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量而且大大降低纖維質量。引發(fā)黃萎病的大麗輪枝菌,可在土壤中存活達10年以上,至今生產上沒有任何有效殺菌劑,因此,培育抗病棉花品種被認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個抗真菌蛋白基因gafp,gafp對包括黃萎病在內的多種真菌具有較好抗性,其中,gafp4具有最強的抑菌活性,且?guī)в邪g質定位的信號肽可以明顯增強抗性。研究人員將gafp4轉入2個陸地棉栽培品種,并進行連續(xù)三年黃萎病鑒定試驗表明,gafp4對不同生理型黃萎病菌株都具有非常明顯的抗性,是一個有效的高抗棉花黃萎病蛋白。尤為重要的是,gafp4轉基因棉花在纖維產量上也有20.7%~51.7%的增加,因此,這項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。