棉花黄萎病（Verticillium wilt）是由大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）所引起的一种植物维管束病害，被称为“棉花癌症”。该病具有分布广、危害重、病原菌存活时间长、化学农药难于防治等特点，是造成我国棉花减产最严重的病害，给棉农及国家造成重大的经济损失。目前生产上缺乏高抗黄萎病的品种，且传统育种周期较长、成本高和选择效率低，导致育种进程缓慢。因此，生物育种凭借其能快速、精准、高效改良作物抗病性的优势，已成为增强农业产业核心竞争力的重大战略选择和有效手段，也为棉花抗黄萎病品种的培育提供了新策略。

近期，中国农业科学院生物技术研究所微生物智能设计与合成创新团队程红梅研究员课题组完成的题为“Host-induced gene silencing of the Verticillium dahliae thiamine transporter protein gene (VdThit) confers resistance to Verticillium wilt in cotton” 的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2024年10期正式发表。

该研究利用寄主诱导基因沉默技术（HIGS）技术创制了高抗黄萎病的转VdThit-RNAi基因棉花材料，为棉花黄萎病的有效防治提供了新的种质资源，并且为HIGS技术在植物防控真菌病害的应用奠定了重要的理论和实践基础。

该研究通过课题组成熟的生物育种平台，利用HIGS技术靶向沉默大丽轮枝菌硫胺素转运蛋白编码基因（VdThit），成功创制了两个转VdThit-RNAi基因棉花株系：VdThit-RNAi-1/2。接种大丽轮枝菌后，转基因棉花根部病原菌定殖、病情指数及真菌生物量均显著低于野生型棉花。sRNA-Seq和qRT-PCR分析显示，转基因植株含有大量siRNA，有效干扰了病原菌靶标VdThit基因的表达，从而导致了参与硫胺素转运蛋白生物合成途径的多个基因表达上调。田间抗病检测结果表明，VdThit-RNAi-1和VdThit-RNAi-2的抗病性和产量显著高于野生型棉花，进一步证明了HIGS在棉花抗黄萎病上应用的可行性和有效性。

中国农业科学院生物技术研究所微生物智能设计与合成创新团队程红梅研究员和苏晓峰研究员为该文章的通讯作者，王琦博士和潘国强硕士为该文章第一作者。

该研究得到了国家重点研发计划（2022YFD1200300）、国家自然科学基金（32072376和32372515）、中国农业科学院科技创新工程、河北省自然基金、中国农业科学院南繁专项等项目的资助。

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‍https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311924000960‍

Cite the article:Qi Wang, Guoqiang Pan, Xingfen Wang, Zhengwen Sun, Huiming Guo, Xiaofeng Su, Hongmei Cheng. 2024. Host-induced gene silencing of the Verticillium dahliae thiamine transporter protein gene (VdThit) confers resistance to Verticillium wilt in cotton. Journal of Integrative Agriculture, 23(10): 3358-3369.

Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.6，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。