VIGS技术在辣椒基因功能研究中的应用进展

病毒诱导的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)技术作为植物基因功能研究的反向遗传学手段已被广泛应用于植物功能基因组学研究领域.VIGS技术具有简便、高效和高通量等优点,有望改善辣椒基因功能研究的缓慢状态,为辣椒基因功能研究及品种改良提供新的思路.综述了VIGS载体及其在辣椒上的...     

病毒诱导的基因沉默

    "病毒诱导的基因沉默"(virus-induced gene silencing,VIGS)一词最早用于描述被病毒侵染的植物的"恢复"现象,是一种植物抗病毒侵染的自然机制,现在已被开发成通过插入目的基因片段的重组病毒抑制植物内源基因表达的遗传技术,用于基因功能分析VIGS由小分子干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)驱动,siRNA单链与RNA诱导的沉默复合物(RNA induced silencing complex,RISC)结合后,特异性地和与siRNA同源的靶标RNA结合,并降解RNA模板已有源于15种不同类型病毒的VIGS载体得到开发和应用在VIGS栽体中插入的目的片段、重组VIGS病毒载体的植物导入方法、沉默处理时的寄主生育期、沉默处理后的植物培育条件等均显著影响VIGS的效率作为一种新型的基因鉴定和功能研究技术工具,VIGS具有无需事先知道目的基因全长序列、获取表型迅速、无需构建转基因植株等诸多优点,已越来越广泛地被应用于植物基因功能研究     

病毒诱导基因沉默的研究进展

对病毒诱导的基因沉默(VIGS)的发现、载体的开发、作用机理和优势的研究,以及VIGS在植物基因功能鉴定上的应用和展望进行了综述.     

RNAi技术在植物基因功能研究中的应用

RNAi技术是研究基因功能的重要工具。其原理是对某个已知基因,设计诱导其沉默的dsRNA,通过合适手段导入细胞或机体使产生干涉效应的信号分子siRNA,导致基因表达水平下降或完全沉默。通过基因表型变化,鉴定该基因功能。从RNAi的研究背景和作用机制出发,对近年来利用RNAi技术研究植物基因功能的概况、诱导方法和载体作一综述。     

病毒诱导的基因沉默技术(VIGS)在豌豆基因功能研究中的应用

病毒诱导的基因沉默技术（vIGs）是近年发展起来的一种通过抑制基因转录研究植物基因功能的快速方法,豌豆早褐病毒（PE—BV）的VIGS技术已经被成功的应用于豌豆发育调控基因功能的研究。该文在概述VIGS原理研究进展的基础上,对基于PEBV的VIGS技术流程进行总结,并提出改善其缺陷的方法和合理的数据分析处理方式,认为基因的沉默效率与基因在调控网络中的位置,上下游基因的影响及基因间的功能冗余有关。     

病毒诱导基因沉默在蔬菜作物上应用的研究进展

近年来,病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术作为一种研究植物基因功能的反向遗传学手段,因其构建简易、成本低、周期短等优势在功能基因组领域的研究更为广泛和深入.在蔬菜作物生长发育、逆境胁迫、物质合成和代谢调控等相关基因功能的研究中,VIGS 作为一种快速、高效、高通...     

利用VIGS技术在本氏烟中沉默枸杞PDS同源基因的研究

[目的]本项研究旨在通过建立一个异源VIGS体系,为枸杞重要性状相关基因的功能鉴定提供前期信息.[方法]从枸杞叶片中克隆获得409 bp长的八氢番茄红素脱饱和酶基因(phytoene desaturase,PDS)的编码区片段,构建入基于烟草脆裂病毒的VIGS空载体中,通过农杆菌介导的侵润接种,将重组的病毒沉默载体pT...     

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.     

在中国大豆品种上创建ALSV诱导的基因沉默体系

【目的】在中国大豆品种上建立以苹果潜隐球形病毒（apple latent spherical virus,ALSV）为载体的基因沉默体系,为中国大豆品种的基因功能和遗传育种提供一种简便、省时、易操作的技术体系。【方法】构建以农杆菌介导接种的ALSV病毒侵染性克隆载体。从大豆品种威廉姆斯82（Williams 82）中特异扩增327 bp的八氢番茄红素脱氢酶（GmPDS）基因cDNA片段,插入病毒载体pALSV2。通过农杆菌浸润法将病毒载体导入模式植物本氏烟（Nicotiana benthamiana）,17 d后富集病毒粒子,摩擦接种大豆第一轮真叶,以接种病毒空载作为对照组,持续观察测试大豆植株系统叶表型,并结合逆转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）或荧光定量PCR（qRT-PCR）检测ALSV衣壳蛋白基因（CP）和GmPDS的表达水平。【结果】ALSV﹕GmPDS接种大豆品种威廉姆斯82和南农1138-2,20 d后,前者系统叶未见白化表型,而后者系统叶出现明显的白化表型;qRT-PCR检测结果表明,发生白化的南农1138-2植株中GmPDS的表达水平显著降低,未出现白化表型的威廉姆斯82中GmPDS的表达水平没有出现显著变化。在此基础上,采用相同的方法,测试了ALSV在其他9种大豆品种中诱导GmPDS的沉默效率,发现在南农47、安豆203、祥斗4号、中黄13、山宁29、齐黄34等大豆品种上接种ALSV﹕GmPDS后植株系统叶均产生白化表型,而菏豆12、中黄311和山宁16等3个品种的GmPDS均不能诱导有效沉默。【结论】构建了农杆菌介导的ALSV病毒载体,利用本氏烟扩繁富集ALSV病毒,将提纯的病毒粒体摩擦接种大豆真叶,在多个中国大豆品种上成功建立了基因沉默体系。     

