利用RNA介導的病毒抗性培育雙抗病毒轉基因植株.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)對馬鈴薯、煙草等重要經(jīng)濟作物危害十分嚴重,其侵染所造成的損失可達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重.RNA介導的病毒抗性(RNA

2、-MediatedVirus Resistance,RMVR)是近年來發(fā)展起來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,但也存在抗病譜窄的缺點.該實驗室轉化非翻譯馬鈴薯Y病毒壞死株系的衣殼蛋白基因(PVY<'N>-MCP)或者該基因不同長度的基因片段,均獲得高度抗病的轉基因植株,且證明這種抗病性為RNA介導的抗病性.此外,該實驗室將馬鈴薯Y病毒壞死株系的部分衣殼蛋白基因3′端和5′端200b

3、p的基因片段設計成反向重復(IR)和正向重復(DR)序列,都獲得不同比例的抗病轉基因植株,但反向重復轉基因獲得抗性轉基因植株比例高于轉正向重復的轉基因植株.基于生產(chǎn)中存在的問題和該實驗室的研究基礎,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)不同長度以不同順序組成嵌合基因,構建植物表達載體;另外用PVX-CP和PVY<'N>-CP的3′端200bp的基因片段以不同的連

4、接順序構建了基于pFGC5941(dsRNA植物表達載體)和pROKII設計的Hairpin結構植物表達載體,轉化煙草,以探索利用這一策略培育多抗病毒轉基因植株的可行性,并尋找賦予RNA介導抗性的最短有效片段的長度,從而為今后進行植物多抗病毒育種奠定基礎.研究結果和主要結論如下:1.非翻譯PVY<'N>-CP和PVX-CP以不同長度和順序組成嵌合基因轉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