VIGS技术及其在棉花功能基因组研究中的应用进展

病毒诱导的基因沉默(Virus induced gene silencing,VIGS)是一种转录后基因沉默现象,是植物体内普遍存在的遗传免疫机制,现已被开发为快速、高效、高通量的反向遗传学技术,在植物基因功能研究中得到广泛应用。近年,利用VIGS技术进行棉花基因功能研究也取得了一定进展。本文对VIGS技术的发展、操作技术的优化进行了综述,尤其总结了VIGS技术在棉花抗病、品质改良、生长发育等基因鉴定和功能研究中的应用进展,并对其应用前景进行了展望。     

VIGS技术在番茄基因功能中的研究与应用

病毒诱导的基因沉默(virus induced gene silencing, VIGS)是依赖于RNA干扰(RNA interference, RNAi)快速降解靶标基因分析其功能的一种技术,RNAi属于植物天然防御机制的一部分。与其他植物基因功能验证方法相比,VIGS技术操作简单、见效快、无需转基因。番茄是中国乃至世界重要大宗蔬菜,也是现代蔬菜的主导产业,自从番茄基因组测序完成,逐步成为果实类基因功能研究中的模式植物,本研究归纳总结了近年来VIGS技术在番茄基因功能中研究与应用,以期为茄科蔬菜乃至园艺植株基因功能研究提供参考与借鉴,为加速蔬菜乃至园艺作物基因功能研究提供参考。     

VIGS技术在大豆功能基因组学研究中的应用进展

病毒诱导基因沉默(virus induced gene silencing,VIGS)是一种基于植物天然防御病毒保卫机制的转录后基因沉默现象。携带目的基因的重组病毒载体侵染植株引发内源基因沉默,已成为快速、高效、高通量地鉴定未知基因功能的新技术。近年,VIGS技术在研究植物抗虫抗病、代谢调控、非生物胁迫等方面取得进展。本研究介绍了大豆VIGS技术的分子机制和构建病毒载体,并对该技术在大豆功能基因组学研究中的应用进行综述,对其发展前景进行展望。     

病毒诱导的基因沉默的发展及在植物生物逆境上的应用

病毒诱导的基因沉默(Virus-indcued gene silencing, VIGS)技术是指带一段包基因序列的重组病毒侵染植物,引起植物同源基因沉默与表型变异,进而通过表型变异进行基因功能分析的方法,是近年发展起来的植物基因功能研究的新技术。为了进一步探讨VIGS应用策略,笔者归纳了VIGS的分子机理、VIGS的载体开发和VIGS技术在植物生物逆境方面的研究应用3 个方面近些年的研究进展,得出了VIGS在植物生物逆境方面的问题及应用价值。     

VIGS技术在观赏植物中的应用

后基因组时代,基因功能研究备受关注,病毒诱导基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术便是一种高效的基因功能鉴定方法。VIGS虽然在模式植物以及经济作物上已经有了大量的研究基础,但在观赏植物领域研究较少。观赏植物具有一定的经济、生态和社会价值,在对其基因功能进行研究时,利用高效的技术方法有利于更好地提高其观赏性、耐胁迫等品质,实现这些价值。所以,为降低观赏植物栽培成本,提高质量,将VIGS技术用于观赏植物研究,可有效解决传统方法效率低,存在技术瓶颈等问题并实现其价值的统一。本综述对VIGS这项简便、快速的技术的分子机理、体系的优化与发展以及其在观赏植物生长发育、遗传改良、抗胁迫等方面基因功能研究上的应用进行总结,希望该技术在不断优化的同时能够在观赏植物基因功能研究中得到更广泛的运用,为观赏植物基因功能鉴定、品质改良和定向育种提供新思路。     

VIGS:植物功能基因组学研究的革命

病毒诱导基因沉默(vims induced gene silencing,VIGS)技术是一种RNA介导的抗病毒防御反应机制,目前在植物反向遗传学领域已经表现出巨大的潜力.VIGS技术不仅优于传统的植物转基因技术,方法简便,高效耐用,而且具有高通量特性.在功能基因组学领域的研究中,这些优越性已经使VIGS技术成为最具吸引力的首选技术手段.目前,VIGS体系应用最成功的植物是病毒学家常用的模式植物一本氏烟草(Micotiana benthomiana),与此同时,也在努力改良VIGS技术,使其能够在包括单子叶植物在内的其它物种中得到广泛应用.我们讨论的重点是针对利用VIGS技术来确定基因功能,该技术已经在抗病性,逆境胁迫,细胞信号传导以及次生代谢生物合成途径研究中显示出相关基因功能的多样性,并随之构建出一系列新的相关模型.     

