RNA干扰技术在植物寄生线虫中的应用

已证实在植物寄生线虫中存在RNA干扰(RNAi)现象,当寄生前的线虫幼虫或卵吸取能激发系统RNA干扰反应的双链RNA后,能诱导特定类型细胞中的基因表达沉默。RNAi将成为基因组范围内鉴定基因功能的有力工具,可以帮助更好地了解植物寄生线虫。最近的研究描述了RNAi技术在植物寄生线虫中的作用机制、途径、表现型的决定、专化性和持久性等。研究进展表明,植物双链RNA表达靶定的线虫基因能够成功地诱导线虫基因沉默。     

枯草芽胞杆菌168的遗传修饰菌株对番茄根结线虫病的生防作用

PopW是来源于青枯病菌(Ralstonia solancearum)的一种harpin蛋白,具有诱导植物抗病性和促进植物生长的作用.构建了含有p43强启动子和nprB信号肽的PopW基因的表达载体pHTPOW,将表达载体pHTPOW转入枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis )168得到工程菌株BsW.SDS-PAGE和Western blot结果表明BsW能分泌PopW蛋白.在离体实验中,测试工程菌BsW对南方根结线虫(Meloidogyne incognita)二龄幼虫(J2)的致死作用,结果显示处理24和48 h后,J2死亡率分别为53.4％和79.6％;在温室实验中,施用工程菌BsW的菌悬液处理番茄(Lycopersicon esculentum)植株,6周后根系上的卵块和根结数目明显减少,防效达到60.0％.具有促生和抑制线虫作用基因工程菌的构建,为研究和开发新型微生物农药,提供了一个新的视角.     

生物有机肥对甜瓜根结线虫病的田间防治效果研究

为研究生物有机肥对根结线虫的田间防治效果,在根结线虫发病严重的甜瓜田进行了田间试验。结果表明: 1）在仅施用无机肥的田块,根结线虫病发生严重,而在施用生物有机肥的田块,发病率降低,最高防治率达81.1%; 2）与对照相比,施用加入根结线虫拮抗菌X5的生物有机肥料使地上部鲜重增加,根系鲜重（根结量）减少; 3）施用生物有机肥可显著减少土壤中根结线虫二龄幼虫的密度和根中卵块的数量; 4）生物有机肥处理与常规肥料处理的土壤线虫DGGE图谱明显不同,分别归于两个聚簇,表明土壤线虫群落结构受到施用含根结线虫拮抗菌的生物有机肥影响。综上所述,施用生物有机肥能有效防治田间条件下根结线虫对甜瓜的危害。     

植物寄生线虫分子生物学和抗线虫基因工程策略的研究进展(综述)

植物生物技术的发展以及植物和寄生线虫之间相互作用机制研究的逐步深入,为利用基因工程方法防治线虫病毒提供了许多新的策略。一于奶部的栖居型线虫会 导根部产生特异性取食结构,会在此完成发育、繁殖等生活史。同时被线虫感染的根部几天后取食位点细胞编码同线虫取食相关的酶或蛋白基因被激活,而其它基因表达则被抑制甚至关闭。本文对有关抗线虫基因的克隆,利用基因工程手段获取抗筢破坏线虫侵入、取食和繁殖等生活史中的几个     

RNA沉默—新型的植物病毒病害防治策略

植物RNA沉默(RNAsilencing)是植物本身固有的一种抗病毒防御系统,是对病毒在复制过程中形成双链RNA(dsRNA)的特殊反应。RNA沉默介导的dsRNA干涉病毒侵染转基因抗病毒有其不足,几种体外生产dsRNA的抗病毒体系能弥补这一不足,它们与转基因表达病原RNA不同,但仍然依赖RNA沉默机制来获取病原抗性。综述了近年来发展起来的各种启动RNA沉默的dsRNA产生策略、抗病状况和存在的问题及发展前景     

植物花香基因工程研究进展

花香是一系列低分子量、挥发性物质的复杂混合物,由花朵释放来吸引和引导授粉的昆虫。花香在植物繁殖上具有重要作用,还能提高观赏植物和切花的审美价值。在过去的数十年里,随着生物技术的发展,有数种花香相关基因已经相继被克隆,花香物质的生物合成和代谢工程也得到了研究。本文综述了植物花香物质生物合成途径及其相关酶和基因的研究进展;探讨了基因工程调控及改良植物花香的策略;同时简要评述了花香基因工程研究的影响因素并展望了其应用前景。     

