马峙英教授团队揭示棉花CYP基因抗黄萎病分子机制

近日，国际学术期刊BMC Plant Biology在线发表河北农业大学马峙英教授团队题为“Genome-wide identification of cyclophilin genes in Gossypium hirsutum and functional characterization of a CYP with antifungal activity against Verticillium dahliae”的研究论文。该研究系统地鉴定和分析了陆地棉亲环蛋白（cyclophilin，CYP）基因家族，并对该家族基因潜在的抗逆功能进行了预测，特别是对其中具有抗黄萎病功能的GhCYP-3进行了深入研究。

研究结果表明，陆地棉中共包含79个CYPs，其中65个为单功能域蛋白，即仅含有一个cyclophilin type PPIase（peptidyl prolyl cis/trans isomerase）功能域，而另外14个为多功能域CYPs。通过转录表达分析初步筛选出可能参与棉花对冷、热、盐、干旱和黄萎病等胁迫反应相关的CYP基因。其中GhCYP-3定位于细胞质和细胞核，超表达GhCYP-3能够显著提高拟南芥对黄萎病的抗性。原核重组表达的GhCYP-3蛋白显示出PPIase活性和显著的抑菌活力。此外，转基因拟南芥组织粗提物也显示出对黄萎病菌孢子萌发和菌丝生长的抑制作用。

棉花CYPs基因家族的系统分析为进一步揭示它们的功能奠定了基础。GhCYP-3通过抑菌活性参与植物对黄萎病菌抗性机制的解析为其应用提供了理论依据。

该研究得到国家重点研发计划（2016YFD0101006）和河北农业大学作物学科梯队建设基金（TD2016C328）项目资助。