胞壁相关的类受体蛋白激酶WAKs胞外结构域可以绑定细胞壁果胶成分,能够感受胞壁结构发生变化的信号并参与植物生长及免疫的的过程。根据本实验室前期研究发现的一种受多种病原菌共同诱导表达的蛋白激酶[1]6683,推测该激酶可能是棉花响应广谱抗性的蛋白。聚类发现其与拟南芥胞壁相关的类受体蛋白激酶At WAK3同源度较高,再将其于本课题组海岛棉数据库进行序列分析,将其在棉花中编码蛋白的基因进行克隆并命名为Gb WAK3。对Gb WAK3有关抗病作用研究的主要结果如下:表达分析表明Gb WAK3在海岛棉不同组织中均有一定程度表达,其在棉花的根部组织中表达量最高,叶部组织次之。通过生物信息学方法对棉花接种黄萎病菌后Gb WAK3受病原菌诱导的表达模式进行分析发现:海岛棉中Gb WAK3受黄萎病菌诱导表达;外施SA处理后,Gb WAK3表达变化并不明显;外施茉莉酸甲酯后,Gb WAK3表达量迅速上升。因此Gb WAK3在海岛棉根部优势表达,并且受黄萎病菌诱导,其表达水平受外源茉莉酸甲酯诱导迅速上升。利用病毒介导的基因沉默技术抑制Gb WAK3表达后,海岛棉对黄萎病的抗病性降低;同时拟南芥突变体对黄萎病菌也更加感病。表达分析发现抑制棉花Gb WAK3表达或拟南芥中wak3突变均导致JA路径相关基因和木质素合成相关基因的表达量降低,同时JA含量和木质素含量明显降低。接种灰霉后,抑制Gb WAK3表达的棉花叶片发病更严重。以上结果表明Gb WAK3可能通过调控JA信号路径及木质素代谢影响棉花免疫反应。