施用生物质炭对大棚土壤特性、黄瓜品质和 根结线虫病的影响

选择长期种植黄瓜并发生根结线虫病的大棚,设计生物质炭施用量为0(C0)、24(C1)、48(C2)t/hm~2的田间试验,研究生物质炭对黄瓜生长、品质以及根结线虫病的影响。结果表明:生物质炭显著提高了土壤有机质、全氮、铵态氮、速效钾含量和pH,同时降低土壤体积质量11.0%以上,C2处理黄瓜根系生物量较C0显著增加了56.9%。与C0相比,C2处理显著增加黄瓜可溶性糖和有机酸含量25.0%和17.6%,C1处理显著降低黄瓜硝酸盐含量25.5%。C2处理黄瓜根系单株卵块数比C0增加了3.8倍。施用生物质炭对黄瓜产量没有显著影响。研究结果说明,蔬菜大棚土壤中施用生物质炭可改善土壤理化性状,提高黄瓜品质,但有增加根系卵块数的趋势。由于生物质炭与土壤、作物的相互作用会随时间的变化而改变,因此,生物质炭对大棚黄瓜品质和根结线虫病的影响效应需进一步长期观测。     

植物铝抗性基因及抗铝毒基因工程研究进展

酸性土壤占世界可耕作土壤的30％,而铝毒是酸性土壤中植物生长和作物生产的主要限制因素.近年来,在植物中鉴定了一系列抗铝基因,如有机酸通道蛋白基因(ALMT1和MATE),ABC通道蛋白基因(STAR1和STAR2)和转录因子基因(STOP1和ART1).通过基因工程手段在植物中过表达有机酸通道蛋白基因、有机酸代谢酶基因和其他铝胁迫响应基因均获得了很大的进展.本文综述了植物抗铝基因的克隆与鉴定,以及通过遗传操作提高植物的抗铝能力.     

与辣椒抗根结线虫基因Me1紧密连锁的EST-SSR标记开发

以含抗根结线虫病基因Me1的PM217与感线虫品种茄门,及其F1、F2作为试验材料,采用南方根结线虫（Meloidogyne spp.）人工接种鉴定,根据鉴定结果,利用分离群体分组分析法（bulked segregantanalysis,BSA）建立抗感池,共筛选到3对（118、141及211）多态性EST-SSR引物...     

基因工程及花色素合成途径在花色改良中的研究进展

随着经济的发展,转基因技术在花卉中的应用也越来越关键,通过基因工程使花色发生变化已经在商业中运用。生物碱类、胡萝卜素和类黄酮化合物等一类活性物质共同作用使植物的花色更具观赏性,目前,在花色改良上应用较多的是类黄酮色素,其研究机理也较为清楚。本文主要介绍了F3＇5＇H（类黄酮-3＇,5＇-羟基化酶）和F3＇H（类黄酮-3＇-羟基化酶）的生物合成途径,阐述了基因工程技术对花色修改的作用,综述了目前花卉转基因工程的研究现状和花色素合成的主要途径及影响因素,同时简单介绍了目前改良花色的几种策略和就其存在的问题、发展前景做出了讨论。     

合成大豆异黄酮的植物基因工程研究进展

异黄酮主要存在于豆科植物中,是一种具有广谱抗菌活性的黄酮类物质。结合本课题组的工作,综述以基因工程的方法在植物内合成异黄酮的研究历史与进展,重点深入分析和讨论异黄酮生物合成所受到的分子调控。     

水稻钙依赖型蛋白激酶0sCPK9基因RNAi表达载体的构建及遗传转化

水稻钙依赖型蛋白激酶（CDPKs）是一个响应逆境胁迫并在植物发育过程中起重要作用的蛋白激酶。我们采用RT—PCR从水稻品种日本晴（Oryza sativa L．CV．Nipponbare）中克隆了OsCPK9基因靠近翻译起始位点下游的一段280bp的特异基因片段。将该片段以正、反向分别连接到来源于小麦TAK14基因的548bp内含子片段（NCBIaccessionnumber：AF325198）两侧,从而获得pSK．OsCPK9-RNAi的中间表达载体。进而将其克隆到植物双元表达载体pCAMBIA1301中,构建shRNAi表达载体pCAMBIA．05CPK9一RNAi。经酶切和测序鉴定正确后,利用农杆菌介导转化水稻。通过抗性筛选和标记基因hyg和gus进行PCR鉴定,筛选到20株转基因水稻植株,实时荧光定量PCR分析显示,部分转基因植株OsCPK9的表达受到显著抑制。     

