转基因番木瓜抗病性测定和纯合系的获得

分别对转番木瓜环斑病毒（Papaya ringspot virus，PRSV）复制酶基因（Trp）的T3、T4代番木瓜（Carica papaya L．）品系在苗期进行攻毒试验和PCR分子生物学分析．结果表明，在苗期T3、T4代分子检测阳性株均高抗PRSV的Ys株系，证实Trp基因能够在后代中稳定遗传．除品系Trp-6-2外，其它所有T3、T4代自交植株仍有基因分离．Trp-6-2的自交株和其T4杂交后代，苗期攻毒试验均表现抗病，PCR检测复制酶基因均为阳性，所转基因没有发生分离，可以初步推定Trp-6-2为转基因的纯合系．大田病情调查结果表明，T3代在定植田间的前5个月内，转基因植株均高抗PRSV．但在定植5个月后发现一个转基因品系38株中有3株表现发病．     

抗环斑病毒番木瓜的开发技术及转基因对基因组影响研究进展

本文综述了番木瓜环斑病毒(Papaya Ringspot Virus,PRSV)的生物学特性、防治措施及抗PRSV转基因番木瓜在国内外研究进展,通过基因转化对番木瓜基因组结构和功能的影响及外源基因整合主要技术方法等内容的阐述,展望了转基因番木瓜的研究前景.     

VIGS介导的转复制酶基因番木瓜对PRSV的抗性

将PCR检测呈阳性的T4代转复制酶(replicase,Rep)基因番木瓜植株在苗期接种番木瓜环斑病毒(Papaya ringspot virus,PRSV)Ys株系,定期采取不同部位的叶片进行Northern blot分析.结果表明:接种PRSV之前,在植株的各部位均能检测到转基因完整的Rep mRNA,但接种后不同时间在接种叶以上部位陆续出现了Rep mRNA的降解;接种后30 d内,接种叶下部第1片叶上始终未出现Rep mRNA的降解;另外,在发生mRNA降解的叶片上都能相继检测到小分子干涉RNA(short interferring RNA,si RNA)的产生.这说明转基因番木瓜的抗病性与mRNA的降解及siRNA的积累有着密切的关系.这种抗性发生在转录后水平上,是由病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)介导产生的.     

抗PRSV转基因番木瓜研究进展

番木瓜花叶环斑病毒（PRSV）严重影响着热带亚热带的重要水果番木瓜的生产,在物理和化学防治措施效果不佳的情况下,利用病原获得抗性防治PRSV的方法给番木瓜的生产带来一线生机。综述了近年来转基因番木瓜中所采用的PRSV病毒的几个基因及其优缺点。     

抗PRSV转基因番木瓜研究进展

番木瓜花叶环斑病毒（PRSV）严重影响着热带亚热带的重要水果番木瓜的生产,在物理和化学防治措施效果不佳的情况下,利用病原获得抗性防治PRSV的方法给番木瓜的生产带来一线生机。综述了近年来转基因番木瓜中所采用的PRSV病毒的几个基因及其优缺点。     

禾生素、病毒必克和病毒A对番木瓜体内PRSV-CP基因表达的抑制作用

为了解禾生素、病毒必克和病毒A对番木瓜植株体内PRSV基因表达的影响,以组织培养的日升番木瓜为研究对象,以β-actin基因为内参基因,应用RT-PCR技术对番木瓜体内的PRSV-CP基因进行半定量分析,建立一个特异、稳定的RT-PCR半定量检测体系,研究了禾生素、病毒必克和病毒A处理对番木瓜体内PRSV基因表达量的影响。初步说明,0.2%的禾生素及4.0g/L和1.0g/L的病毒必克显著抑制了番木瓜体内PRSV-CP基因的表达,而病毒A及其它浓度的禾生素和病毒必克对番木瓜体内的PRSV-CP基因的增殖没有抑制作用。     

