RNAi基因沉默技术及其在植物抗病性改良中应用的策略

RNAi (RNA interference) 是一种由dsRNA参与、对靶基因表达进行干扰或沉默的现象。由此发展起来的RNAi基因沉默技术已成为当今植物基因功能研究和遗传改良的一个重要手段。该技术已经在靶向病原物(真菌、细菌、病毒和线虫)基因沉默方面得到了广泛的应用,并且产生了一批抗病性增强的转基因植物。人工设计和合成的amiRNAs和ata siRNAs的成功研发加快了RNAi技术的应用。本文对RNAi基因沉默机制、RNAi技术研发进展及其在植物抗病性遗传改良中的应用进行综述,并对其应用策略进行探讨。     

RNAi技术在农业害虫防治中的应用研究进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是指由内源或外源的双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)引发的mRNA降解,导致特异性阻碍靶标基因表达的现象,在昆虫学研究领域中得到广泛应用。如功能基因研究、基因表达调控及信号传导通路、益虫保护、新型农药的开发、害虫防治等。本文总结了RNAi技术应用于害虫防治上的原理,即以miRNA、siRNA及piRNA等小分子RNA介导的基因沉默过程,分析了影响RNAi技术防治效率的因素,如dsRNA导入方式、导入剂量和靶标基因的选择等,旨在进一步探讨RNAi应用于害虫防治的机理和存在问题,为运用RNAi技术防治害虫新思路奠定基础。     

基于RNA干扰的杀菌剂开发及其对化学杀菌剂的影响

RNA干扰(RNA interference, RNAi)是真核生物中高度保守的基因沉默现象，在医药与植物保护领域展现出广阔的应用潜力，相关产品已进入或即将进入医药与杀虫剂市场。近年来，科研工作者在基于RNAi技术的植物病原微生物的防控方面开展了大量研究，取得了进展，但仍无法实现基于RNAi防治植物病原真菌技术的商业化应用。本文概述了RNAi研究从1990年至今的发展历程，从细胞生物学、分子生物学角度提出了RNAi病害防控技术产品化瓶颈问题的新见解，同时讨论了基于RNAi的杀菌剂对传统化学杀菌剂的影响，可为RNAi杀菌剂的创制和应用提供参考。     

RNA干扰及其在水稻抗病毒基因工程中的应用

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种基因沉默机制。RNAi作为新兴的基因阻断技术具有明显的优势,已被广泛应用到动植物功能基因组和植物抗病研究中。在抗病毒研究中,人为地将与病毒或宿主基因同源的双链RNA分子导入转基因植株,引起与其同源的基因发生沉默,达到抗病毒的作用。本文主要综述了RNA干扰的相关知识以及在水稻抗病毒基因工程研究中的应用进展。     

基于RNA干扰的生物农药的发展现状与展望

RNA干扰又称转录后基因沉默,是一种能有效沉默或抑制目标基因表达的新兴基因工程技术。基于RNA干扰的生物农药被认为是未来植保领域的颠覆性技术,将极大改变人类防治农业病、虫、草等有害生物的思路和策略。本文我们简单回顾了RNA干扰的基本作用机制和发展历程,全面总结了RNAi生物农药的研究水平和应用现状,深入分析了RNAi生物农药发展面临的机遇和挑战,以及未来的发展前景。以期为我国RNAi生物农药的研发提供参考。     

植物病毒基因沉默抑制因子研究进展

RNAi是近年来发现的一种重要的基因沉默现象,可以介入植物的整体防御体系,在植物细胞中产生一种不确定的流动信号,使远距离组织的特异RNA序列得到降解。为利于病毒的侵染,植物、动物和昆虫的病毒同时也编码一种蛋白来对抗RNAi,这类蛋白可以抑制RNA沉默的各个步骤,称为RNAi抑制因子,本文对几个研究较清楚的植物病毒抑制因子,从其发现到主要特点、作用机制等方面进行了阐述,并且依据其特点及前景进行归类与展望。     