利用RNAi技术研究水稻瘤矮病毒P8蛋白在病毒装配中的作用

水稻瘤矮病毒(Rice gall dwarf virus,RGDV)是呼肠孤病毒科(Reoviridae)植物呼肠孤病毒属(Phytoreovirus)的一个成员,由介体电光叶蝉(Recilia dorsalis)和黑尾叶蝉(Nephotettix cincticeps)以持久增殖型方式传播。其基因组编码6个结构蛋白和6个非结构蛋白。已知结构蛋白P8是病毒外层衣壳的主要成分,但其在病毒侵染介体细胞过程中的功能尚未弄清。本研究利用体外合成的ds RNA诱导的RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术,研究RGDV P8蛋白在病毒侵染电光叶蝉培养细胞中的功能。通过免疫荧光标记技术对ds P8处理后的电光叶蝉培养细胞进行RGDV侵染观察,发现ds P8处理不仅抑制了P8在细胞内的正常表达,同时也抑制了病毒在细胞内的积累。随后通过SDS-PAGE凝胶电泳和Western blot分别检测病毒的ds RNA基因组和病毒蛋白水平的变化,发现ds P8处理显著降低了病毒双链RNA(double-stranded RNA,ds RNA)基因组的合成水平和病毒P8蛋白的表达量。由此推测RGDV P8蛋白参与了病毒粒体的组装过程和病毒在介体昆虫细胞内的有效增殖和侵染过程。本研究结果为利用RNAi技术控制水稻瘤矮病的传播提供了重要的理论依据。     

反向重复RNA介导转基因烟草对花生条纹病毒抗性

构建携带花生条纹病毒（Peanut stripe virus, PStV）外壳蛋白基因（cp）反向重复序列植物表达载体pKcp，转化农杆菌菌株GV3101，叶盘法转化本生烟，卡那霉素筛选得到的转化植株5~6叶期摩擦接种PStV。通过症状观察和ELISA检测，T0代转基因烟草植株87%表现免疫，T1代不同系植株的免疫比例为60~100%，T2代多数系植株免疫比例达到100%。利用PStVcp特异探针对转基因植株T1代进行特异siRNA的Northern blot检测，转基因植株都含有不同量的特异siRNA，而非转基因植株不含特异siRNA；接种前，免疫植株比感病植株体内siRNA含量高；不同转化系免疫植株在接种前、接种15天和50天后的叶片中都检测到特异siRNA，同一植株不同时期，siRNA含量相对稳定；不同转化系植株体内siRNA含量存在差异。本试验成功利用dsRNA获得对PStV具有较高比例抗性的转基因烟草植株。     

植物系统性RNAi的研究进展

RNAi作为反向遗传学手段,以其序列特异性、高效性等特点,在植物基因功能验证、抗病和品种改良等方面发挥了积极作用,RNAi的系统性也同时受到研究者的广泛关注。系统性RNAi（systemic RNA interference）传统定义是指沉默信号从一个细胞或一种组织,传递到另外的细胞或同一个体的另外组织中去的现象。本文主要综述植物基因工程研究中应用系统性RNAi技术的研究现状,总结了植物系统性RNAi的特征及沉默效应的抑制。对植物系统性RNAi的研究方法与应用,特别是在植物抗性研究和遗传改良等方面作了重点介绍,并分析了技术存在的限制因素。     

工程弃渣用作植物生长基质的研究

为资源化利用工程弃渣,对粒径＜2 mm的工程弃渣和自然土壤进行了不同体积配比生长实验,结果表明:粒径小于2 mm的工程弃渣与自然土壤混合后可以用作植物生长基质,工程弃渣的使用体积比例以50%～70%为宜;工程弃渣风化程度越高,其养分含量、pH值及抗旱保墒能力越适合植物生长,但工程弃渣的养分含量一般比较贫乏,需额外添加肥料才能满足植物生长对养分的需求;工程弃渣与自然土壤不同体积配比的混合物的三相没有明显变化规律,但混合物的pH值、养分含量、土壤水分常数、种子发芽率、植株保存率等指标随工程弃渣的体积比例变化而规律变化。