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| 1 | 一种基于TRV-VIGS的高通量大豆基因功能验证方法显示文摘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。 | 孙天杰 麻楠 孙立永 王梦璇 孙希哲 张洁 王冬梅 | 2020 | 农业生物技术学报2020,28,11: | 6 |
| 2 | 彩色棉查尔酮合成酶基因GhCHS1的克隆和功能分析显示文摘查尔酮合成酶基因(chalcone synthase, CHS)是黄酮类生物合成途径中的第1个限速酶基因。为探讨彩色棉(Gossypium hirsutum)花青素通路中关键酶基因GhCHS与彩色纤维色泽形成的关系,本研究克隆了GhCHS1基因,采用病毒介导基因干涉(virus induced gene silencing, VIGS)技术,获得彩色棉棕絮1号GhCHS1干涉株系,使用qRT-PCR分析干涉株系不同发育时期纤维的GhCHS1基因表达水平,测定干涉株系的纤维、叶片及棉仁花青素含量。从已知棉属基因组筛选到CHS家族的24个成员,根据同源性可归属7个类型和6种三级空间结构类型,其中GhCHS1 (GenBank No. LOC107897841)在棕絮1号发育的纤维和叶片中优势表达。GhCHS1蛋白主要分布在胞液中,二级结构以无规卷曲和α螺旋为主。棕絮1号GhCHS1干涉株系不同发育时期纤维中GhCHS1基因表达水平显著降低(P<0.05),纤维色泽显著淡化变白,明显区别于野生型棕色纤维,GhCHS1基因的表达水平越低,纤维色泽越浅。花青素含量分析表明,纤维种皮和棉仁花青素含量越少纤维色泽越浅。该研究结果表明GhCHS1基因参与彩色棉植株体内和纤维中花青素的合成和累积,GhCHS1基因在纤维色泽形成中起着关键作用。本研究为开展彩色棉纤维色泽形成机理的研究提供了一定的理论基础。 | 梁先利 张丽清 柯丽萍 孙玉强 | 2019 | 农业生物技术学报2019,27,6: | 5 |
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