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病毒诱导的基因沉默技术在双子叶植物中的应用研究进展

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河南农业科学 2020年第2期49卷 1-8页

作者：张琴琴纪兆林朱峰扬州大学园艺与植物保护学院

病毒诱导的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)是能够快速鉴定基因功能的反向遗传学重要方法之一,是一种RNA水平转录后的基因沉默现象。因其具有试验周期短、操作方法简单、成本低、效率高、获得表型快以及高通量等优点,被大... 详细信息

病毒诱导的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)是能够快速鉴定基因功能的反向遗传学重要方法之一,是一种RNA水平转录后的基因沉默现象。因其具有试验周期短、操作方法简单、成本低、效率高、获得表型快以及高通量等优点,被大量运用于植物基因功能研究中。阐述了VIGS技术的作用机制,综述了VIGS技术在茄科、豆科、蔷薇科、葫芦科、锦葵科和菊科等双子叶植物中的应用及存在的问题,对前景进行展望,为进一步拓展VIGS的应用提供参考。

关键词：病毒诱导的基因沉默双子叶植物茄科豆科蔷薇科葫芦科锦葵科菊科

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病毒诱导的基因沉默及其在植物研究中的应用

生物技术通报 2015年第10期31卷 105-110页

作者：孙威许奕许桂莺孙佩光宋顺常胜合中国热带农业科学院海口实验站海口570102

病毒诱导的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)在植物的基因功能鉴定中是一个非常有用的工具,在植物中了得到广泛应用。与传统的研究植物基因阻断的方法相比,VIGS具有简便高效、周期性短、不需要对植物进行转化以及可以沉默... 详细信息

病毒诱导的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)在植物的基因功能鉴定中是一个非常有用的工具,在植物中了得到广泛应用。与传统的研究植物基因阻断的方法相比,VIGS具有简便高效、周期性短、不需要对植物进行转化以及可以沉默基因家族等特点,而且在一定条件下其沉默效应还能够传递给后代。介绍了VIGS的原理与操作过程,综述了该技术的应用与研究成果,有助于推动其在植物尤其是农作物育种中的进一步应用与发展。

关键词：病毒诱导的基因沉默基因功能鉴定

病毒诱导的基因沉默及其在植物功能基因组研究中的应用

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中国科学：生命科学 2012年第1期42卷 3-15页

作者：黄昌军钱亚娟李正和周雪平浙江大学生物技术研究所水稻生物学国家重点实验室杭州310058

病毒诱导的基因沉默已成为研究植物功能基因组的重要工具.VIGS体系因其方法简便、周期性短以及避免植物转化等诸多优点,已在利用正向遗传学和反向遗传学寻找和鉴定基因功能方面发挥了日益重要的作用.越来越多的植物病毒被改造成为VIGS载... 详细信息

病毒诱导的基因沉默已成为研究植物功能基因组的重要工具.VIGS体系因其方法简便、周期性短以及避免植物转化等诸多优点,已在利用正向遗传学和反向遗传学寻找和鉴定基因功能方面发挥了日益重要的作用.越来越多的植物病毒被改造成为VIGS载体,并已在植物发育、生物逆境、非生物逆境、细胞代谢、信号传导等基因功能研究方面得到了应用.本文围绕VIGS的发展以及在植物功能基因鉴定中的应用及前景提出了展望.

关键词：病毒诱导的基因沉默基因功能基因表达

病毒诱导的基因沉默的发展及在植物生物逆境上的应用

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中国农学通报 2016年第9期32卷 131-136页

作者：姚丙晨孙玥孙林静马忠友苏京平刘学军天津市农作物研究所天津300384

病毒诱导的基因沉默(Virus-indcued gene silencing,VIGS)技术是指带一段包基因序列的重组病毒侵染植物,引起植物同源基因沉默与表型变异,进而通过表型变异进行基因功能分析的方法,是近年发展起来的植物基因功能研究的新技术。为了进一... 详细信息

