植物抗病毒基因工程育种策略

本文简要地介绍了近年来植物抗病毒基因工程育种策略及其机制的研究进展。将植物抗病毒基因工程的策略归纳为3个方面进行了综述,即病毒来源基因、非病毒来源基因和多基因策略。对于各种植物抗病毒基因工程策略介导的抗性主要分为蛋白质和RNA介导的抗性。     

玉米抗病毒基因工程研究进展

病毒病是导致玉米产量降低和品质下降的主要原因之一.在我国,玉米矮花叶病和粗缩病发生范围最广、危害最严重.基因工程技术可人为将抗性基因或部分片段定向导入植物获得转基因抗病毒植株,具有速度快、效率高等优点,在玉米抗病毒育种中具有重要的应用价值.文章在总结我国主要玉米病毒病及其病原种类的基础上,论述采用不同策略培育抗病毒玉米植株的研究进展,其中,利用植物病毒基因序列的策略有病毒编码蛋白基因介导的抗病性、RNA干扰(RNAi)介导的抗病性、人工小RNA(amiRNA)介导的抗病性3种,还可利用非植物病毒基因,包括寄主的抗性基因及来自其他植物、动物和微生物的抗病毒基因如核糖体失活蛋白、核酸酶、2-5A体系的基因等;最后分析各种策略的优缺点及抗病毒转基因玉米的安全性问题,为科研工作者优化玉米抗病毒育种工程、培育生产上可推广的抗病毒品种提供参考.     

植物病毒基因介导的抗性研究进展

植物病毒是造成多种农作物减产和品质下降的重要病原之一,因其对植物细胞的绝对寄生性和致病的独特性,使得化学防治等常规措施难以发挥作用,而病毒分子生物学的发展和植物基因工程技术的出现,为防治植物病毒病开辟了新的途径。文章重点介绍了植物病毒外壳蛋白基因、复制酶基因、卫星RNA、运动蛋白基因介导的抗性等策略的抗病机理及存在问题,提出应加强对植物病毒基因介导的抗性机理和非病毒来源的基因介导的抗性等方面的研究,以期在植物抗病毒基因工程研究上获得质的突破和飞跃。     

转基因植物抗病毒策略及其风险分析

简要讨论了近年来植物抗病毒基因工程的几种策略,主要有:外壳蛋白介导的抗性策略、复制酶介导的抗性策略、运动蛋白介导的抗性策略、RNA干扰介导的抗性策略.分析了几种抗病毒策略可能存在的潜在风险,主要包括:异源包壳、重组、协生、RNA干扰介导的抗性被含有沉默抑制子的病毒侵染后攻破等,并根据风险产生的机制分析了各种风险产生的原...     

amiRNA抗病毒策略及其在植物抗病毒研究中的应用

人工小RNA(artificial microRNA,amiRNA)抗病毒策略是通过内源miRNA(microRNA)的作用机制人为沉默病毒靶基因,该策略稳定有效且能对多种病毒产生抗性。利用该策略,已经获得了多种抗病毒转基因植物。介绍了amiRNA抗病毒策略的机制、特点及利用该策略防治植物病毒病害的研究进展。     

抗病毒RNA沉默和病毒拮抗RNA沉默策略研究进展

RNA沉默通指在转录或转录后水平上由RNA介导、序列特异性地降解靶标RNA从而抑制基因表达的过程。在动物、真菌和植物中,RNA沉默是通过小RNA的形成来抵御病毒侵染的,病毒自身可以作为RNA沉默的诱导子和靶标。病毒通过进化形成积极的和消极的策略来对抗RNA沉默。为此,主要讨论了siRNAs和miRNAs介导的抗病毒RNA沉默以及病毒蛋白和RNA介导的沉默抑制作用,有助于阐明病毒侵染与寄主之间的相互关系,为抗病毒研究奠定基础。     

