陆地棉GhSWEET9基因的克隆及抗黄萎病功能分析

　　

摘要：

目的 研究GhSWEET9基因与棉花抗黄萎病相关性，为探究棉花抗黄萎病的分子机制及选育抗黄萎病棉花新品种提供理论依据。 方法 利用生物信息学软件分析GhSWEET9基因的序列特征、系统进化关系和亚细胞定位。利用酵母异源互补系统明确GhSWEET9蛋白的糖转运功能。利用病毒诱导的基因沉默技术（virus induced gene silencing, VIGS）分析该基因在抗黄萎病中的功能。 结果 GhSWEET9蛋白有7个跨膜结构域，系统进化树分析显示其属于SWEETs Clade2 亚族成员。亚细胞定位结果显示GhSWEET9定位在细胞质膜上。酵母异源互补实验显示GhSWEET9蛋白可以转运半乳糖、甘露糖、葡萄糖和果糖。利用VIGS技术沉默GhSWEET9，葡萄糖含量测定发现沉默植株（pTRV2:GhSWEET9）根系中的葡萄糖含量明显高于空载体对照（pTRV2:00）；在大丽轮枝菌Vd991侵染棉苗2 d和6 d时发现，沉默植株根系中的葡萄糖含量仍明显高于对照植株；侵染14 d后发现，沉默植株叶片黄化和萎蔫程度比对照植株更为严重，维管束褐化更加明显，病情指数更高。 结论 GhSWEET9基因沉默有利于葡萄糖在棉花根系中的积累，这可能促进了大丽轮枝菌对棉花根系的侵染，从而减弱棉花对黄萎病菌的抗性，推测该基因在棉花抗黄萎病过程中可能发挥重要作用。