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棉花是重要的经济作物，也是天然纤维的的主要来源。影响棉花产量的因素有许多，如病害、干旱和低温等，而黄萎病是造成我国棉花减产的首要病害。近年来，尽管人们通过传统育种方法已经获得少数黄萎病抗性品种，但抗性高并能够稳定遗传的种质材料仍十分稀少。利用分子生物学、遗传学、细胞生物学等技术，研究棉花黄萎病抗性相关基因的功能和作用机制，不仅能为棉花与黄萎病菌之间的相互作用提供实验依据，也可为利用分子育种方法培育棉花抗黄萎病品种提供候选基因。 本研究从陆地棉中克隆了一个黄萎病抗性相关基因GhMYB108，该基因编码一个MYB结构域蛋白。其表达受大丽轮枝菌侵染和抗病信号分子水杨酸、茉莉酸和乙烯的诱导。GhMYB108沉默的棉花植株对黄萎病的耐受性减弱，而过量表达GhMYB108能够增强拟南芥对大丽轮枝菌的抗性。进一步的研究发现GhMYB108能够和类钙调素蛋白(GhCML11)相互作用。瞬时表达实验结果表明GhCML11能够增强GhMYB108的转录因子活性，二者相互作用能够提高GhPDF1.2、GhPR4和GhPR5等下游抗病基因的表达水平。亚细胞定位分析显示，GhCML11不仅与GhMYB108共定位于细胞核中，并且在质外体中也有分布。进一步研究发现，在钙离子存在的条件下GhMYB108和GhCML11能形成一个正反馈环路以调节GhCML11的转录。大丽轮枝菌侵染能够引起棉花根部细胞的钙离子内流，但在GhCML11和GhMYB108的沉默植株中钙离子内流受到破坏，此外，比较转录组学数据表明GhMYB108沉默的棉花植株中某些钙信号通路及防御相关基因的表达也受到了抑制。本研究揭示了GhMYB108作为正调节因子参与了棉花对大丽轮枝菌入侵的防御反应，MYB转录因子、钙离子和钙调素协同互作共同参与植物的免疫应答。