近日，中国农业科学院棉花病害防控与风险评估创新团队在棉花抗黄萎病机制研究方面取得重要进展。该研究揭示了PR10/Bet v1-like蛋白家族成员GhSTH-2通过整合寄主氧化还原信号与效应子识别，正向调控棉花对黄萎病抗性的分子机制。相关研究成果以“GhSTH-2 Integrates Host Redox Signalling and Effector Recognition and Confers Resistance Against Verticillium dahliae in Cotton”为题发表在国际知名期刊《分子植物病理学（Molecular Plant Pathology）》（中科院一区TOP期刊，近5年平均影响因子IF=5.6）上。

黄萎病是由大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）引起的土传维管束病害，严重威胁全球棉花产业的可持续发展。PR10/Bet v1-like蛋白家族是一个功能多样、结构保守的古老蛋白家族，通过配体结合与催化活性，广泛参与植物抗病、次生代谢、生长发育及逆境响应等多种生物学过程。但其在棉花抗黄萎病中的具体功能及作用机制尚不清晰。该研究通过分子生物学、植物病理学等技术手段，系统解析了PR10/Bet v1-like蛋白家族GhSTH-2在棉花免疫调控网络中的作用。

研究发现，棉花GhSTH-2基因作为PR10/Bet v1-like蛋白家族成员，在大丽轮枝菌侵染后被迅速激活并显著上调表达，是棉花抵御黄萎病的关键正向调控因子。深入研究表明，GhSTH-2能够同时与大丽轮枝菌的效应子VdEPG1及氧化还原相关蛋白GhTXNDC9发生直接相互作用。GhSTH-2通过与GhTXNDC9协同作用，正向调控活性氧信号，构筑棉花抗病的早期免疫屏障；而大丽轮枝菌则通过分泌效应子VdEPG1靶向抑制GhSTH-2的免疫功能，阻断其诱导的细胞程序性死亡（PCD）和活性氧积累，并反馈性下调GhSTH-2及GhTXNDC9的表达，从而促进病原菌定殖。该研究系统性地揭示了GhSTH-2介导的棉花抗黄萎病免疫调控网络，首次阐明了PR10/Bet v1-like家族蛋白在整合效应子识别与氧化还原信号中的枢纽作用，为理解植物如何识别病原菌入侵并激活防卫反应提供了新的理论视角。更重要的是，该研究揭示了病原菌效应子靶向并抑制寄主免疫蛋白的分子机制，为理解黄萎病菌如何突破棉花免疫防线提供了直接的证据。这一发现不仅从分子层面阐明了PR10/Bet v1-like家族蛋白在棉花抗病中的免疫功能，也为后续利用GhSTH-2及其调控网络进行抗病育种提供了明确的分子靶标。基于该机制，可通过基因编辑或分子设计策略稳定或增强GhSTH-2的功能，或阻断VdEPG1对其的抑制作用，为培育抗性更持久的棉花新种质提供了新的技术路径和理论依据。

中国农业科学院西部农业研究中心/郑州大学联合培养研究生张思雨、周京龙博士为该论文共同第一作者，朱荷琴研究员和冯鸿杰研究员为共同通讯作者。该研究得到了新疆维吾尔自治区自然科学基金（2022D01E101）、自治区天山创新团队项目（2024D14007）及新疆“天池英才”计划（TCYC2023TP02）等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1111/mpp.70234

（GhSTH-2调控棉花抗黄萎病的分子模式图）