利用RNA介導(dǎo)的病毒抗性培育雙抗病毒轉(zhuǎn)基因植株.pdf

1、植物病毒病害是農(nóng)作物生產(chǎn)中的重要病害,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大的損失.馬鈴薯Y病毒(PVY)對(duì)馬鈴薯、煙草等重要經(jīng)濟(jì)作物危害十分嚴(yán)重,其侵染所造成的損失可達(dá)80％,尤其是馬鈴薯Y病毒壞死株系(PVY<'N>)可以造成寄主提前死亡而絕收.馬鈴薯X病毒(PVX)單獨(dú)侵染可使馬鈴薯產(chǎn)量損失10％~20％,但是PVX在田間常常與其它病毒混合侵染,特別是馬鈴薯Y病毒與之混合侵染引起的病毒協(xié)生作用,在生產(chǎn)中造成的損失更為嚴(yán)重.RNA介導(dǎo)的病毒抗性(RNA

2、-MediatedVirus Resistance,RMVR)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新的抗病毒基因工程策略,具有抗病程度高(近乎免疫)、抗性持久、生物安全性高等優(yōu)點(diǎn),但也存在抗病譜窄的缺點(diǎn).該實(shí)驗(yàn)室轉(zhuǎn)化非翻譯馬鈴薯Y病毒壞死株系的衣殼蛋白基因(PVY<'N>-MCP)或者該基因不同長(zhǎng)度的基因片段,均獲得高度抗病的轉(zhuǎn)基因植株,且證明這種抗病性為RNA介導(dǎo)的抗病性.此外,該實(shí)驗(yàn)室將馬鈴薯Y病毒壞死株系的部分衣殼蛋白基因3′端和5′端200b

3、p的基因片段設(shè)計(jì)成反向重復(fù)(IR)和正向重復(fù)(DR)序列,都獲得不同比例的抗病轉(zhuǎn)基因植株,但反向重復(fù)轉(zhuǎn)基因獲得抗性轉(zhuǎn)基因植株比例高于轉(zhuǎn)正向重復(fù)的轉(zhuǎn)基因植株.基于生產(chǎn)中存在的問題和該實(shí)驗(yàn)室的研究基礎(chǔ),該研究將非翻譯馬鈴薯X病毒的衣殼蛋白基因(PVX-CP)和非翻譯馬鈴薯Y病毒的衣殼蛋白基因(PVY<'N>-CP)不同長(zhǎng)度以不同順序組成嵌合基因,構(gòu)建植物表達(dá)載體;另外用PVX-CP和PVY<'N>-CP的3′端200bp的基因片段以不同的連

4、接順序構(gòu)建了基于pFGC5941(dsRNA植物表達(dá)載體)和pROKII設(shè)計(jì)的Hairpin結(jié)構(gòu)植物表達(dá)載體,轉(zhuǎn)化煙草,以探索利用這一策略培育多抗病毒轉(zhuǎn)基因植株的可行性,并尋找賦予RNA介導(dǎo)抗性的最短有效片段的長(zhǎng)度,從而為今后進(jìn)行植物多抗病毒育種奠定基礎(chǔ).研究結(jié)果和主要結(jié)論如下:1.非翻譯PVY<'N>-CP和PVX-CP以不同長(zhǎng)度和順序組成嵌合基因轉(zhuǎn)化煙草的抗病性研究;2.PVY<'N>-CP 3′端基因片段和PVX-CP 3′端基因