番木瓜CpTIFY10A-like基因克隆及表达分析

[目的]克隆番木瓜CpTIFY10A-like基因序列,并分析其表达特性,为探索该基因功能和抗番木瓜环斑病毒(PRSV)分子机制提供理论依据.[方法]结合前期研究的抗PRSV转录组数据,利用RACE对上调表达基因Cp-TIFY10A-like进行克隆,获得该基因cDNA全长序列,分析其编码区序列(CDS)及进行生物信息学分析.利用已鉴定的PRSV对3月龄番木瓜植株进行不同处理,以感染PRSV且出现病症的植株(CK+)、1.0 mL/L禾甲安(CTS-N)灌施感染PRSV且出现病症的植株(B)为处理组,以清水灌施(不添加禾甲安)不感染PRSV的植株(CK-)为对照组,实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测不同处理下PRSV基因和CpTIFY10A-like基因在番木瓜叶片中的表达情况.最后将CpTIFY10A-like基因CDS序列连接至pET28a-sumo载体上构建原核表达载体,转化Rosetta(DE3)感受态细胞,通过不同浓度IPTG诱导蛋白表达,利用SDS-PAGE电泳检测原核表达情况.[结果]CpTIFY10A-like基因全长为1352 bp,CDS序列为822 bp,编码273个氨基酸残基;其编码蛋白理论等电点(pI)9.23,不稳定系数62.97,亲水性平均系数-0.458,属于不稳定的亲水性碱性蛋白,定位在细胞核上,其二级结构以无规则卷曲和α-螺旋为主,同时含有少量的β-折叠和延伸链.CpTIFY10A-like蛋白与酸枣和白梨TIFY蛋白的氨基酸序列相似性较高,均含有特定的TIFY结构域,属于TIFY蛋白家族,三者在系统发育进化树上聚在同一分支,表明亲缘关系较近.不同处理的番木瓜叶片中,PRSV基因的相对表达量排序为CK+(1.02)>B(0.39)>CK-(0),CpTIFY10A-like基因的相对表达量排序为B(53.12)>CK+(1.15)>CK-(1.02),且CpTIFY10A-like基因在经禾甲安处理的感染PRSV番木瓜叶片中相对表达量显著升高(P<0.05,下同),而PRSV基因的相对表达量显著降低.CpTIFY10A-like基因在原核细胞中表达蛋白的分子量与理论分子量(29.36 kD)相符,且不同浓度IPTG诱导下,IPTG浓度越高,蛋白表达量越多,表明该基因在原核细胞中成功表达.[结论]禾甲安可诱导CpTIFY10A-like基因高效表达,进而通过茉莉酸通路起调节作用以抵抗PRSV感染,即CpTIFY10A-like基因在番木瓜抗PRSV过程中发挥重要调控作用.     

人工合成靶序列快速构建多靶标RNAi 表达载体…

番木瓜环斑病毒(PRSV)正引起番木瓜毁灭性严重病害,番木瓜叶扭曲花叶病毒(PLDMV)也在威胁着目前转基因番木瓜的推广和应用。通过人工合成包含PRSV和PLDMV两种病毒的NIb和HcPro基因多个保守区域的靶序列作为模板,扩增两条长短不同但大部分重叠的靶序列,并通过引物设计时添加的特定酶切位点两个靶序列反向连接,形成以长靶序列的5’一部分序列作为发夹结构的环,不需要另外插入内含子序列的反向重复发夹结构的RNAi表达载体pPTN-LS。该方法构建的RNAi表达载体,不仅具有快速、稳定性高等优点,还能同时靶标PRSV和PLDMV两种病毒的NIb和Hc-Pro基因多个保守区域的靶序列,能有效提高沉默效率,为利用RNAi技术培育广谱、高效、稳定且安全性高,同时抗PRSV和PLDMV病毒病的转基因番木瓜新种质的奠定基础。     

番木瓜品种对PRSV抗性能苗期鉴定

番木瓜环斑病毒（Papaya Ringspot Virus，PRSV）是引起番木瓜病毒病的最主要病毒，是马铃薯Y病毒组（Potyviruses）的成员之一，为单分体正链RNA病毒，由多种蚜虫以非持久方式传播，属PRSV株系，寄主范围可划分为P型和W型两种。P型株系（PRSV～P）是制约生产的主要病原，给番木瓜生产带来严重危害。关于番木瓜环斑病毒病，国内外研究颇多，肖火根、蔡建和等在抗病性、转基因等方面做了大量的研究。     

