利用人工microRNA技术培育PVX、PVY及PSTVd抗性马铃薯的研究

作     者：牟芮 

作者单位：黑龙江八一农垦大学 

学位级别：硕士

导师姓名：金光辉

授予年度：2016年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

主      题：马铃薯 amiRNA 沉默抑制子 PVX PVY PSTVd 抗性 

摘      要：马铃薯病毒及类病毒病害严重影响了中国马铃薯的生产。如今,人工microRNA策略的发展为培育抗病毒及类病毒的马铃薯新材料提供了新方法也获得了很大的成功,amiRNA(artificial microRNA,amiRNA)是通过对靶标基因序列的剪切来调控基因的表达,进而达到沉默基因的目的,由于其高效性,适用于抗病毒转基因植株的培育。本研究采用amiRNA策略,以马铃薯X病毒(Potato virus X,PVX)和马铃薯Y病毒(Potato virus Y,PVY)编码沉默抑制子P25蛋白和Hc-pro蛋白的基因为靶标,构建分别靶向P25和Hc-pro基因的amiRNA双元表达载体,并选取前期构建完成的,靶向马铃薯中的植物转录因子类病毒结合蛋白Virp1(Viroid RNA-binding protein 1,Virp1)的表达载体1300221-amiR-Virp1-301,运用农杆菌介导法转化马铃薯品种克新13,检测阳性植株中amiRNA的表达量,并对再生植株进行抗病性鉴定。主要实验结果如下:1)成功构建了2个靶向马铃薯X病毒编码沉默抑制子P25基因的amiRNA双元表达载体1300221-amiR-P25-1和1300221-amiR-P25-2。以及1个靶向马铃薯Y病毒编码沉默抑制子Hc-pro基因的amiRNA双元表达载体1300221-amiR-Hc-pro。2)获得成功转化各amiRNA载体的马铃薯再生植株,荧光定量PCR结果表明,各转基因植株都可以表达目标的amiRNA。3)病毒接种实验结果表明,在进行一次接种30d后可以对PVX、PVY和PSTVd表现抗性,基本可以证明表达的amiRNA可以靶向沉默抑制子P25、沉默抑制子Hc-pro以及Virp1进行剪切,增强了沉默效应,阻碍了病毒和类病毒对植株的侵染。