轮枝菌引起的棉花黄萎病是棉花生长过程中最具毁灭性的病害之一，严重影响棉花产量和品质。培育并推广抗病品种是棉花黄萎病防治的最经济有效途径，但由于陆地棉缺乏高抗黄萎病种质资源和亲本材料，育成的大多数品种抗病性较差，加上寄主与病菌之间强烈的协同进化关系，新育成品种抗病性很快丧失。因此，筛选挖掘抗病靶标基因对提高陆地棉黄萎病抗性具有重要意义。

该研究通过蛋白质翻译后乙酰化修饰组分析，发现GhCaM7在大丽轮枝菌侵染时被乙酰化，进一步研究发现GhCaM7能够与渗透蛋白GhOSM34相互作用，且GhCaM7乙酰化修饰位点突变后减弱了其与GhOSM34的互作关系。在感知到病原菌侵染后，GhCaM7作为次级信使与Ca2+结合，通过激活JA、ROS和MAPK途径以及改变细胞渗透势增强棉花对黄萎病菌的防御反应。该研究为解析GhCaM7蛋白乙酰化网络，钙调蛋白和茉莉酸及ROS信号通路之间的关系提供了新的视角。

石河子大学与中棉所联培博士研究生张蕾、中棉所博士研究生吴亚杰为共同第一作者，中棉所冯鸿杰研究员和石河子大学孙杰教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金（32172081、32260513）和河南省科技攻关项目（212102110067）的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1111/tpj.16200

GhCaM7在棉花防御大丽轮枝菌中的作用机制