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空心莲子草VIGS技术应用取得新进展

来源:环境修复室 发布时间:2017-10-23 作者:付卫东 点击量:

       近期,我所退化及污染农田修复创新团队在防范入侵苋科植物空心莲子草中首次成功应用了VIGS技术,解析了干旱和盐胁迫下空心莲子草相关基因功能,为深入研究空心莲子草的表型可塑性和适应性分子机制提供了有效途径。相关研究成果在线发表在国际知名期刊《植物科学前沿(Frontiers in Plant Science-Technical Advances in Plant Science)》上。 
       空心莲子草(Alternanthera philoxeroides),为多年生草本植物,被列为世界十大恶性入侵杂草,广泛入侵我国热带、亚热带地区,对农业生产、生态环境造成严重危害。在该项研究中,开发了一种简单、高效的马铃薯病毒诱导的基因沉默(VIGS)方法。该方法利用沉默八氢番茄红素脱氢酶基因,导致光漂白表型,再利用VIGS技术使干旱诱导蛋白基因15(ApDRI15)和盐诱导蛋白基因1(ApSI1)沉默,改变了植株对胁迫的敏感度。研究表明,基于PVX诱导VIGS方法是一个简单有效解析空心莲子草基因功能的工具。空心莲子草VIGS技术的成功应用,为研究其生物学特性与快速入侵新生境的内在关联机制提供了有效研究手段,对科学防控其蔓延危害具有重要的理论意义和应用价值。

       Figure 1. Development of ApPDS-silenced plants. (A) T-DNA schematic structure of the pgRPDS virus vector. LB and RB indicate the left and right T-DNA border sequences. 35S indicates the 35S promoter of cauliflower mosaic virus. RdRp indicates the potato virus X (PVX) 165K RNA-dependent RNA polymerase. 8K, 12K and 25K indicate the PVX triple gene block movement proteins. CP indicates the viral coat protein gene. Nos indicates the nopaline synthase transcriptional terminator. The specific target sequence of the ApPDS gene is contained in the box. (B) The photo-bleaching phenotype. The control was plants agro-infiltrated with the empty vector. SP indicates the ApPDS-silenced plants, exhibiting photo-bleaching. (C) The expression level of ApPDS. SP1 through SP5 are five replicate ApPDS-silenced plants. (D) The total chlorophyll levels of new leaves from PDS-silenced plants. SP1 through SP5 are five ApPDS-silenced plants.
       该研究得到中国农业科学院科技创新工程的资助。中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所创新团队博士后柏超为该论文的第一作者,张国良研究员和中科院微生物所吴家和研究员为通讯作者.
      文章链接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2017.01579/full


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