目前,我國棉花種植區(qū)一半左右面積都受黃萎病害影響,不僅顯著降低棉花產(chǎn)量而且大大降低纖維質(zhì)量。引發(fā)黃萎病的大麗輪枝菌,可在土壤中存活達(dá)10年以上,至今生產(chǎn)上沒有任何有效殺菌劑,因此,培育抗病棉花品種被認(rèn)為是防治黃萎病的重要手段,但因缺乏有效抗源,目前為止尚未成功培育高抗品種。因此,黃萎病一直被認(rèn)為是棉花的“癌癥”。
中科院研究人員發(fā)現(xiàn)天麻中存在著4個(gè)抗真菌蛋白基因gafp,gafp對(duì)包括黃萎病在內(nèi)的多種真菌具有較好抗性,其中,gafp4具有最強(qiáng)的抑菌活性,且?guī)в邪g質(zhì)定位的信號(hào)肽可以明顯增強(qiáng)抗性。研究人員將gafp4轉(zhuǎn)入2個(gè)陸地棉栽培品種,并進(jìn)行連續(xù)三年黃萎病鑒定試驗(yàn)表明,gafp4對(duì)不同生理型黃萎病菌株都具有非常明顯的抗性,是一個(gè)有效的高抗棉花黃萎病蛋白。尤為重要的是,gafp4轉(zhuǎn)基因棉花在纖維產(chǎn)量上也有20.7%~51.7%的增加,因此,這項(xiàng)研究成果為通過植物基因工程手段攻克棉花的“不治之癥”提供了可能。