整合了Gossypium hirsutum中TGA家族的基因组及其表达信息后发现，GhTGA12能够正向调控植物的系统获得性抗性（systemic acquired resistance）

《Industrial Crops and Products》：Integrated genome and expression of the TGA family in Gossypium hirsutum reveals GhTGA12 could positively regulate systemic acquired resistance

系统获得性抗性（SAR）是棉花抗病的关键机制，本研究鉴定了35个TGA转录因子，发现GhTGA12通过ROS积累、PR基因诱导及与GhNPR1相互作用增强棉花SAR响应。摘要：通过基因组分析和RNA测序，鉴定出GhTGA12作为新型SAR调控因子，其N端结构域具有转录激活活性，与GhNPR1物理互作，可显著提升棉花对病原菌的抗性，为棉花病害防治提供新靶点。

　　棉花病害对产量和纤维品质构成了严重威胁，而系统获得性抗性（SAR）作为植物抵御病原体感染的重要免疫反应机制，其调控过程在棉花中的研究仍较为有限。本研究通过系统分析棉花中35个TGACG结合（TGA）转录因子，发现其中的GhTGA12在生物胁迫条件下表现出显著的疾病相关性，这为增强棉花抗病能力提供了新的潜在靶点。GhTGA12属于TGA家族的第II组，其编码的核蛋白包含11个外显子和10个内含子，并具备保守的TGA特异性结构域，如bZIP、DOG1、Q1和Q2。这些结构域在植物免疫反应中可能发挥关键作用，例如bZIP结构域有助于DNA结合和二聚化，DOG1则可能参与种子休眠调控，而Q1和Q2区域则可能促进转录激活。

通过RNA-seq分析，研究发现GhTGA12在棉花叶卷曲病毒病（CLCuD）和黄萎病（Verticillium wilt）感染后表现出显著的表达上调。进一步的功能研究显示，虽然在单一Pst DC3000感染下，GhTGA12过表达的拟南芥植株并未表现出增强的抗病能力，但在Pst DC3000预处理后，这些植株表现出显著的抗病增强，这与SAR的激活特征一致。这种现象表明，GhTGA12可能在SAR的激活过程中起到重要作用，尤其是在增强植物的抗病能力方面。

在抗病机制方面，研究发现GhTGA12能够通过促进活性氧（ROS）的积累和上调病程相关（PR）基因的表达来调节防御反应。ROS的积累在植物免疫中具有双重作用，一方面作为信号分子参与免疫反应的传导，另一方面作为抗菌剂直接破坏病原体。此外，GhTGA12还与GhNPR1蛋白发生物理相互作用，而GhNPR1是SAR调控中的关键因子。这种相互作用可能通过调控下游防御基因的表达，进一步增强植物的抗病能力。研究还通过酵母双杂交（Y2H）实验和双分子荧光互补（BiFC）技术验证了GhTGA12与GhNPR1之间的相互作用，表明它们在SAR调控中可能形成一个重要的调控模块。

在植物免疫系统中，SAR的激活通常需要经历一个复杂的信号传导过程，包括病原体识别、信号分子的释放、免疫反应的启动以及后续的系统性防御反应。GhTGA12的表达和功能研究揭示了其在这一过程中的关键作用。特别是在预处理阶段，GhTGA12的过表达显著提高了拟南芥植株对Pst DC3000的抗性，这与SAR的典型特征一致。这一结果表明，GhTGA12可能在植物抗病能力的提升中发挥重要作用，尤其是在预处理后增强的免疫状态中。

此外，研究还发现GhTGA12在多种生物胁迫条件下表现出广泛的响应性，这可能与其在植物生长发育中的多种功能有关。例如，GhTGA12可能参与调控叶片的排列、花的形态以及根系的生长。然而，其在免疫反应中的主要功能似乎更侧重于抗病能力的增强，尤其是在通过ROS积累和PR基因的上调来激活SAR。这些发现为理解棉花抗病机制提供了新的视角，并为通过基因工程手段提高棉花抗病性提供了理论依据。

在实际应用方面，GhTGA12的发现可能为棉花抗病育种提供新的思路。通过转基因技术，可以将GhTGA12导入棉花品种中，以增强其对病原体的抗性。然而，目前的研究仍存在一些未解的问题，例如GhTGA12与GhNPR1之间的相互作用是否形成功能复合物，以及这种相互作用是否能够调控特定的下游防御基因。这些问题需要进一步的研究来解答，以全面揭示GhTGA12在植物免疫中的具体作用机制。

总的来说，本研究通过系统的基因组分析和功能验证，揭示了GhTGA12在棉花抗病中的重要作用。GhTGA12不仅具有转录激活能力，还能够通过与GhNPR1的相互作用，促进ROS的积累和PR基因的表达，从而增强植物的系统获得性抗性。这些发现不仅有助于深入理解棉花的抗病机制，还为未来通过基因编辑或转基因技术提高棉花抗病性提供了新的研究方向。未来的研究可以进一步探索GhTGA12在不同病原体感染下的具体作用，以及其与其他免疫相关基因之间的相互作用网络，从而为棉花抗病育种提供更加精准的理论支持和技术手段。