枯萎病是危害海岛棉生产的重要因素之一,研究枯萎病抗性分子机制将为培育抗病海岛棉品种、解决枯萎病对海岛棉的危害问题提供坚实的基础。本文选取抗病和感病亲本及抗病株系、感病株系共6份材料进行转录组测序与差异表达基因分析(DEG,Differentially Expressed Gene)分析;利用实时荧光定量(qRT-PCR)方法对富集到的类黄酮代谢通路相关基因以抗病材料(06-146、埃棉2号、DJ-07-136、5917)和感病材料(新海14、海92-3、埃及棉424)进行表达分析。对类黄酮代谢通路相关基因进行克隆及生物信息学分析,并利用病毒介导的基因沉默的方法验证基因的功能,具体结果如下:1.海岛棉枯萎病转录组测序与DEG分析结果表明:抗病材料中类黄酮代谢通路相关基因的表达量显著高于感病材料,且接菌后基因的表达量均高于接菌前。2.qRT-PCR对类黄酮代谢通路8个关键基因ANR、CHI、LDOX、CHS、DFR、TT7以及C4H和FLS的表达特性进行分析,发现在接菌后40 h,这8个基因在抗病材料中的表达量均显著高于感病材料的。除4 h以外的时期,CHI基因在抗病材料中的表达量均显著高于感病材料。DFR基因在接菌后各个时期抗病材料的表达量均显著或极显著高于感病材料。TT7基因的表达量在感病材料中无明显变化,在抗病材料中后期表达量明显上调。3.将抗感材料间有显著差异的基因表达量与病情指数进行相关分析,结果表明:在接菌后40 h TT7和FLS基因的表达量与病情指数呈极显著负相关,CHI和DFR基因的表达量与病情指数呈显著负相关。接菌后28 h,CHI与LDOX基因的表达量与病情指数呈显著负相关。接菌后10 h,DFR基因与病情指数呈显著负相关。4.对类黄酮代谢通路中相关的基因:GbCHI、GbDFR、GbTT7进行克隆及生物信息学分析。得到如下结果:除GbTT7外,GbCHI和GbDFR为酸性蛋白。除GbCHI外,GbTT7、GbDFR稳定蛋白。GbCHI、GbDFR和GbTT7均为亲水蛋白。GbDFR,GbTT7在N端存在两个和一个跨膜区。GbCHI属于查尔酮合酶家族。GbTT7属于细胞色素P450蛋白酶家族,GbDFR属于SDR家族,与水稻亲缘关系较近,与亚洲棉、雷蒙德氏棉和陆地棉亲缘关系较远,推测这两个基因可能与海岛棉枯萎病抗性有关。5.将病毒介导的基因沉默技术成功应用与海岛棉中,阳性对照TRV-CLA于注射后12-13 d出现白化表型,不同真叶叶片白化程度为第一片白化程度最严重,老叶白化程度依次减弱。对沉默成功的VIGS-GbDFR、VIGS-GbCHI以及对照进行接菌处理,并统计病情指数,结果表明:VIGS-GbCHI和VIGS-GbDFR与对照相比,发病较严重。VIGSGbCHI的发病情况较VIGS-GbDFR更为严重。推测GbCHI和GbDFR在海岛棉抗枯萎病过程中起到重要作用。