植物抗病毒机制研究进展

植物病毒病是一类严重影响植物生长和危害农作物生产的重要病害。病毒虽然结构简单,却变异复杂,所以一直给农业发展带来持续性的挑战。植物的先天免疫系统和RNA沉默是两种比较保守的抗病毒机制。植物的先天免疫系统包括两层,第1层是病原的相关分子模式触发的免疫,能够阻碍病毒等病原物入侵植物细胞;第2层是病原效应物触发的免疫,植物抗性蛋白能够识别病原物释放到植物细胞中的效应蛋白。这两层免疫系统的功能行使依赖于细胞膜上和细胞内的免疫受体蛋白。当病毒成功侵染植物细胞后,病毒的核酸需要利用植物的蛋白质合成系统完成自我复制,RNA沉默介导的植物抗病毒机制在此过程发挥重要的作用。病毒侵染的植物细胞内会产生病毒来源的小分子RNA(vsiRNA)。vsiRNA既可以靶向病毒RNA也可以靶向宿主转录本,引起转录后基因沉默(PTGS),也可以通过DNA甲基化、异染色质化,引起转录基因沉默。围绕先天免疫系统和RNA沉默介导的两种保守的植物抗病毒机制进行综述,旨在更好地理解植物与病毒之间的互作关系,为利用基因工程培育抗性品种和发展更有效的病毒防御策略提供思路。     

RNAi技术在植物功能基因组学中的研究进展

文章主要综述了RNA干涉(RNAi)技术在植物功能基因组学中的研究策略及研究现状,包括RNA干涉的作用机制及技术特征,引发植物RNAi机制的转基因RNAi技术以及病毒介导的基因沉默技术。转基因RNAi技术方面,包括载体结构的优化策略、高通量载体的构建方法以及该技术的优缺点。病毒介导的基因沉默技术方面包括病毒载体及宿主种类,病毒感染方法,试验对照的建立、环境因素的影响以及该技术的优缺点。     

植物转基因抗性策略研究进展

通过转基因技术使植物获得抗病性是控制植物病毒感染的一种重要技术途径。RNA干扰技术的出现为植物转基因抗性策略的研究提供了新思路。植物转基因抗性产生方法主要是通过表达不同的病毒蛋白(外壳蛋白、复制蛋白、运动蛋白及其他病毒蛋白)、RNAs(反义RNA、卫星RNA、缺陷干扰RNA、发夹RNA及人工微小RNA)、非病毒基因(核酸酶、抗病毒蛋白抑制子及植物体)、宿主来源的抗性基因(显性抗性基因和隐性抗性基因)及各种宿主防御反应因子等。介绍了以上几种抗性策略并分析了目前尚存在的问题,以期为植物转基因抗性策略研究的学者提供参考。     

植物抗病毒基因及其介导的抗性机理

当前已知的植物抗病毒基因大体上分为5类。第1类为源自病毒的抗病毒基因,它们源于病毒基因组;第2类为与病毒基因相关的其他基因序列,它们或独立存在、或寄生于病毒、或依赖于病毒才能复制,如核酶基因、缺陷干扰颗粒等;第3类为源自植物的抗病毒基因,它们是植物基因的一部分,如病程相关蛋白基因、潜在自杀基因、核糖体失活蛋白基因等;第4类为植物抗体基因,它们是从动物体内获得的具有抵抗植物病毒作用的中和病毒基因;第5类为干扰素基因,它们为控制激素(干扰素)合成的基因,最初在动物体内发现,其后在烟草、番茄、番椒、丁香等植物中也发现干扰素基因。抗病毒基因介导的抗性机理十分复杂,不同基因介导的抗性机理各不相同,同一基因介导的抗性机理也有不同的模型,多数基因介导的抗性机理还未搞清,所以,在抗性机理方面尚未有统一的学说来阐明。今后这一领域的研究应侧重于植物抗病毒基因资源的分类与整理、抗病毒基因介导的抗性分子基础、抗病毒转基因在植物体内表达的影响因子(如转基因重组、沉默等)、新的抗病毒基因的发掘、增强抗病毒转基因生态安全性与遗传稳定性的措施等方面。     

重金属协同选择环境细菌抗生素抗性及其机制研究进展

抗生素的长期滥用,引起环境细菌耐药性不断增强,加速了抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)在环境中的传播扩散。在重金属污染的环境中,细菌不仅具备重金属抗性,并且具备多种抗生素抗性,抗生素抗性基因的污染水平也随之升高。在介绍重金属与抗生素抗性最新研究进展的基础上,阐述了环境细菌的抗生素抗性、重金属抗性及其相关抗性机制,并着重论述重金属和抗生素协同选择环境细菌耐药性及其机制。     

紫花苜蓿抗逆性评价的研究进展

紫花苜蓿（Medicago sative L）因其营养价值高被广泛栽培,然而在我国种植以培肥地力兼顾饲草生产为目的,主要种植在没有灌溉条件的瘠薄地、盐碱地上.因此,培育出抗逆性强的紫花苜蓿品种,对于发展我国畜牧产业具有重大意义.在此就紫花苜蓿抗逆性评价方面进行综述,主要就紫花苜蓿的抗旱性、抗寒性、抗盐碱性、耐热性的评价方法以及目前的研究进展和未来研究的重点展开讨论,为今后紫花苜蓿的育种和栽培提供理论的依据.     