在小麦上实施基因沉默的VIGS系统优化

以大麦条纹花叶病毒(Barley stripe mosaic virus,BSMV)改造的VIGS(Virusinduced gene silencing)载体在单子叶植物中能够介导基因沉默,因此BSMV在植物基因功能鉴定中具有广泛的应用.本试验通过在近等基因系TcLr24中对BSMV VIGS载体系统进行优化,以保证...     

番茄早疫病害微生物防治研究进展

番茄早疫病,又称为“轮纹病”或“夏疫病”,是由茄链格孢菌属所导致的一种危害较严重的世界性植物真菌病害之一。综述了近年来国内外利用拮抗微生物（酵母菌、放线菌、细菌）对番茄早疫植物真菌病害的防治机理和防治研究进展。认为随着科学技术的不断进步,具有良好防治效果且对人类健康和环境无害的微生物防治手段将会替代化学防治手段成为番茄早疫植物真菌病害的主要防治手段。但目前拮抗微生物作为生防制剂的大规模开发利用还存在问题,对其防治番茄早疫植物真菌病害的潜在问题及应用前景作了展望。     

番茄黄化曲叶病抗病基因与抗病育种的最新进展

番茄黄化曲叶病毒病作为一种新型病毒病,已成为威胁各国番茄生产的主要病害之一。目前已经发现和挖掘的抗病基因有Ty-1、Ty-2、Ty-3、Ty-4和ty-5,只有Ty-1/Ty-3被克隆。关于番茄黄化曲叶病毒病的研究较为广泛,而关于植物抗TYLCV机制的研究和报道很少。本综述对黄化曲叶病毒病株系分化、相关的抗病基因、抗病机制以及病毒诱导及基因沉默技术的国内外研究进展进行了综述。     

柑橘类黄酮生理活性与检测技术研究进展

柑橘类黄酮作为一种植物天然成分,在柑橘中含量丰富。通过介绍柑橘类黄酮的种类、生理活性,综述柑橘类黄酮检测技术的研究进展,并讨论其在食品、药品等领域的开发应用前景。     

分子标记技术在番茄抗性育种中的应用

介绍了DNA分子标记的各种类型,RFLP、RAPD、SSR、AFLP和SNP标记是植物遗传作图最常用的,介绍了各种类型的使用范围以及优点和缺点。综述了近年来DNA分子标记技术在番茄抗性育种中的应用,包括耐冷性,耐盐性,抗病性,抗虫害等方面的应用,并就今后番茄分子育种主要研究方向进行了讨论。     

ISSR标记技术在植物病原真菌研究中的应用

本文对ISSR在植物病原真菌研究中的应用现状进行综述。在植物病原真菌研究中,ISSR主要应用在遗传多样性研究,种间及种内关系及病菌检测,种群遗传分化以及在抗病基因标记及定位中的应用等方面。ISSR技术具操作简单、重复性、多态性丰富和耗资少等优点,并且能鉴定到病原真菌小种,这将使其在新物种鉴定、病菌检测、遗传分化等研究中发挥积极作用,也会被越来越多地应用在更多领域中。     

cDNA-AFLP技术及其在植物基因表达分析中的应用

cDNA-AFLP是一种新的mRNA指纹图谱技术,具有重现性高、准确、可靠的特点,可对生物体转录组进行全面分析,广泛应用于基因表达特性研究、植物遗传标记分析和分离植物基因等方面.近年来随着该技术的不断发展和应用,在研究中取得了很多成果.本研究就cDNA-AFLP技术的原理和特点,在植物基因表达研究中的应用现状和发展前景进行了综述.     

农杆菌渗入法介导的基因瞬时表达技术及应用

农杆菌渗入法是在植物中瞬时表达外源基因的一种方法,该方法通过在植物叶片上注射农杆菌,使目的基因转入植物细胞中进行快速表达。本文综述了农杆菌渗入法的原理、技术流程、影响因素及其应用,其应用主要涉及外源基因的表达、检测转基因的表达、启动子分析、转录后基因沉默、抑制子功能鉴定、细胞定位以及基因相互作用等方面。随着技术的进一步完善,我们相信该技术将成为转基因育种领域的重要的手段。     