病毒诱导的基因沉默(Virus-indcued gene silencing,VIGS)技术是指带一段包基因序列的重组病毒侵染植物,引起植物同源基因沉默与表型变异,进而通过表型变异进行基因功能分析的方法,是近年发展起来的植物基因功能研究的新技术。为了进一步探讨VIGS应用策略,笔者归纳了VIGS的分子机理、VIGS的载体开发和VIGS技术在植物生物逆境方面的研究应用3个方面近些年的研究进展,得出了VIGS在植物生物逆境方面的问题及应用价值。

关键词：病毒诱导的基因沉默病毒载体生物逆境

病毒诱导的基因沉默及其在植物基因功能研究中的应用

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生物化学与生物物理进展 2004年第9期31卷 777-783页

作者：陶小荣周雪平崔晓峰钱亚娟浙江大学生物技术研究所杭州310029

RNA介导的基因沉默是近年来在生物体中发现的一种基于核酸水平高度保守的特异性降解机制 .病毒诱导的基因沉默 (virusinducedgenesilencing ,VIGS)是指携带植物功能基因cDNA的病毒在侵染植物体后 ,可诱导植物发生基因沉默而出现表型突... 详细信息

RNA介导的基因沉默是近年来在生物体中发现的一种基于核酸水平高度保守的特异性降解机制 .病毒诱导的基因沉默 (virusinducedgenesilencing ,VIGS)是指携带植物功能基因cDNA的病毒在侵染植物体后 ,可诱导植物发生基因沉默而出现表型突变 ,进而可以研究该目的基因功能 .至今 ,已经建立了以RNA病毒、DNA病毒、卫星病毒和DNA卫星分子为载体的VIGS体系 ,这些病毒载体能在多种寄主植物 (包括拟南芥、番茄和大麦 )上有效抑制功能基因的表达 .VIGS已开始应用于N基因和Pto基因介导的抗性信号途径中关键基因的功能研究、抗病毒相关的寄主因子研究以及植物代谢和发育调控研究 .在当前植物基因组或EST序列大量测定的情况下。

关键词：病毒诱导的基因沉默基因功能病毒载体

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病毒诱导的基因沉默

杭州师范大学学报（自然科学版） 2011年第2期10卷 158-162页

作者：张花美朱胜男张丽莎施曼玲杭州师范大学生命与环境科学学院浙江杭州310036

病毒诱导基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)是近年发现的一种转录后基因沉默的现象,是快速鉴定植物基因功能的一种反向遗传学新技术,近年来成为植物基因功能研究的有力工具.文章从病毒诱导基因沉默的发现、作用机制、优势、... 详细信息

病毒诱导基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)是近年发现的一种转录后基因沉默的现象,是快速鉴定植物基因功能的一种反向遗传学新技术,近年来成为植物基因功能研究的有力工具.文章从病毒诱导基因沉默的发现、作用机制、优势、病毒抑制子及其在植物基因功能研究和植物抗病毒的应用等方面进行了综述.

关键词：病毒诱导的基因沉默机制病毒载体病毒抑制子基因功能

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烟草坏死病毒A诱导的基因沉默及其条件优化

生物化学与生物物理进展 2011年第10期38卷 919-928页

作者：高阳张永亮张晓峰韩成贵于嘉林李大伟中国农业大学农业生物技术国家重点实验室北京100193

以烟草坏死病毒A中国分离物(Tobacco necrosis virus A Chinese isolate,TNV-AC)侵染性cDNA克隆为基础,通过基因替换、基因插入策略构建获得多种重组TNV-AC,比较了外源基因片段插入位置、插入形式及接种植物培养温度对TNV-AC诱导的基因... 详细信息

