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。     

转PRSV复制酶基因番木瓜食品安全性的初步评价

应用生物信息学的方法对转基因番木瓜进行实质等同性分析.将复制酶基因与多个数据库中的花生、大豆、坚果、牛奶、鸡蛋、鱼类、贝类和小麦等8类过敏源序列进行比对分析,结果未发现连续8个相同的氨基酸, 据此可初步认为转入的复制酶蛋白不是已知的致敏源.将复制酶基因进行原核表达,并纯化复性表达蛋白,再通过模拟胃肠液消化试验,结果发现纯化的变性蛋白与复性蛋白均能在15 s内降解,表明复制酶蛋白能在人的消化系统内降解,使人体发生过敏的可能性不大.通过液相萃取法,提取转基因与非转基因番木瓜中的一种内源毒物苄基异硫氰酯(benzyl isothiocyanate,BITC),将浓缩后的样品进行气相色谱分析,结果表明BITC的含量在转基因与非转基因番木瓜中差异不显著.     

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...     

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.     

SYBR-Green实时荧光PCR检测转基因番木瓜

分别以RBCL基因和PRsV-cP基因、PRSV-RP基因为内源基因和目标基因，设计了3对特异性引物，对转基因番木瓜进行了SYBRGreen实时荧光PCR检测．结果表明，RBCL基因引物对所有供试样品成功扩增，0值为15～16，PRSV-CP引物对转PRSV-CP基因番木瓜样品成功扩增，Ct值为20～25，PRSV-RP引物对转PRSV-RP基因番木瓜样品成功扩增，Ct值为21～22．运用熔解曲线进行产物分析，验证了试验结果的特异性和准确性．     

番木瓜环斑病毒研究进展

综述了番木瓜病毒株系、生物学特性、检测及防治方法的最新研究进展。     

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。     

番木瓜畸形花叶病毒外壳蛋白基因的克隆及序列分析

从海南乐东的感病番木瓜叶片上提取总RNA,用RT-PCR方法扩增番木瓜环斑病毒(PRSV)外壳蛋白基因组序列.测序结果显示,该环斑病毒外壳蛋白基因扩增片段长867个核苷酸.相似性分析表明,该核苷酸序列与GenBank中报道的47株PRSV和1株畸形花叶病毒核苷酸序列的相似性在62.41％ ～94.71％之间.运用CLUSTALX和MEGA软件绘制系统进化树,结果表明,番木瓜PRSV病毒大致可分为美洲-澳洲类群和东亚-东南亚类群2大类,后者又可分为SB1、SB2、SB3等3个亚类.乐东毒株和已报到的畸形花叶病毒PaMLV病毒都属于PRSV.不过乐东毒株属于SB1亚类,而PaMLV属于SB2亚类.乐东毒株(JQ318029)和另一海南毒株(HQ424465)属于SB1亚簇,信心指数分别达到89％、83％、96％.不过乐东毒株与越南北部的4种毒株(AF506875、FN808408、AJ875115、U14742)的同源性更高,说明导致乐东畸形花叶病的毒株可能来自越南,而不是由海南本地毒株变异而来.     

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.     

转PRSV复制酶基因T2代番木瓜植株的抗病性测定

转PRSV复制酶基因的番木瓜植株,其自交及杂交二代植株经PCR检测和Southem-blot杂交的结果表明：目的基因整合在番木瓜的染色体上．人工接种PRSV的Ya、Vb、Sm株系于分子检测阳性的7～8叶期植株,转基因植株均表现高抗．在定植田间的9个月中,转基因植株无一发病,而对照则全部发病．     

番木瓜环斑病毒融合基因植物表达载体的构建

利用PCR重叠延伸技术（gene splicing by overlap extension,SOE）将番木瓜环斑病毒（Papaya ringspot virus,PRSV）Vb株系的外壳蛋白（coat protein,CP）基因和Ys株系的复制酶（replicase protein,RP）基因构建成融合基因VY。同时对常规的SOE法进行了改进,并对改进的SOE的反应体系进行了优化,其中以Pyrobest DNA聚合酶和60℃的退火温度为最佳。将融合基因n’构建在植物表达载体pCAMBIA2300上,测序结果表明,该融合基因的序列与设计相符。融合基因VY植物表达载体的构建,可为进一步获得对PRSV广谱抗性的转基因番木瓜奠定基础。     

水杨酸对番木瓜环斑病的防治效果

研究了水杨酸对番木瓜环斑病的防治效果。结果显示:水杨酸能有效防治番木瓜环斑病,其中以50mg/L的防治效果最好,平均防效达到70%以上;水杨酸对索罗番木瓜品种比对马来西亚番木瓜品种的环斑病防治效果更好;喷施水杨酸比灌施水杨酸的防治效果好。     

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．     

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。     

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。     

表达PLRV CP基因的转基因马铃薯抗病性田间鉴定

以表达马铃薯卷叶病毒（PLRV）外壳蛋白（CP）基因的转基因马铃薯为供试材料，在接种病毒后续发感染条件下观察鉴定转基因株系的田间发病率，发病时间和发病指数．结果表明转基因马铃薯株系延迟发病时间、降低发病百分率和发病指数．