环介导恒温扩增技术（LAMP）及其在植物病毒检测中的应用

摘要：环介导恒温扩增技术是一种特异、灵敏、简单的新型核酸扩增技术,目前,该技术已经被广泛应用于疾病诊断、食品安全检测及基因芯片等领域。本文综述了环介导恒温扩增法在植物病毒、类病毒检测中的应用,并讨论了其在应用中出现的问题及解决办法。     

5种瑞香科植提取物对7种植物病原真菌的抑菌活性测定

本研究旨在寻找出与瑞香狼毒同科的瑞香科植株是否有潜力成为防治病原真菌的植物资源,为筛选及制备有效且安全的植物源农药打开新思路。以5种试验材料作为瑞香科植物的代表,利用其乙醇提取物对番茄枯萎、黄瓜靶斑等7种病原真菌进行毒力测定。结果显示,瑞香狼毒与梦花在所有提取物中表现最佳,尤其是针对各种枯萎病病原菌,在较高浓度下的抑菌率都接近100%。而祖师麻提取物对黄瓜靶斑以及草莓红中柱的抑制效果在所有的提取物中表现最佳,其EC₅₀值分别为0.925、0.920 mg/mL。南岭荛花在5种瑞香科植物提取物中表现最差,但对番茄枯萎和黄瓜炭疽病原菌的抑制效果良好,EC₅₀值均小于1.1 mg/mL。研究表明,5种瑞香科植物提取物对病原真菌普遍有良好的抑菌活性,瑞香科植物可作为新型植物源农药的筛选靶标。     

VIGS实验技术体系在月季中的应用及优化

旨在月季中建立高效、快速的VIGS实验技术体系,以期能够改进VIGS技术体系在月季等木本植物表达效率低等缺陷。采用RT-PCR方法进行月季RhPDS 基因片段的克隆,在以pTRV2 为原载体,采用双酶切的方法构建了pTRV2-RhPDS 重组载体。经双酶切及测序验证后,通过电击法转化农杆菌GV3101,并分别采用高压喷枪法对月季植株进行侵染、采用真空渗透法对扦插苗以及组培苗进行侵染。采用qRT-PCR方法分析RhPDS 基因的表达。结果显示：构建的重组载体pTRV2-RhPDS,经双酶切验证,显示条带单一清晰,符合预期目标。在侵染方法和材料上,采用真空渗透法侵染组培苗是最为快速、高效的方式。该试验获得了较为高效、快速VIGS 技术体系,提高了VIGS 技术体系在月季上表达效率。     

PCR技术在植物生物学研究中的应用

随着PCR技术的研究进展,其在许多领域都有了广泛的应用。介绍了PCR技术的基本原理和分类,并分别从植物病原物检测、内参基因筛选、转基因植物检测和抗病基因检测等方面,综述了PCR技术在植物生物学研究中的应用概况和发展前景。     

番茄多梳蛋白家族基因LeEMF2的功能分析

多梳蛋白(Polycomb protein)在植物表观遗传调控中起重要作用。已公开的番茄转录组表明一个多梳蛋白基因Le EMF2在抗病番茄CLN2777A中受番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)诱导表达。为明确Le EMF2抗TYLCV的作用,我们以CLN2777A为材料,通过RT-PCR克隆该基因全长序列,荧光定量PCR研究Le EMF2的表达模式,并利用病毒诱导的基因沉默(VIGS)技术研究Le EMF2沉默后对番茄抗TYLCV的影响。Le EMF2的开放阅读框为1 917 bp,编码长为638个氨基酸的蛋白。结构域分析表明其含有一个C2H2锌指结构域以及一个VEFS盒,与拟南芥EMF2氨基酸相似度为58.3%。荧光定量PCR发现Le EMF2基因在花、根以及茎顶端生长点的表达量较高,在茎和老叶中表达量次之,在嫩叶中的表达量最低。接种TYLCV 5 d后,Le EMF2基因在CLN2777A中上调表达1倍左右,而在感病番茄TMXA48-4-0的表达则无明显变化。通过农杆菌浸润法将VIGS沉默载体注射CLN2777A子叶15 d后,Le EMF2在沉默番茄植株中的表达量仅为野生型CLN2777A的13%~48%,且沉默株的植株新叶卷曲、皱缩,说明Le EMF2基因对番茄的生长发育、形态建成具有重要作用。Le EMF2沉默植株接种TYLCV 15 d后,荧光定量PCR检测发现沉默植株的病毒量为野生型植株的1.7倍,说明Le EMF2对TYLCV的抗性作用有一定的影响。