黃萎病是造成世界棉花產(chǎn)量和品質(zhì)降低的主要病害之一，研究棉花黃萎病的抗病機(jī)制及相關(guān)基因可以大大推進(jìn)棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在植物抗病過程中，多種蛋白質(zhì)、酶的相互合作，共同完成了植物抗病信號的產(chǎn)生和傳遞。泛素化修飾系統(tǒng)是真核生物體內(nèi)主要的蛋白質(zhì)調(diào)控路徑，廣泛參與了對生物體內(nèi)大多數(shù)蛋白質(zhì)的修飾降解行為。近年來研究發(fā)現(xiàn)，眾多E3泛素連接酶參與了不同物種對相應(yīng)病原菌的抗性調(diào)節(jié)，所以研究棉花中E3泛素連接酶對棉花黃萎病的抗病調(diào)控機(jī)制，鑒定抗病基因可為棉花抗病分子育種提供理論基礎(chǔ)和基因資源。
  Qin, T., Liu, S., Zhang, Z. et al. GhCyP3 improves the resistanceof cotton to Verticillium dahliae by inhibiting the E3 ubiquitin ligaseactivity of GhPUB17. Plant Mol Biol 99, 379–393 (2019).
doi：https://doi.org/10.1007/s11103-019-00824-y

2019年，Plant Molecular Biology 雜志在線發(fā)表了華中農(nóng)業(yè)大學(xué)作物遺傳改良國家重點實驗室朱龍付團(tuán)隊完成的題為“GhCyP3 improves theresistance of cotton to Verticillium dahliae by inhibiting the E3 ubiquitinligase activity of GhPUB17”的研究論文，報道了棉花中U-box E3泛素連接酶GhPUB17對棉花黃萎病的抗病調(diào)節(jié)機(jī)制，GhPUB17可以被具有抗真菌活性的GhCyP3抑制，并作為負(fù)調(diào)節(jié)劑參與棉花抗黃萎病的調(diào)控過程。

該研究首先進(jìn)行了一系列生理生化反應(yīng)鑒定了棉花中具有泛素化活性的U-box E3連接酶GhPUB17的功能，發(fā)現(xiàn)其作為負(fù)調(diào)控劑參與了棉花對黃萎病菌的免疫反應(yīng)。為了進(jìn)一步研究GhPUB17的調(diào)控機(jī)制，尋找靶標(biāo)蛋白，該研究利用酵母雙雜交實驗（Y2H）分析鑒定發(fā)現(xiàn)GhCyP3蛋白可與GhPUB17發(fā)生相互作用，并利用Princeton Instruments公司的Lumazone Plyon 2048B設(shè)備進(jìn)行證實，結(jié)果顯示只有在GhPUB17-nLUC和GhCyP3-cLUC共表達(dá)后才能捕獲熒光素酶信號，而其他組合則無法捕獲，這說明GhCyP3是GhPUB17的潛在靶標(biāo)蛋白。然后，該研究通過體外抗病性測試等一列生理生化實驗進(jìn)一步研究了GhCyP3在棉花抗黃萎病調(diào)控中的作用，發(fā)現(xiàn)GhCyP3具有抗真菌活性，并且可通過與GhPUB17的相互作用以抑制其活性，提高棉花對黃萎病的抗性，進(jìn)而完整揭示了GhPUB17對棉花抗黃萎病的調(diào)控機(jī)制。

利用生物發(fā)光研究GhPUB17與GhCyP3的相互作用

以上結(jié)果表明，通過Princeton Instruments公司的Lumazone系列設(shè)備可以直觀清晰地檢測到蛋白間的相互作用，有力地驗證了棉花中的U-box E3連接酶GhPUB17與GhCyP3蛋白的相互作用，揭示了GhPUB17對棉花抗黃萎病的調(diào)控機(jī)制。

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