由大丽轮枝菌所引发的黄萎病，素有棉花“癌症”之称，是棉花生产过程中极具威胁性与毁灭性的病害之一，在全球范围内都造成了严重的经济损失。挖掘能够调控黄萎病抗性的基因，剖析其作用机制，并将之应用于抗病育种工作，这是防治棉花黄萎病最为经济有效的办法。组蛋白乙酰化这类表观遗传修饰，在植物的生长发育以及适应环境方面发挥着重要的调控作用。近些年来，组蛋白乙酰化在植物病害防御中的功能也逐渐被揭开。然而，在棉花当中，组蛋白乙酰化修饰的功能以及其与黄萎病抗性之间的关联尚不明确。

近日，河南大学棉花生物育种与综合利用全国重点实验室张骁教授团队在Plant Physiology期刊上发表了以“Histone deacetylase GhHDA5 negatively regulates Verticillium wilt resistance in cotton”为题的研究论文，揭示了棉花组蛋白去乙酰化酶GhHDA5负调控黄萎病抗性的分子机制。

此项研究发现，黄萎病菌的侵染能够抑制GhHDA5的表达，并且在抗病品种里呈现出更低的表达水平，由此推测GhHDA5可能在棉花应对黄萎病菌的反应时起到负向调控作用。在棉花里沉默GhHDA5能够显著增强棉株对黄萎病的抗性，而在拟南芥中异源过表达GhHDA5则会致使植株对黄萎病菌更为敏感。通过转录组和基因表达分析得知，GhHDA5对棉花木质素生物合成的相关基因（比如GhF5H、Gh4CL3等）的表达产生了显著影响。更进一步的染色质免疫共沉淀、组织化学以及质谱分析表明，沉默GhHDA5会致使GhF5H、Gh4CL3启动子区域H3K9K14ac 的水平上升，促进这些基因的转录，增加木质素的含量，特别是S型单体的含量，进而赋予棉株更强大的黄萎病抗性。另外，该研究还发现，沉默GhHDA5还促进了活性氧(ROS)的生成，对水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）和独脚金内酯（SLs）的含量与信号转导产生影响，提高了致病相关基因（PRs）的表达。

总之，该研究揭示了组蛋白去乙酰化酶GhHDA5抑制病菌诱导的棉株木质化，同时对ROS、植物激素介导的防御反应造成影响，从而负向调节棉花对黄萎病的抗性。该研究为棉花黄萎病抗性的调控机制提供了新的认识，也为抗病育种提供了重要的参考以及基因资源。

河南大学棉花生物育种与综合利用全国重点实验室张骁教授和青年教师程凯为本论文的共同通讯作者，博士研究生韦春艳为第一作者。该研究受到国家自然科学基金（32070262）和中原学者工作站（234400510004）的支持。