基于RNA干扰原理抗病毒转基因作物的应用及安全性

基因沉默是广泛存在于各种生物中的一种古老现象,是生物抵抗外来入侵者的保护机制。RNA干扰（RNA interference,RNAi）则是近年来发现的一种重要基因沉默现象。此策略已在植物抗病毒育种等研究中应用,如对水稻、大麦、大豆、玉米、马铃薯、番茄、辣椒、木瓜、南瓜、李、烟草等的抗病毒研究。在转基因抗病毒展现出诱人的前景时,对转基因抗病毒植物释放的安全性问题的关注也越来越多。本文介绍了RNAi的作用机制,在转基因抗病毒育种中的应用,并探讨了以RNAi为基础的转基因抗病毒作物的食用安全性和环境安全性等问题。     

读者作者编者

我读了1986年第11期《植物防疫》上大畑贯一先生的“利用尖端技术防治病害的现状和问题”一文,很受启发。尖端技术开拓了病害防治的新领域,尤其是病毒病的防治。目前我国有关病害的防治农药还不多,防治病毒病根本就没有实用农药,主要防治方法是消灭媒介,但往往是病毒已经侵染才防治;抗病品种也很少。现在开始使用生物工程的基本技术,利用微生物诱导抗性,培     

橘小实蝇RNAi效应的持效期研究

喂食橘小实蝇磷脂酶A2(PLA2)基因以及生殖相关基因的同源ds RNA,利用Realtime PCR技术检测靶基因的表达水平,检测了靶基因沉默效应在橘小实蝇中的持续时间。结果表明,通过喂食两个基因的ds RNA均成功沉默靶标基因表达,持效期3d~4d,为利用RNAi防治果实蝇属害虫提供了理论基础。     

棉铃虫幼虫取食转HaHR3基因烟草后中肠组织的病理变化

<正>通过植物介导的RNAi能够沉默棉铃虫蜕皮调节转录因子Ha HR3基因。棉铃虫取食含有dsRNAs的转基因烟草后,其Ha HR3基因的转录水平及蛋白表达水平均被有效抑制,导致棉铃虫幼虫生长发育畸形或死亡(尹富仕等,2010;Xiong et al.,2013)。本研究利用透射电镜观察棉铃虫取食转Ha HR3基     

RNAi在农业病虫害防控中的应用研究进展

RNAi (RNA干扰) 是指由诱导分子siRNA (小干扰 RNA)、miRNA (微小RNA)或piRNA (P 转座子诱导互作 RNA) 特异性降解或者抑制同源mRNA,引起靶标基因沉默的现象。RNAi技术具有操作简便、特异性和选择性强等显著特点,是目前农业生命科学领域最有可能应用于病虫害防控的新技术之一。本文通过综述近年来RNAi在农业病虫害防控领域应用的最新研究成果,并对RNAi技术在新靶标基因筛选、高效dsRNA载体开发、与传统农药相结合以及拓宽应用范围等诸多方面的发展前景进行了展望,同时还针对RNAi干扰效率、稳定性、成本控制、抗性发展及抗性治理等方面所面临的挑战进行了深入探讨,提出了合理建议。基于RNAi技术的病虫害防控策略将继续焕发新的活力,为综合防控提供新理念。     

农药研发领域摘得两项国家科学技术进步奖

<正>1月9日,2014年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行,"防治农作物病毒病及媒介昆虫新农药研制与应用"和"新型天然蒽醌化合物农用杀菌剂的创制及其应用"两项农药创制和应用的相关项目荣获科学技术进步奖二等奖。"防治农作物病毒病及媒介昆虫新农药研制与应用"     

RNAi技术——植食性害螨防控的新策略

植食性害螨因其个体小、繁殖快、适应性强及易产生抗药性等特点,生产上迫切需要特异性较强、开发成本较低、安全绿色的防控新技术或策略.RNA干扰可以特异性地沉默靶标生物特定基因的表达,从而干扰靶标生物的正常生长及其对寄主植物的危害,最终达到保护植物的目的.目前,RNAi主要集中在对昆虫的研究上,而对于体型微小的农业重要害螨关注不多,故本文围绕RNA的作用原理、在害螨上的应用现状等方面进行简要综述,详细介绍了基于RNAi的技术在农业害螨防控上的可行性以及限制其进一步发展的解决办法.相信,随着RNAi技术的不断成熟,基于RNAi防治害螨的技术有望替代或辅助化学杀螨剂成为害螨防控的新策略.     

