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棉花是世界上最主要的经济作物之一,其纤维是纺织工业的重要原料。作为世界上四大产棉国之一,我国棉花的种植面积以及产量一直位居世界前列。然而,近年来棉花黄萎病病害严重影响了我国棉花的产量和纤维质量,在农业生产上导致巨大的经济损失,逐渐成为影响我国棉花生产可持续发展的主要障碍之一。研究报道棉花BIN2能够响应黄萎病菌侵染,但具体分子机制并不清楚。本文以陆地棉及拟南芥为研究对象,初步研究了BIN2基因在植物抵抗黄萎病菌方面发挥的功能,并筛选到与BIN2互作的JAZ蛋白。取得的主要研究结果如下:1、利用陆地棉基因组数据库,通过生物信息学分析,确定了陆地棉BIN2基因序列(GenBank:KM453729)。GhBIN2基因其CDS全长1143bp,编码381个氨基酸。陆地棉BIN2与雷蒙德氏棉、番茄、拟南芥和油菜的同系物相比具有较高的相似性,进化上高度保守。GhBIN2基因在棉花的各个组织中均有表达,在花瓣中的表达量最高。除此之外,与之前在海岛棉中的结果一致,陆地棉BIN2在黄萎病菌侵染的过程中表达量下调。2、明确了 BIN2在植物黄萎病菌抗性方面发挥着负调控作用。在棉花中,利用VIGS技术成功沉默该基因,黄萎病菌接种实验表明,沉默植株叶片变黄、萎蔫程度较对照植株相比明显较轻。成功获得BIN2基因过表达转基因棉花株系,接种实验表明BIN2过表达棉花植株表现出对黄萎病菌更敏感的表型。在模式植物拟南芥中,BIN2功能获得型突变体bin2-1表现出对黄萎病菌更敏感的表型,相反,BIN2功能缺失型突变体bin2-3及bin2-3 bill bil2表现出更强的抗性,与棉花中的结果一致。综上所述,BIN2在棉花和拟南芥抗黄萎病菌进程中均发挥负调控作用。3、通过酵母双杂筛选,发现BIN2能够与茉莉酸信号途径的负调控因子JAZ蛋白互作,Co-IP及Pull-down实验更进一步验证了两者之间的互作。JAZ蛋白的ZIM结构域介导了两者之间的相互作用。此外,BIN2能够磷酸化JAZ蛋白,且磷酸化位点为JAZ蛋白第196位苏氨酸。推测GhBIN2可能通过调节茉莉酸信号途径传导进而影响棉花黄萎病抗性。以上研究结果初步明确了 BIN2抗黄萎病的分子机制,确定了 BIN2与JAZ蛋白之间的互作,为深入阐明棉花抗黄萎病的调控网络奠定理论基础。