棉花谷胱甘肽硫轉移酶亞基編碼基因GhGST3 的 抗黃萎病功能研究

李 揚，馬麗梅，陳 悅，翁慧婷，李志坤

（河北農業大學 農學院，河北 保定 071001）

陸地棉是世界上耕種面積最大的棉花栽培種，生產過程中常因黃萎病發生而導致產量降低和纖維品質下降［1-2］。棉花黃萎病是由大麗輪枝菌侵染根部引起的一種土傳真菌性維管束病害，也被稱為棉花的“癌癥”。目前，生產上還沒有有效的防治藥物和耕作方法可以防治黃萎病［3-5］。實踐表明，通過選育和種植棉花抗病品種可以有效防治黃萎病［6］。克隆黃萎病抗性基因并解析其抗性機制是培育抗病品種的基礎。課題組前期研究發現1 個谷胱甘肽硫轉移酶基因簇在棉花黃萎病抗病反應中發揮了重要作用［7］。但該基因簇中單個基因的抗病功能和分子機制需要進一步研究。

谷胱甘肽S-轉移酶（GST）是一組具有多種生理功能和各種生物體常見的胞質二聚體蛋白分子。它促進體內某些異型物質和內源性有害物質的親電子基團與谷胱甘肽的巰基結合，后者可以分解或形成水溶性物質并從體內釋放出來，近而達到解毒細胞的目的［8-9］。在植物中最早研究發現玉米GSTs在解毒除草劑過程中發揮了重要作用［10-11］。

谷胱甘肽硫轉移酶編碼基因屬于多基因家族，其功能具有多樣性。GST 可以在各種生物或非生物脅迫下誘導表達，增強植物對逆境的抵抗力，并且是抗氧化防御系統中的重要酶系統［12］。研究表明玉米中的GST-B和GST-Y基因在干旱脅迫條件下，酶活性顯著增高，證明GST 在激活植物抗逆反應中起重要作用［13］。……