浆角蚜小蜂防治温室白粉虱的应用研究

温室白粉虱是温室蔬菜的重要害虫,不仅由于取食造成这些植物的直接危害,而且还传播一些植物病毒病的病原.近年来,农民在温室中大量使用化学药剂来防治温室白粉虱,结果造成农药残留严重超标.本文采用生物防治的方法,对浆角蚜小蜂防治白粉虱的效果进行了研究与探讨.     

植病灵防治烟草病毒病试验

植病灵防治烟草病毒病试验任怀义买新红（甘肃省平凉地区植保植检站７４４０００）１．５％植病灵（Ⅱ）乳油是山东阜市尔福农药厂同山东大学植物病毒防治研究所共同研制的集杀菌、脱病毒、增产为一体的无残毒、无公害、无污染的新型农药，为了明确在我区烟草病毒病的防治...     

沉默GSTs基因影响棉铃虫对甲氧虫酰肼的敏感性

利用RNAi技术对GSTs基因进行沉默处理,明确了沉默棉铃虫GSTs基因可以影响其对甲氧虫酰肼的敏感性。结果表明,通过饲喂siRNA在1d内就可以有效干扰GSTs基因表达,进而降低了GSTs酶活性;停止饲喂siRNA后,RNA干扰效果并不会立刻消失;沉默GSTs基因后,棉铃虫对甲氧虫酰肼的敏感性显著提高。     

植物抗病毒的可能机制--基因沉默

根据目前RNA介导的植物病毒抗性(RMVR)、转录后基因沉默(PTGS)的研究成果,综述了基因沉默可能是植物抵抗病毒的一种机制,深入研究基因沉默不仅在抗病机制上有重要的理论意义,而且对彻底解决植物病毒问题有较大的潜在实用价值.     

香石竹病毒病的研究(续)

六、香石竹病毒病预防措施的探讨迄今为止,对植物病毒的防治,尚未获得理想办法,还没有找到从感病植物上能够杀死病毒的化学药物;对很多病毒病的发生规律还不很清楚,还难以做到有效地加予控制。这些就是近几年来病毒病越来越普遍、越来越重的原因所在。如果我们对病毒病的发生规律有个比较全面的了解和认识,在病毒的生态系统中,能够找到最容易被我们所控制的薄弱环节,那么,对减轻病毒病的发生,控制它的蔓延速度也是完全可以做到     

脂氧合酶OsRCI-1正调控水稻对二化螟的抗性

本文克隆了虫害诱导的水稻脂氧合酶基因OsRCI-1全编码序列,实时定量QRT-PCR检测结果表明二化螟Chilo suppressalia Walker取食能快速且持续地诱导OsRCI-1基因的表达。利用农杆菌介导的水稻遗传转化获得了两株OsRCI-1基因的RNAi沉默突变体,突变体株系ir-rci-1和ir-rci-2中目的基因OsRCI-1的表达被明显的抑制,其表达水平分别仅为对照(秀水11)的47.73%和32.33%。生测结果表明OsRCI-1基因沉默导致水稻对二化螟抗性显著地降低,取食RNAi突变体株系的二化螟体重分别是取食秀水11的1.58倍和2.15倍。因此,水稻OsRCI-1基因正调控对二化螟的抗性,该基因介导的防御途径可能在水稻虫害诱导防御反应中起重要的作用。     

控制玉米粗缩病和水稻黑条矮缩病的化学防治方法

玉米粗缩病和水稻黑条矮缩病都是由灰飞虱传播的毁灭性病害,而且目前还没有防治病毒病的有效农药,所以,防治两种病毒病的关键是防治灰飞虱.