海岛棉抗黄萎病基因的发掘，鉴定与功能验证

近年来，由于气候环境变化，棉田长期连作，棉种异地引种频繁等诸多因素影响，黄萎病害爆发严重，迫切需要发掘抗黄萎病新材料，新基因，培育抗黄萎病棉花新品种。海岛棉是公认的高抗棉花黄萎病优异资源。我们的前期研究已鉴定出海岛棉抗黄萎病主效QTL及其染色体位置。本项目在上述研究基础上，进行了抗病材料创制，抗性基因克隆及功能分析，黄萎病菌致病基因发掘等系统研究。主要研究结果：（1）鉴定获得优异抗病材料8份。其中筛选我室创建的以陆地棉遗传标准系TM-1为背景的海7124的染色体单片段置换系（CSIL），获得5份含上述QTL区间的CSIL系，田间黄萎病圃抗性鉴定表明该材料表现耐病。通过聚合陆地棉5026和60182已鉴定的抗黄萎病QTL位点，获得抗病性、产量及品质性状均表现优良的材料3份。（2）克隆并初步功能分析抗黄萎病关键基因8个。明确GbVR12和GbVR25与海岛棉黄萎病抗性显著相关，GblysoLP2是棉花抗黄萎病的负调控基因，发现MAPK家族基因、几丁质受体蛋白家族基因中抗黄萎病关键成员。明确GbRLK与植物抗逆和抗病信号传导相关。上述8个抗病候选基因正在进行转基因棉花新材料创制研究，以进一步开展其抗病功能解析。（3）阐明4个重要致病基因在棉花黄萎病菌中的功能特征。明确VdAtg8和VdAtg12基因的缺失严重影响黄萎病菌的致病力。VdMsb是黄萎病菌关键的致病基因。黄萎病菌Rac蛋白通过Cla4调控真菌细胞的极性生长及致病力。研究结果为通过靶蛋白方法防治棉花黄萎病提供依据。通过上述研究，发表SCI收录论文10篇。申请国家发明专利3项，其中2项获授权。培养博士研究生5名，硕士研究生2名。参加国际学术交流2次，国内学术交流2次，并作大会报告。项目主持人获2015年中国青年女科学家奖。