植物诱导抗病性的研究进展

诱导抗病性以其作用效果明显,具有广谱性以及对环境安全的优点已成为植物病害防治的新手段,受到人们的广泛关注.文章综述了近年来国内外植物诱导抗病性的研究进展、诱导抗性的诱导因子和诱导机理,并分析了诱导抗性的一般特征.     

植物抗病性研究现状与前景展望

植物抗病性是当前植物病理学中研究的热点和难点之一 ,也是植物 -病原物互作及植物免疫学研究的一个重要方面。植物抗病基因的克隆与鉴定促进了植物抗病性分子机制的研究。本文就近几年来对植物抗病性的鉴定方法、植物结构抗性、生理生化抗性及分子抗性三种水平的抗病机制与抗病基因工程等方面的研究进展作一简要概述。     

我国花生抗病性研究进展

综述了近年来我国在花生抗病性分子标记、抗病性遗传规律、抗病机理、抗病种质发掘等方面取得的研究进展.展望了分子标记技术在花生上的应用前景.     

戊唑醇处理木质材料的防腐性及抗流失性研究

对经过超临界CO2流体携带戊唑醇防腐剂处理后的杉木、马尾松、中密度纤维板和刨花板的防腐性及戊唑醇防腐剂的抗流失性进行测定。结果表明,杉木、马尾松、中密度纤维板和刨花板经戊唑醇处理后,防腐能力都得到了较大提高,在绵腐卧孔菌或彩绒革盖菌的腐蚀下,杉木、马尾松的质量损失率降到10%以下;中密度纤维板、刨花板的质量损失率降到5%以下;戊唑醇防腐剂的抗流失性较好。     

山桃抗盐碱性评价

为评价山桃抗盐碱性,以一年生实生苗为试材,采用0.4％ NaCl溶液、pH 9.5 KOH溶液灌根处理的方法评价其抗性.结果表明：盐溶液处理30 d后,实生苗存在极强、强、中等3种抗性类型,分别占群体总数的95.0％,4.0％,1.0％,群体抗性分离显著;碱溶液处理16d后,实生苗仅存在极强、极弱2种抗性类型,各占群体总数的99.0％、1.0％,群体抗性分离明显.山桃为极强抗盐碱型树种,其群体中绝大部分植株抗盐性和抗碱性极强,是优异的抗盐碱型桃树种质资源树种.     

钼提高植物抗逆性研究进展

钼（Mo）作为植物必需的微量元素,在促进植物生长发育和增强植物抗逆性方面发挥着关键作用。植物对钼的吸收转运主要受到钼酸盐转运蛋白基因MOT1和MOT2调控,钼进入植物体内以含钼酶形式参与植物生长代谢,其中对植物抗逆性方面的调控主要表现为：钼通过含钼酶硝酸还原酶、醛氧化酶、黄嘌呤脱氢酶影响植物体内的光合碳氮代谢、激素合成和活性氧代谢进而调控植物抗寒性;钼通过硝酸还原酶和醛氧化酶介导的信号转导过程调控根系发育、养分水分利用及抗旱基因表达,进一步影响脂质合成与代谢调控植物抗旱性;最新研究还发现钼在植物适应盐胁迫、缓解重金属胁迫方面也具有重要作用。这些研究结果为通过钼营养调控提升植物的抗逆性提供了新思路。     

野生稻优异基因挖掘及其在水稻育种中的利用研究进展

野生稻为水稻的野生近缘种,由于生长在自然环境中,未受到人为选择,其中蕴含着大量栽培稻已丢失的优异基因,是重要的基因宝库.长期以来,各国科学家不断努力挖掘野生稻的优异种质,探索其优异性状的内在遗传规律,用于水稻育种改良.从野生稻优异基因挖掘和利用的角度出发,系统回顾了近几年野生稻的不育性、抗病虫性以及抗逆性等优异性状的研究进展,并对现存的问题和采取的对策进行了探讨.