植物反义寡核苷酸的研究进展

反义寡核苷酸包括反义ＲＮＡ、反义ＤＮＡ和Ｒｉｂｏｘｙｍｅ。它能特异地拮抗内源或外源基因的表达，这为研究某特定基因功能提供了更为有效的方法，为培育抗病植株、调控次生代谢和农艺性状改良提供了可能途径。特定的化学修饰，可以啬反义寡核苷酸抗病毒和对其他特定基因的表达抑制活性。     

反义技术及其在植物基因工程中的应用

反义技术是根据核酸杂交原理设计反义核酸来人为控制基因表达的方法,现已成为基因工程中的常用技术。文中就反义技术的作用机制、在植物基因工程中的应用及其前景作简要综述。     

拟南芥AtSEC14基因反义RNA植株的获得及抗病性检测

为确定拟南芥抗灰霉病相关基因AtSEC14的功能,本试验构建了AtSEC14基因的反义RNA载体;通过农杆菌介导的遗传转化方法,将其转化拟南芥野生型Col-0中;利用潮霉素抗性筛选和PCR检测,获得了阳性转基因植株。利用半定量RT-PCR技术,在转基因株系中未检测到AtSEC14基因的表达,说明该基因反义RNA载体的转入能特异影响AtSEC14基因的表达,表明试验所获得的转基因植株是AtSEC14基因的反义RNA转基因植株。对所获得的反义RNA转基因植株进行抗病性鉴定,发现反义RNA转基因植株对灰葡萄孢的敏感性增强,表明AtSEC14基因在拟南芥抗灰葡萄孢过程中起正调控的作用。     

利用反义技术和RNA干扰技术改良番茄品质特性的研究

综述了利用反义技术和RNA干扰技术,通过抑制番茄果实发育过程中许多重要基因(如PG基因、ACC合成酶基因、ACC氧化酶基因、LeCOP1LIKE、TBG6等)的表达,使番茄的耐贮性、番茄红素含量和裂果率等品质特性发生显著变化的研究进程,试验证明,反义技术和RNA干扰技术是抑制靶基因表达的有效手段。     

花生磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的克隆及反义表达载体的构建

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)是控制植物籽粒中蛋白质/油脂含量比例的关键酶.本研究利用RT-PCR技术,克隆PEPCase基因的cDNA片段,并将克隆的PEPCase基因片段反向连接替代植物表达载体PBI121的GUS基因.从花生栽培品种荔蒲大花生中克隆获得编码PEPCase基因的cDNA片段(886 bp),测序结果显示其核苷酸序列与已报道的花生(EU391629)、棉花(AY008939)、大豆(D10717)、拟南芥(AY210895)、豌豆(D64037)PEPCase基因对应部分的同源性分别为99.77%、84.37%、81.54%、81.25%、78.71%.构建的反义表达载体中PEPCase基因由35S启动子所控制,将构建的反义表达载体命名为pBGPEP.为通过反义抑制技术提高花生含油量提供了基因及表达载体.     

水稻OsGL1-2基因反义表达载体的构建

应用聚合酶链式反应技术（PCR）扩增水稻OsGL1-2基因反义片段及基因自身的启动子,并分别克隆到pUC19克隆载体上,得到含有OsGL1-2启动子＋OsGL1-2反义片段的中间载体.对重组子进行PCR检测和酶切分析并测序,结果表明,长度分别为417和2 199bp.将OsGL1-2启动子＋OsGL1-2反义片段克隆到植物表达载体pCambia1380多克隆位点,构建了该基因的植物反义表达栽体pCamGL1-2.     

草莓PLDα基因cDNA克隆及反义植物表达载体构建

【目的】获得草莓磷脂酶Dα(PLDα)的HKD2功能区基因序列构建反义植物表达载体。研究PLDα基因对草莓果实耐贮性的影响。【方法】以草莓完熟果实为材料提取总RNA,利用RT-PCR技术扩增得到PLDα基因的cDNA片段,将其T-A克隆至pMD19-T simple vector上,测序正确后克隆载体经双酶切消化,目的片断反向插入到植物表达载体pBI121中。【结果】构建草莓PLDα基因的反义植物表达载体pBI121-PLD。【结论】通过冻融法将携带反义cDNA的植物表达载体质粒导入根癌农杆菌LBA44404,为进一步通过反义技术延长草莓果实贮藏的寿命奠定了基础。     

水稻蜡质合成相关基因 OsCER4 自身启动子驱动的反义RNA转化植株获得

水稻OsCER4基因编码脂肪醛脱羧酶,与拟南芥CER1基因高度同源,是否参与植物表面蜡质合成尚不清楚,为了探讨其功能,扩增了OsCER4基因起始密码子ATG上游约2 kb的序列作为该基因的启动子,以常规技术将启动子和OsCER4基因反义片段克隆到pCAMBIA双元载体1380中,采用农杆菌介导法转化粳稻品种中花11,并进行了转化苗OsCER4蛋白的表达量变化分析.结果表明,成功构建了由OsCER4自身启动子驱动的反义RNA载体,并通过农杆菌介导法成功转入水稻中花11中,多数OsCER4基因反义转化植株为阳性转化植株,后代分离比符合3∶1,反义RNA转化植株在蛋白水平上的表达量下降.     

反义Trx s基因对小麦种子萌发中α-淀粉酶的影响

为进一步明确转反义Trx s基因小麦抗穗发芽的生理机制,以转反义Trx s基因小麦为研究材料,采用电泳等生化技术分析了小麦种子萌发过程中α-淀粉酶活性及其同工酶的变化。实验结果表明,反义Trx s基因转入小麦后,明显降低了种子萌发过程中α-淀粉酶的活性。这种影响作用主要表现在三个方面:(1)影响酶蛋白的合成或降解速度;(2)影响酶存在的状态(抑制态和活性态);(3)影响淀粉酶由麦胚向胚乳的转运。     

共转化获得无抗性标记的转反义蜡质基因籼稻

【目的】利用转基因技术将反义蜡质基因导入籼稻成熟胚愈伤组织中,改良籼稻稻米直链淀粉含量。【方法】用根癌农杆菌介导的方法将p13W8质粒（含反义蜡质基因）和pCAMBIA1300质粒（含抗潮霉素抗性基因）对2个籼稻品种的成熟胚愈伤组织进行遗传共转化。【结果】供试材料愈伤组织继代培养18～24 d后具有较高的转化频率和分化频率,可作为共转化的良好受体;抗性愈伤组织PCR检测结果表明,抗潮霉素抗性基因的阳性检测率为97.6%,反义蜡质基因的阳性检测率为27.1%。在46株转基因潮霉素抗性植株中,反义蜡质基因阳性株为5株,占转基因植株的10.9%。经PCR检测,发现上述4个株系T1群体中发生抗潮霉素抗性基因和反义蜡质基因片段的分离,从286个T1单株中筛选到了39个单株只带反义蜡质基因片段,而无潮霉素抗性基因的转基因植株,占T1单株总数的13.6%。部分转反义蜡质基因植株种子的直链淀粉含量有不同程度的降低。【结论】通过农杆菌介导的遗传共转化方法,将反义蜡质基因Waxy导入籼稻成熟胚愈伤组织,获得了直链淀粉含量明显降低的仅含反义蜡质基因籼稻株系。