葡萄卷叶伴随病毒2号p24蛋白基因转化烟草的研究

以含有葡萄卷叶伴随病毒2号(Grapevine leafroll-associated virus 2,GLRaV-2)p24蛋白基因的T载体(p-G2-p24)为模板,PCR扩增该蛋白基因的全长序列及其5''端长300 bp 的正反向片段。将p24蛋白基因全长序列定向克隆到表达载体pCsuper 1300+上,得到重组质粒pCsuper1300-p24。将正反向片段先后插入具内含子的中间载体pBSint上,得到重组的中间载体pBSint-p24-F-R。然后用HindⅢ和SacⅠ双酶切pBSint-p24-F-R,将切下的带内含子的正反向串联片段定向克隆到植物表达载体pCsuper 1300+上,得到含有发夹结构的RNAi重组质粒pCsuper-p24-F-R。将pSuper1300-p24和pCsuper-p24-F-R分别通过农杆菌浸润叶盘法转化本生烟。经过RT-PCR和PCR检测,分别获得了异源表达p24的T₀和T₁代阳性株系各34和12个,转化pCsuper-p24-F-R的T₀和T₁代阳性株系各17和7个。该结果可为p24功能研究及培育RNAi介导的抗病毒葡萄新种质提供试验材料。     

大麦条纹病菌基因Pgr03902致病功能研究

为明确基因Pgr03902(序列号：OP999070)是否参与调控大麦条纹病菌的致病性，为大麦条纹病菌致病机理的研究提供理论依据，本研究运用生物信息学、亚细胞定位和基因干扰技术初步研究了该基因功能。结果表明，Pgr03902基因开放阅读框大小为348 bp,编码116个氨基酸，编码蛋白二级结构中无规则卷曲较多，编码蛋白具有酸性、不稳定性、亲水性、无信号肽结构等特性；亚细胞定位结果显示，Pgr03902基因在细胞核和细胞膜上均有表达；采用PEG介导的原生质体转化法获得了1个干扰菌株ΔPgr03902,RT-qPCR结果表明，ΔPgr03902中Pgr03902基因表达量较野生型菌株QWC下降了60.79%(P<0.05),对干扰菌株的营养生长、菌丝形态观察以及致病性研究结果显示，ΔPgr03902生长速率和致病力均显著低于野生型菌株QWC(P<0.05)。以上结果表明，Pgr03902参与该菌的生长发育和致病过程。本研究初步明确了Pgr03902基因在大麦条纹病菌侵染过程中的功能，为进一步研究大麦条纹病菌与寄主之间互作奠定了基础。     

单细胞分析研究二氧化氯对杀蚊细菌球形赖氨酸芽胞杆菌芽胞的影响

球形赖氨酸芽胞杆菌Lysinibacillus sphaericus（Ls）是应用广泛的蚊虫生物防治制剂，在实际应用时可能会遇到不利的环境因子或杀菌剂。本研究通过单细胞分析方法监测ClO₂处理后的单个Ls芽胞及其萌发过程，探究ClO₂对Ls芽胞结构和成分的影响及与芽胞萌发相关蛋白的影响，以及ClO₂的杀胞机制。经0.05%～0.3% ClO₂处理5 min后，36%～86%的芽胞不能形成单菌落。吡啶二羧酸钙（CaDPA）特征峰（1017 cm^-1）强度随处理程度增大有所降低，而蛋白质α-螺旋峰（1652 cm^-1）强度没有明显变化。ClO₂处理显著改变Ls芽胞的萌发动态，芽胞启动CaDPA快速释放的时间、完全释放的时间以及皮层水解完成的时间显著延长；而外源CaDPA仅能触发低浓度ClO₂（0.05%）处理的芽胞，且显著迟缓。表明ClO₂处理没有直接破坏芽胞内膜但严重损伤了与萌发相关蛋白的功能，特别是皮层水解酶容易失活。这可能就是被处理的芽胞可以启动芽胞萌发的最初步骤，而不能进一步发展为营养细胞的原因。     

Mechlppdk基因在木薯中的表达分析及RNA干扰载体构建和遗传转化

本研究为了明确丙酮酸磷酸双激酶(ppdk)在木薯中的表达谱,创制Mechlppdk的干扰株系,以期为Mechlppdk的功能研究提供材料。本研究以栽培型木薯Arg7为材料,用qPCR的方法分析Mechlppdk在木薯根、茎、叶中的表达谱;采用RNA干扰的方法,构建Mechlppdk的干扰载体,并遗传转化木薯脆性愈伤,经木薯再生体系获得转基因苗,在添加抗生素的培养基上进行生根筛选,经PCR鉴定获得Mechlppdk的干扰株系。用qPCR的方法鉴定Mechlppdk在干扰株系的表达情况。结果表明,Mechlppdk在木薯叶片中表达量最高,达到管家基因的50%。在Mechlppdk的转运肽区,选取1个保守区段设计引物,构建RNA干扰表达载体pART27-Mechlppdki,将表达载体转化农杆菌LBA4404,侵染木薯脆性胚愈伤,获得阳性转基因木薯苗7个株系。通过qPCR分析发现各株系Mechlppdk转录本有不同程度的降低。通过以上分析表明本研究获得了干扰效率较高木薯Mechlppdk干扰株系,将为解析木薯Mechlppdk的功能提供研究材料。     

RNA生物农药的商业化现状及存在问题

RNA生物农药是利用RNA干扰（RNA interference,RNAi）原理,通过抑制生物体重要功能基因的表达,造成有害生物发育停滞或死亡,进而达到病虫害防控的目的。该技术不会改变有害生物的基因组,也不会对生态系统造成不良影响。由于RNA生物农药具有精准、高效、绿色无污染等优势,受到了植物保护专家的重视,将其称为“农药史上的第三次革命”。近年来,随着拜耳公司表达昆虫dsRNA的抗虫玉米MON87411获得多个国家的安全证书,引起各大传统农化公司投入大量人力物力进行布局和产品开发。此外,还吸引了资本市场的关注,涌现了一大批基于RNAi技术进行病虫害防控的新兴公司,极大地加速了RNA生物农药的产业化步伐。随着RNA生物农药的快速发展,必将改变全球农药市场格局,这无疑是一种新的挑战。尽管我国在该领域的研发起步较早,起点也很高,但是,大多数研究主要集中在基础理论,而应用开发相对薄弱,已经远远落后于国际同行。与传统农药相比,RNA生物农药无论是作用机理还是应用开发,均有其独特之处,亟需监管部门建立匹配的研发、应用、生产等技术标准。完善相应的法律法规,对生产进行监督指导,促进我国RNA生物农药的快速发展,降低国际农药巨头在该领域形成技术垄断的风险。基于此,本文系统总结了目前RNA生物农药的国内外研发现状、商业化概况、未来发展趋势及欧美国家针对RNA生物农药相关的法规政策。此外,本文也指出了RNA生物农药在研发以及产业化过程中一些亟需解决的问题,期望为国内RNA生物农药开发与监管提供有益的参考。