以烟草坏死病毒A中国分离物(Tobacco necrosis virus A Chinese isolate,TNV-AC)侵染性cDNA克隆为基础,通过基因替换、基因插入策略构建获得多种重组TNV-AC,比较了外源基因片段插入位置、插入形式及接种植物培养温度对TNV-AC诱导的基因沉默的影响.外源基因片段替换CP基因19～828 nt的重组TNV-AC丧失了在本生烟中的系统移动能力,也不能有效诱导相应基因发生明显的沉默,说明替换策略不适合于TNV-AC.向CP基因终止密码子UAG附近插入外源基因片段后,TNV-AC仍可进行复制,但最适的插入位点位于UAG之后,且容纳外源片段的长度约为120 nt.当外源片段以反向重复的形式插入UAG之后,诱导基因沉默的效率较高.接种植物的培养温度也会显著影响基因沉默的效率以及插入片段的稳定性,低温(18℃)条件下诱导NbPDS基因沉默的效率明显高于高温(24℃)条件,且沉默表型可持续110天以上.除了本生烟PDS基因,TNV-AC沉默载体还可诱导本生烟sulfur基因Su和镁离子螯合酶H亚基基因ChlH发生沉默,以上结果说明,TNV-AC具有开发为本生烟基因功能鉴定的新VIGS载体的潜力.

关键词：烟草坏死病毒A 病毒诱导的基因沉默条件优化

一种柑橘病毒诱导的基因沉默系统的建立及其初步应用

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一种柑橘病毒诱导的基因沉默系统的建立及其初步应用

作者：马志敏西南大学

学位级别：硕士

柑橘是世界上种植最广泛的水果之一。柑橘黄化脉明病毒(Citrus yellow clearing vein virus,CYVCV)是印度柑橘病毒属(Mandarivirus)的一种新发病毒,可通过柑橘粉虱(Dialeurodes citri)、绣线菊蚜(Aphis spiraecola)以及污染的刀具在柑... 详细信息

柑橘是世界上种植最广泛的水果之一。柑橘黄化脉明病毒(Citrus yellow clearing vein virus,CYVCV)是印度柑橘病毒属(Mandarivirus)的一种新发病毒,可通过柑橘粉虱(Dialeurodes citri)、绣线菊蚜(Aphis spiraecola)以及污染的刀具在柑橘之间进行高效传播,对柑橘产业尤其是柠檬产业具有重大威胁。CYVCV在柠檬(Citrus limon)和酸橙(C.aurantium)上引起黄脉病典型症状:叶脉黄化透明、嫩叶叶片反卷和皱缩,从而造成树势衰弱、果实产量下降,目前该病尚无有效防治药剂。本研究基于柑橘叶斑驳病毒(Citrus leaves blothing virus,CLBV)侵染性克隆CLBV201建立了病毒诱导的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)体系,并在明确利用该体系沉默感病基因对柑橘溃疡病菌(Xanthomonas citri ssp.citri,Xcc)具有防效的基础上尝试干扰CYVCV,以期为黄脉病的防控提供新的技术手段。此外,感病苗木的早期诊断,也有助于监控黄脉病的传播流行。因而,本研究建立了CYVCV的逆转录重组酶聚合酶扩增(Reverse transcription-recombinase polymerase amplification,RT-RPA)检测方法,该方法快速简便、高效特异,对该病害的防控具有积极意义。所取得的主要研究结果如下:1、CLBV介导的基因沉默体系建立以本氏烟(Nicotiana benthamiana)16c和尤力克柠檬为材料,分别克隆绿色荧光蛋白(Green fluorescent proteins,GFP)、八氢番茄红素脱氢酶(Phytoene desaturase,PDS)和镁螯合酶(Magnesium chelatase)的sulfur(SU)亚基的基因保守片段,在初步构建VIGS载体p CLBV201的基础上,利用In-Fusion技术插入p CLBV201的多克隆位点,构建了系列重组载体p CLBV201-gfp471、p CLBV201-su245和p CLBV201-pds391,转化农杆菌GV3101后侵染烟草和柠檬。结果表明:p CLBV201-gfp接种7 d后,本氏烟16c开始出现绿色荧光淬灭的表型,在接种后7 d、20 d、30 d和40 d后gfp表达水平分别较对照组下降了43.66%、79.85%、94.23%和99.34%。p CLBV201-su245和p CLBV201-pds391和接种30 d后,柠檬叶片开始出现沉默表型,su和pds表达水平分别较对照下降了85.77%和88.34%,其总叶绿素和类胡萝卜素含量,分别降低了11.63%,和7.13%,且柠檬植株叶片的沉默表型可维持1年以上,部分新发叶片仍表现沉默表型。2、利用CLBV介导的VIGS防控柑橘病害1)侧生器官边界(Lateral organ boundaries,LOB)的lob基因是Xcc主要致病因子Pth A4的直接靶标基因。本研究利用所建立的VIGS体系构建了重组载体p CLBV201-lob376沉默该基因,以阻断Xcc与靶标基因结合,从而达到病害防控目的。研究结果表明:p CLBV-lob376接种植株lob基因表达量与对照相比降低了76.91%。采用离体针刺法进行柑橘溃疡病抗性评价,在接种10 d后统计病斑面积、病情指数和叶片含菌量评价其抗性,结果显示试验组发病情况明显减轻,其病斑面积较对照组下降了63.85%,病情指数较对照组下降了14.25%,其叶片含菌量较对照组下降了66.67%。2)构建了靶向CYVCV的ORF(Open reading frame)1、ORF5、ORF6和TGB(Triple gene blocks)的重组载体:p CLBV201-CY297、p CLBV201-CY311、p CLBV201-CY310和p CLBV201-CY313,分别接种尤力克柠檬。获得阳性植株后,通过柑橘粉虱取食开展CYVCV攻毒实验。不过,本试验中实验组与对照组目前均未检测到柑橘黄化脉明病毒。3、CYVCV RT-RPA检测方法的建立根据CYVCV的外壳蛋白(Coat protein,CP)的基因保守序列设计了5对引物,通过样品检测筛选出扩增效果好、特异性强的引物对,将选出的引物进行标记物修饰,并设计对应的特异性探针,对反应时间和反应温度进行优化,建立了CYVCV的RT-RPA检测体系:最佳引物为CY1-F/R,对应探针为CY1-Probe(47 bp),最佳反应条件为39°C,30 min,特异扩增目的片段为177 bp。分别以仅感染了不同柑橘病害的柑橘材料的总核酸为模板,评价所建RT-RPA检测体系的特异性,该检测体系仅对感染了CYVCV的样品检测结

