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棉花黄萎病是全世界棉花生产上危害最重要的病害之一，目前尚无有效的药剂防治措施，被称为棉花的“癌症”。目前该病害防控最为有效的方法是抗病育种，然而目前生产上最为多用的陆地棉还缺乏有效的抗病材料，制约了抗病育种的应用。通过定位和克隆抗病基因，研究它们对黄萎病的抗性及其抗性机制对防治黄萎病至关重要。最近，我们从海岛棉“Hai7124”中克隆了番茄抗黄萎病Ve同源的类受体蛋白基因Gbve1，并通过基因沉默技术和转基因技术证明了Gbve1基因对落叶型和非落叶型的棉花黄萎菌都具有一定抗性;将该基因转化到拟南芥（Arabidopsis）后，发现拟南芥对黄萎病的抗性有了明显增强，表明Gbve1在物种间具有一定的保守性。 为了进一步研究Gbve1的抗性机制，本课题筛选了转基因阳性克隆，转Gbve1基因拟南芥和对照植株Col-0移栽到培养介质中后，通过棉花黄萎菌分生孢子悬浮液灌根法接种，并对其进行发病统计，发现由于Gbve1基因的表达，拟南芥对棉花黄萎菌表现抗性增强，而且，对落叶型V991菌株的抗性差异明显大于非落叶型菌株BP2。 随后，我们对转Gbve1基因拟南芥进行了比较详尽的细胞学机制研究。在根部抗性测定中，采用孢子悬浮液蘸根接种法，并对接种后的样品进行染色，发现接种24h后，转基因拟南芥根部胼胝质积累增多，而对照植株中没有明显积累。接种48h，转基因拟南芥中有细胞死亡，对照植株中没有明显细胞死亡，大量侵染菌丝聚集。我们采用离体叶片叶背接种法接种两种拟南芥，发现接种24h，转基因植株叶片中胼胝质沉积明显显著多于对照植株Col-0;采用H2O2测试盒对接种各个时间段H2O2含量进行测定，发现48h，转基因拟南芥过氧化氢含量迅速上升，达到一个峰值，经过DAB染色，此时间段转基因拟南芥出现深褐色斑，而对照植株只是浅棕色班，说明此时，转基因拟南芥中过氧化氢含量多于对照植株。细胞程序性死亡是抗病反应的典型表现，通过对48h和72h的接种样品进行台盼蓝染色，发现48h细胞坏死不明显，而在72h，二者着色情况差异明显，转基因拟南芥叶片被染成很深的蓝色，随即对其进行显微观察，发现转基因植物出现细胞坏死，对照植株有大量侵染菌丝出现。本研究分析了转基因拟南芥的一系列基础防卫反应，初步揭示了棉花Gbve1基因可以通过增强拟南芥的胼胝质沉积、过氧化氢积累及细胞死亡等途径，提高对棉花黄萎菌的抗性。 为了更加深入认识Gbve1的作用机制，我们对转基因拟南芥进行了表达谱测序及分析。研究发现，Gbve1基因的转入及表达会引起拟南芥多个基因的表达差异性变化，其中1204个基因上调，543个基因下调。推测Gbve1基因进入植物机体内部以后，参与相关基因表达的调控，当有病菌侵入时，转基因植物会迅速识别，从而启动防卫反应。这一研究结果为Gbve1的抗病机制研究提供了新的思路。