RNA干涉技术及其在哺乳动物中的应用进展

RNA干涉(RNA interference,RNAi)作为一种有效的用于转录后基因沉默,从而抑制特定基因表达的技术,近年来在哺乳动物细胞中的研究已取得了长足发展,且在基因功能以及疾病治疗的研究中有着广阔的应用前景。研究表明,哺乳动物细胞中的RNAi作用方式与植物有所不同,笔者对哺乳动物RNAi技术的发展、作用机制及其在基因功能、基因治疗、转基因动物研究、药物开发等方面的应用做了综述。     

RNA干扰技术及其在水稻基因功能研究中的应用

 随着水稻全基因组测序的完成，探究水稻中许多未知基因的功能成了当前的研究重点之一。RNA干扰技术(RNAi)作为新发展起来的基因功能研究方法正在被广泛采用。以农杆菌介导转化水稻技术也逐渐成熟。简要综述了RNAi作用机制及其在水稻基因功能研究中的应用的最新进展。     

棉花黄萎病菌致病的分子机理

阐述了大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb)产生的细胞壁降解酶、蛋白酶和毒素在致病中的作用及微菌核形成机制,全面分析了基因组学途径、RNA干涉和农杆菌介导的转化等真菌功能基因组学技术在大丽轮枝菌致病分子机理研究上的进展.     

Ingested RNA interference for managing the populations of the Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata

BACKGROUND: RNA interference (RNAi) is a breakthrough technology for conducting functional genomics studies and also as a potential tool for crop protection against insect pests. The major challenge for efficient pest control using RNAi in the field is the development of efficient and reliable methods for production and delivery of double‐stranded RNA (dsRNA). In this paper, the potential of feeding dsRNA expressed in bacteria or synthesized in vitro to manage populations of Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata (Say) (CPB), was investigated. RESULTS: Feeding RNAi successfully triggered the silencing of all five target genes tested and caused significant mortality and reduced body weight gain in the treated beetles. This study provides the first example of an effective RNAi response in insects after feeding dsRNA produced in bacteria. CONCLUSION: These results suggest that the efficient induction of RNAi using bacteria to deliver dsRNA is a possible method for management of CPB. This could be also a promising bioassay approach for genome‐wide screens to identify effective target genes for use as novel RNAi‐based insecticides. Copyright © 2010 Society of Chemical Industry     

加强Psy基因表达和通过RNAi抑制Lcy基因表达的载体构建

通过基因工程手段加强八氢番茄红素合成酶（Psy）基因的表达和通过RNAi抑制番茄红素β-环化酶（Lcy）基因（该基因是调控番茄红素转化为其他类胡萝卜素的主要的基因）的表达是培育高番茄红素品种的重要手段之一。根据GenBank中拟南芥的Psy基因序列（NM-121729），通过聚合酶链式反应（PCR）从拟南芥的cDNA中扩增出了长1296的Psy基因。根据GenBank中番茄的Lcy基因序列（X86452）和Pds启动子序列（U46919）分别设计特异引物从番茄中扩增出了Lcy基因的高度保守的长302bp的DNA片段和长1790的Pds启动子片段。根据RNAi的原理，将Lcy基因的长302bp的DNA片段以正反两个方向通过一段内含子序列连接在一起形成RNAi片段插入到抗Kan的pVCT2020的表达载体中，并通过具有果实特异性特点的启动子——八氢番茄红素去饱和酶基因（Pds）启动子控制该干扰片段的表达，同时将Psy基因在Pds启动子调控下插入到同一载体中，从而构建成了能同时加强Psy基因的表达和抑制Lcy基因表达的植物表达载体。     

虎杖PcPKS1基因RNAi载体的构建

虎杖(Polygonum cuspidatum Sieb.et Zucc.)是富含芳香族聚酮化合物的药用植物,Ⅲ型聚酮合酶(Polyketide synthase,PKS)对芳香族聚酮化合物的合成起重要作用。为了研究虎杖Ⅲ型聚酮合酶基因Pc PKS1的功能,分别选取Pc PKS1基因的编码区保守序列(574 bp)和3′端非编码区特异序列(209 bp)作为干扰片段。将选定的干扰片段,分别以正向和反向插入到p YLRNAi载体中GUS基因内含子的两侧,以形成hp RNA表达盒,成功构建了以组成型Ca MV35S为启动子,以潮霉素抗性为筛选标记的RNA干扰表达载体p YLRNAi-CDS和p YLRNAi-UTR,并将载体导入农杆菌LBA4404中。     

芥菜cry2基因RNAi载体的构建与遗传转化研究

[目的]研究芥菜Cry2基因RNAi载体的构建与遗传转化,为后期对两者关系的进一步研究提供参考。[方法]在克隆芥菜类茎瘤芥Cry2基因的基础上,构建该基因的RNAi载体,并导入根瘤农杆菌GV3103,获得工程菌株后,通过农杆菌浸染茎瘤芥子叶外植体进行植物体转化,并验证转化结果。[结果]成功构建了茎瘤芥Cry2基因的RNAi载体,并建立了茎瘤芥遗传转化体系,获得了转基因植株。[结论]茎瘤芥Cry2 RNAi的构建及遗传转化体系的建立为后期深入研究茎瘤芥熟期相关基因的功能及基因工程应用奠定了基础。     

ZmNAP基因对玉米抗衰老及产量性状的调控效应

为了探索ZmNAP基因在调控玉米抗衰老及产量性状等方面的作用,根据已知的ZmNAP基因cDNA序列构建玉米Ubi启动子控制下的ZmNAP的RNA干扰载体pTCK303ihpZmNAP,并通过农杆菌介导的方法对ZmNAP基因进行遗传转化。结果表明:ZmNAP转基因玉米植株在叶片滞绿、籽粒千粒重等方面较野生型植株(WT)有明显优势,转基因植株比野生型植株千粒重提高15%～30%。ZmNAP基因在玉米育种中具有重要的应用价值。     

RNAi技术防治害虫的研究进展

利用RNAi技术来防治害虫成了人们研究的热点之一。RNAi可分为细胞自主性的和非细胞自主性的。对应用RNAi技术防治害虫来讲,研究的焦点集中在非细胞自主性RNAi,即昆虫能通过取食来内化目标基因的dsRNA。RNAi技术防治害虫的特异性极高,不会出现残留污染问题。可以通过注射、饲喂和转基因dsRNA来进行害虫的防治。本文还介绍了昆虫吸收dsRNA的机制。