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棉花是重要的纤维、油料作物，生产中常因黄萎病发生而使其产量大幅降低，品质严重下降。棉花黄萎病是由大丽轮枝菌引起的土传维管束病害，实践证明棉花抗病品种培育是生产上防治黄萎病最经济、高效和环保的方法，而克隆抗病基因、解析黄萎病抗性机制是抗病分子改良的基础。本研究以实验室前期克隆的谷胱甘肽硫转移酶亚基编码基因GhGST为基础，通过在不同抗感棉花品种中分析该基因的组织特异性表达，结合黄萎病菌胁迫下转基因烟草的超表达试验和陆地棉抗病品种农大601的沉默试验，明确GhGST在棉花抗黄萎病中的作用，初步解析该基因的抗病机制，为棉花抗病遗传改良提供基因资源，主要研究结果如下: 1.qRT-PCR分析表明，黄萎病菌诱导下GhGST在抗病品种农大601根中的表达高于感病品种CCRI8，并且在接菌后12h表达量最高，说明该基因参与棉花与黄萎病菌的互作。 2.黄萎病菌胁迫下，转GhGST基因烟草植株抗病表型较对照抗性明显增强;通过病菌分离试验分离植株体内黄萎病菌，超表达植株体内病菌侵入量明显少于野生型;转GhGST基因烟草体内氧化抗氧化系统中与活性氧微平衡有关的H2O2含量、CAT和POD活性高于野生型，说明GhGST在烟草体内的表达增强了植株在抵抗黄萎病菌时体内ROS物质的微平衡，从而提高植株的抗病性。 3.构建了GhGST沉默载体GhGST-pTRV2，采用叶片注射法沉默抗病品种农大601中GhGST基因。黄萎病菌胁迫下GhGST-VIGS植株黄萎病抗性较空载体对照显著下降;黄萎病菌胁迫下的植株根系分析发现，空载体对照植株根系明显比GhGST-VIGS植株根系要发达;病菌分离试验发现，GhGST-VIGS植株分离出大量的大丽轮枝菌菌丝，而对照组只有很少的大丽轮枝菌菌丝被分离出，同时GhGST-VIGS植株茎部维管束褐化程度也明显较对照植株严重;体内H2O2含量及CAT和POD活性显著低于对照，说明GhGST基因的表达对调节ROS平衡关键物质H2O2含量、CAT和POD表达量的提高具有促进作用，进而增强了棉株的黄萎病抗性。 4.构建了超表达载体pCA-GhGST并转化农杆菌LBA4404，利用农杆菌介导的棉花茎尖转化法转化陆地棉感病品种Coker312，得到了132棵再生植株，通过GUS染色初步筛选得到36棵转化植株，进一步通过跨载体引物PCR检测和产物测序最终检测出11株阳性苗，说明GhGST基因已成功转入受体基因组中，得到了T1代转基因棉花，转化效率达到8.3％。为后续研究GhGST基因功能提供了重要的基础材料。 综合以上结果，本研究证明了GhGST基因表达能够调节棉花和转基因烟草植株中重要的活性氧(ROS)物质H2O2微平衡，进而增强植株对黄萎病菌的抗性。GhGST基因可以作为棉花黄萎病抗性育种基因资源。