关键词：柑橘黄化脉明病毒病毒诱导的基因沉默病害防控重组酶聚合酶扩增快速检测

病毒诱导的基因沉默技术用于植物色素代谢机制的研究进展

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生物工程学报 2023年第7期39卷 2579-2599页

作者：潘多张嵩玥刘芳伊田清尹杨秀莲王良桂岳远征南京林业大学风景园林学院江苏南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 大千生态环境集团股份有限公司江苏南京210036

色彩是评价园艺植物观赏性状的重要指标,而植物色素是影响植物色彩表型的关键因子。植物色素及其代谢产物在植物观赏器官颜色形成、植株生长发育调节及对逆境胁迫的响应等方面发挥着重要的作用,是植物研究领域长期关注的热点问题。病毒... 详细信息

色彩是评价园艺植物观赏性状的重要指标,而植物色素是影响植物色彩表型的关键因子。植物色素及其代谢产物在植物观赏器官颜色形成、植株生长发育调节及对逆境胁迫的响应等方面发挥着重要的作用,是植物研究领域长期关注的热点问题。病毒诱导基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)是利用植物同源依赖性防御机制,特异性降低宿主内源性基因表达的一种重要基因组学工具,能够通过快速诱导植物基因沉默表型的产生,表征基因的功能,为缺乏遗传转化体系的植物的基因功能鉴定提供高效可行的替代方案。本文综述了VIGS技术在植物色素的生物合成、降解和调控机制上的应用现状,并探讨了VIGS技术在探究色素调控机制上的潜力和未来前景,以期进一步完善对不同植物色素的代谢过程和调控机制的理解,为改良植物色彩性状提供参考依据。

关键词：病毒诱导的基因沉默植物色素代谢调控病毒诱导的基因沉默(VIGS)衍生技术