抗虫、抗除草剂转基因玉米的获得及遗传研究

利用PIG基因枪，将cryLA(b)基因和bar基因，采用共转化法导入玉米自交系的幼胚中，经PPT筛选，获得抗性愈伤组织并再生植株。除草剂抗性检测、点杂交和Southern杂交分析表明，在多数转基因植株中cryLA(b)基因和bar基因共整合，且呈孟德尔单位点显性基因连锁遗传。Northern杂交及ELISA检测表明，cryIA(b)基因在转录和翻译水平进行也有效的表达。部分转基因植株表现出明显的抗虫活性。     

7种番木瓜环斑病毒分离株外壳蛋白基因的克隆与序列比较

采用RT-PCR技术对我国海南、云南、广西和广东等不同番木瓜生产区的7个番木瓜环斑病毒外壳蛋白基因(PRSV-CP)进行克隆和鉴定分析。PRSV-CP编码区在864～873核苷酸之间,编码288～291氨基酸。对分离的7个PRSV-CP的核苷酸及氨基酸序列的比较结果表明大部分序列差异都处于N端,而各产区番木瓜PRSV-CP基因的3′端586～864bp区段,即278bpDNA片断的同源率最高,达到98.5%。这一同源序列的获得为利用植物基因工程培育广谱抗病性的番木瓜新品系奠定了基础。     

番木瓜的PRSV接种及其组培苗的RT-PCR检测

随着番木瓜环斑病毒病的加重,对番木瓜进行PRSV病毒接种,是有效防治PRSV和番木瓜抗PRSV重要措施之一.根据GenBank上已有的PRSV-CP基因序列,设计1对特异引物PRSVCP3/PRSVCP4,同时根据EF183499、HQ424465和美国夏威夷PRSV-CP序列设计保守区特异性引物PRSVCP1/PRS...     

禾生素和水杨酸对番木瓜PRSV病情及其防御酶活性的影响

为了研究禾生素（CTS-N）和水杨酸（SA）对番木瓜（Carica papaya L.）较长期抗番木瓜环斑病毒（PRSV）的效果,测定了CTS-N和SA处理后番木瓜300 d内PRSV病情指数变化和CTS-N处理后关键防御酶活性的变化。结果表明,施用CTS-N后番木瓜PRSV病情指数持续偏低,清水和SA处理的则较高,田间第240、270和300天,CTS-N处理的PRSV病情指数显著低于清水和SA处理。CTS-N处理后,番木瓜叶片中多酚氧化酶（PPO）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）的活性均显著高于清水处理。CTS-N浓度越高,番木瓜PPO、SOD、POD活性就越高、越持久。     

大果型番木瓜品系(种)比较试验

为筛选出在广西具有更好发展前景的大果型番木瓜新品种,从植物学性状、主要经济性状、产量和抗病性等方面,对5个杂交选育的番木瓜品系及对照种穗中红48号进行品系(种)比较试验,结果表明番木瓜200911号具有树势强壮、高产、优质、抗环斑花叶病等优势,可在广西进行区域性生产试种后推广种植。     

番木瓜美中红品种体胚转化体系的建立

利用已构建的番木瓜环斑病毒(Papaya ringspot virus,PRSV)基因,通过农杆菌介导法,建立美中红番木瓜(Carica papaya L.)体胚的转化体系。结果表明:共培养时,当农杆菌EHA105携带pCAMBIA2300质粒时,农杆菌的浓度(OD600 nm)应小于或等于0.1,其共培养后抑制农杆菌的羧苄青霉素浓度应以750 mg/L为宜;当农杆菌EHA105携带pBI121质粒时,则农杆菌的浓度(OD600 nm)应小于或等于0.8,其共培养后抑制农杆菌的羧苄青霉素的浓度则为500 mg/L;加上滤纸处理,抗生素洗涤以及洗涤后的干燥处理,可完全抑制体胚表面的农杆菌生长。对再生的番木瓜体胚进行PCR检测,结果表明PRSV基因已转入体胚中,但还需要成苗后的进一步检测。