RNA沉默及其在植物基因功能研究和作物改良中的应用

RNA沉默是指导入或细胞内转录合成的双链RNA会特异性地降解具有同源序列的mRNA,从而导致内源的、外源的和病毒基因的沉默,它是真核生物特有的一种阻止转座子转座和抵御外源DNA入侵的防御机制。利用RNA沉默技术,人们正对大量基因进行功能研究,并在作物性状改良方面取得了一些可喜成果。     

TRV-GFP载体在麦秆菊上的应用

病毒介导基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)对于研究基因功能是一种快速有效的反向遗传学工具。然而,高效的VIGS的技术却只在很少的一些植物中得到应用。为了拓展VIGS技术的应用,探明烟草脆裂病毒(Tobacco Rattle Virus,TRV)是否可以侵染麦秆菊(Helichrysum bracteatum Andr.)。利用以TRV-GFP为载体的VIGS方法成功侵染麦秆菊。由于TRV病毒载体携带有绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein,GFP)的编码序列,所以利用荧光显微镜和手提式紫外灯可以迅速检测到TRV-GFP标记蛋白,利用GFP荧光的检测可以筛选侵染植株。总之,本研究证实以TRV-GFP为载体的VIGS方法为麦秆菊基因功能组的研究提供一个崭新的、潜在的、有价值的工具。     

Up-regulation of a homeodomain-leucine zipper gene HD-1 contributes to trichome initiation and development in cotton

Plant trichomes originate from epidermal cells. In this work, we demonstrated that a homeodomain-leucine zipper (HD-Zip) gene, Gh_A06G1283 (GhHD-1A), was related to the leaf trichome trait in allotetraploid cotton and could be a candidate gene for the T₁ locus. The ortholog of GhHD-1A in the hairless accession Gossypium barbadense cv. Hai7124 was interrupted by a long terminal repeat (LTR) retrotransposon, while GhHD-1A worked well in the hairy accession Gossypium hirsutum acc. T586. Sequence and phylogenetic analysis showed that GhHD-1A belonged to the HD-Zip IV gene family, which mainly regulated epidermis hair development in plants. Silencing of GhHD-1A and its homoeologs GhHD-1D in allotetraploid T586 and Hai7124 could significantly reduce the density of leaf hairs and affect the expression levels of other genes related to leaf trichome formation. Further analysis found that GhHD-1A mainly regulated trichome initiation on the upper epidermal hairs of leaves in cotton, while the up-regulated expression of GhHD-1A in different organs/tissues also altered epidermal trichome development. This study not only helps to unravel the important roles of GhHD-1A in regulating trichome initiation in cotton, but also provides a reference for exploring the different forms of trichome development in plants.     

苹果ANR基因沉默的原因分析

检测了一个具有紫黑色果肉的苹果的ANR基因,发现了该基因被沉默。为了分析其沉默的原因,通过试验分析了该启动子序列上的顺式作用元件、内含子序列、外显子序列等的变异。结果表明,其ANR基因沉默可能是由内含子产生的变异引起,上述研究结果为今后的进一步研究打下了基础。     

一种改进的基因表达式编程方法及应用

基因表达式编程(GEP)是基于遗传算法和遗传编程的具有更强数据处理和知识发现的进化算法。介绍了传统GEP算法的基本原理和关键技术,针对求解问题时传统GEP存在未成熟收敛和进化后期收敛速度慢等问题,提出了GEP算法的改进方法,并将改进算法应用于函数发现问题中。与传统GEP算法的对比试验表明改进的GEP算法具有更好的求解能力和更高的性能。     

植物转录后基因沉默抑制蛋白研究进展

转录后基因沉默现象广泛存在于植物、动物和真菌中。在植物中转录后基因沉默现象是对外来病毒入侵的一种防御机制。植物病毒既是转录后基因沉默的起始物、靶目标，又是编码抑制转录后基因沉默的蛋白。已经发现3种病毒抑制子作用于转录后基因沉默的不同阶段：烟草蚀刻病毒蛋白（HC-Pro）作用于转录后基因沉默的持续阶段，产生25nt小RNA的上游和产生沉默信号的下游区域；马铃薯x病毒蛋白（P25）和黄瓜花叶病毒蛋白（CMV2b）作用于转录后基因沉默的信号阶段。