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1、轉(zhuǎn)錄后基因沉默是植物自身抵抗植物病毒侵染的一種保護(hù)機(jī)制,實(shí)踐證明通過(guò)轉(zhuǎn)基因在植物體內(nèi)表達(dá)植物病毒的某個(gè)完整基因或者基因部分片段的雙鏈RNA(dsRNA)均能獲得高抗的轉(zhuǎn)基因植株。也有研究表明在植物體外表達(dá)或合成植物病毒某個(gè)完整基因的dsRNA,也能誘導(dǎo)植物提高自身對(duì)病毒的抗性。但在體外表達(dá)僅含有植物病毒部分基因片段的dsRNA,能否也能誘導(dǎo)植物的抗病性還未見報(bào)道。
本研究以馬鈴薯Y病毒壞死株系CP基因?yàn)榛A(chǔ),以L4440為
2、載體構(gòu)建了兩個(gè)含有部分PVYN-CP基因片段的dsRNA原核表達(dá)載體,將其轉(zhuǎn)化大腸桿菌菌株HT115(DE3),獲得了相應(yīng)的轉(zhuǎn)化體,誘導(dǎo)表達(dá)產(chǎn)生了相關(guān)的dsRNA,并對(duì)產(chǎn)生的dsRNA進(jìn)行了誘導(dǎo)抗病毒試驗(yàn),主要結(jié)果如下:
1、RT-PCR獲得了PVYN-CP全長(zhǎng)基因序列,并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建了含有PVYN-CP基因5'端264bp和中間253bp的反向重復(fù)兩個(gè)原核表達(dá)載體LL-LS-L4440和ML-MS-L4440;
3、 2、將其分別轉(zhuǎn)化大腸桿菌菌株HT115,獲得了相應(yīng)的轉(zhuǎn)化體。含有ML-MS-L4440的轉(zhuǎn)化體經(jīng)過(guò)IPTG誘導(dǎo)表達(dá),獲得了相應(yīng)的dsRNA,并通過(guò)在不同時(shí)間添加IPTG,確定了高產(chǎn)dsRNA的IPTG最佳誘導(dǎo)時(shí)期;通過(guò)比較不同的dsRNA提取方法,最終確定了LiCl沉淀法提取dsRNA比較理想。
3、用表達(dá)dsRNA的滅活細(xì)菌液和dsRNA提純液及其100倍稀釋物處理煙草進(jìn)行攻毒的試驗(yàn),結(jié)果證明表達(dá)dsRNA的滅活
4、細(xì)菌溶液和dsRNA提純液及其100倍稀釋物均能降低PVYN在煙草體內(nèi)的含量,減輕PVYN對(duì)煙草的為害,表明含有PVYN-CP部分基因片段的體外表達(dá)的dsRNA能夠誘導(dǎo)植物對(duì)病毒產(chǎn)生抗病性。
上述結(jié)果證實(shí)利用轉(zhuǎn)錄后基因沉默機(jī)制,構(gòu)建含有部分植物病毒基因片段的原核表達(dá)載體,在特定的細(xì)菌菌株中誘導(dǎo)表達(dá)相應(yīng)的dsRNA,用其滅活的細(xì)菌溶液和dsRNA提純液處理煙草,可誘導(dǎo)植物的病毒的抗性,這為誘導(dǎo)植物抗病毒的策略的制定奠定了基礎(chǔ)
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