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摘要
棉花抗黄萎病相关基因的研究，对于棉花抗病新种质的创制具有重要意义。本研究从黄萎病菌侵染处理棉花的转录组数据中筛选出差异表达基因GhPBL18，对其进行克隆，并进行了序列分析、连锁不平衡(LD)、SNPs效应及关联分析等生信分析，还对其表达模式和VIGS后的功能进行了分析。结果发现，GhPBL18位于GhA09染色体上NAU＿TM72116和NBRI＿GE27768两标记之间，通过选择性剪接产生5条不同的转录本，上下游的基因间区(IRs)共包含71类顺式作用元件共2 215个。重测序数据显示GhPBL18的SNPs频率为5.278 SNPs/kb，核苷酸多样性π值为0.148，无LD衰减规律，98.82%的SNPs效应为LOW及以下。关联分析显示SNP位点A09P64640930与纤维整齐度有极显著关联(P=4.67×10-5)，贡献率为2.63%。GhPBL18蛋白含有STKc保守结构域，具有蛋白激酶活性，定位于细胞核，属于RLCK VII亚家族；17个物种的基因PBL18在基因结构、motif组成上存在细微的差异。RNA-Seq数据表明GhPBL18在根中表达量较高，而在胚珠和纤维中表达很低或不表达，在棉花接种黄萎病菌后高量表达。RT-qPCR进一步验证了GhPBL18对黄萎病菌侵染的应答。VIGS沉默后GhPBL18的表达量显著降低，仅为对照组的28.9%；接菌后发现，沉默植株抵抗黄萎病菌入侵的能力更弱，表现为更加感病，预示GhPBL18在陆地棉抵抗黄萎病过程中可能发挥调控作用。本研究为进一步剖析棉花抵抗黄萎病过程中的分子调控机理，并基于GhPBL18创制与筛选抗病种质提供了理论依据。
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单位生命科学学院; 西北农林科技大学
