农业生物技术学报

作者：孙天杰, 麻楠, 孙立永, 王梦璇, 孙希哲, 张洁, 王冬梅

单位：1.省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室/河北农业大学生命科学学院/河北省植物生理与分子病理学重点实验室,保定 071001; 2.河北省协同创新中心,石家庄 050000

关键词：病毒介导的基因沉默(VIGS),烟草脆裂病毒,沉默效率,大豆,系统性沉默,

基金：国家自然科学基金(30971706;31471421);973计划前期研究专项课题(2014CB160318)

病毒介导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)是一种快速、高效、便捷的基因功能验证的反向遗传学手段。烟草脆裂病毒(Tobacco rattle virus,TRV)介导的VIGS技术可以在多种植物上实现基因沉默,但其应用却因由侵染操作引起的植物损伤与沉默效率低下受到限制。本研究以大豆(Glycine max)为材料,通过对农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)侵染方法进行改良,使TRV从植物根部侵染,随病毒在植物体内的运输,实现对植物内源基因的系统性沉默。实验结果表明,将携带VIGS载体的农杆菌使用本方法从根部侵染大豆后,可以使同一处理批次内近全部植株产生有效基因沉默,基因沉默效率均在67%以上,最高达到98%; 对处理植株不同位置的叶片进行检测,发现第1至第3轮三出复叶均有较为理想的沉默效果,其中第1轮三出复叶的沉默效率最高; 本研究有效沉默的基因包括非特异性脂质转运蛋白(non-specific lipid-transfer protein,LTP)、病程相关蛋白1 (pathogenesis-related protein 1,PR1)、索马甜类蛋白(thaumatin-like protein,TLP)、脱水素类蛋白(dehydrin-like protein,DHN)、木葡聚糖内糖基转移酶(xyloglucan endotransglucosylase,XTH)和富半胱氨酸跨膜蛋白(cysteine-rich transmembrane protein,CYSTM)。本方法简单易行,可以在短时间内获得大量的基因沉默植株,为基因功能的验证建立了高效的实验操作体系。

来源：2020年第11期

《农业生物技术学报》期刊编辑部

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