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在植物中 ,双链RNA(dsRNA)可通过降解细胞质中与之同源的mRNA而诱导产生转录后基因沉默 (PTGS) ,或通过使同源的核DNA高度甲基化而产生转录基因沉默 (TGS ,启动子甲基化 )或PTGS(转录或编码区甲基化 )。RNA介导的沉默可在细胞间进行传递 ,从而使整个植株都表现出PTGS或TGS ,且PTGS的程度会在植物发育过程中逐渐加强 ,减数分裂后重置。植物病毒也会介导产生沉默现象 ,PTGS是植物天然的一种抗病毒机制。利用导入外源dsRNA可抑制基因表达或使基因超量表达 ,使用病毒载体 ,可提供功能启动子、暂时表达系统 ,并为植物功能基因组学研究提供新的工具。 相似文献
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《沈阳农业大学学报》2020,(1)
植物病毒病是一类严重影响植物生长和危害农作物生产的重要病害。病毒虽然结构简单,却变异复杂,所以一直给农业发展带来持续性的挑战。植物的先天免疫系统和RNA沉默是两种比较保守的抗病毒机制。植物的先天免疫系统包括两层,第1层是病原的相关分子模式触发的免疫,能够阻碍病毒等病原物入侵植物细胞;第2层是病原效应物触发的免疫,植物抗性蛋白能够识别病原物释放到植物细胞中的效应蛋白。这两层免疫系统的功能行使依赖于细胞膜上和细胞内的免疫受体蛋白。当病毒成功侵染植物细胞后,病毒的核酸需要利用植物的蛋白质合成系统完成自我复制,RNA沉默介导的植物抗病毒机制在此过程发挥重要的作用。病毒侵染的植物细胞内会产生病毒来源的小分子RNA(vsiRNA)。vsiRNA既可以靶向病毒RNA也可以靶向宿主转录本,引起转录后基因沉默(PTGS),也可以通过DNA甲基化、异染色质化,引起转录基因沉默。围绕先天免疫系统和RNA沉默介导的两种保守的植物抗病毒机制进行综述,旨在更好地理解植物与病毒之间的互作关系,为利用基因工程培育抗性品种和发展更有效的病毒防御策略提供思路。 相似文献
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《云南农业大学学报(自然科学版)》2021,(4)
【目的】番茄斑萎病毒(Tomato spotted wilt orthotospovirus,TSWV)在全球范围内严重危害农业生产,病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术主要用于植物内源基因的功能研究,而其沉默植物外源病毒基因用于病毒防控鲜有报道。本研究利用VIGS技术在辣椒中沉默植物外源病毒TSWV的NSm基因,为辣椒产业防控TSWV病害奠定技术基础。【方法】以辣椒(Capsicum annuum L.)为研究材料,首先构建辣椒PDS基因的沉默载体pTRV2-PDS以评估该沉默载体在辣椒中的有效性,再构建TSWV NSm基因的沉默载体pTRV2-NSm评估该沉默载体对TSWV NSm基因的沉默效果。【结果】构建的沉默载体pTRV2-PDS在辣椒中有效,沉默载体pTRV2-NSm可以高效沉默TSWV的NSm基因,NSm的表达量仅为对照组的4.6%,且表现出对TSWV的抗性。【结论】构建的沉默载体pTRV2-NSm可以沉默TSWV的NSm基因,并使辣椒对TSWV产生一定的抗性。 相似文献
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当前已知的植物抗病毒基因大体上分为5类。第1类为源自病毒的抗病毒基因,它们源于病毒基因组;第2类为与病毒基因相关的其他基因序列,它们或独立存在、或寄生于病毒、或依赖于病毒才能复制,如核酶基因、缺陷干扰颗粒等;第3类为源自植物的抗病毒基因,它们是植物基因的一部分,如病程相关蛋白基因、潜在自杀基因、核糖体失活蛋白基因等;第4类为植物抗体基因,它们是从动物体内获得的具有抵抗植物病毒作用的中和病毒基因;第5类为干扰素基因,它们为控制激素(干扰素)合成的基因,最初在动物体内发现,其后在烟草、番茄、番椒、丁香等植物中也发现干扰素基因。抗病毒基因介导的抗性机理十分复杂,不同基因介导的抗性机理各不相同,同一基因介导的抗性机理也有不同的模型,多数基因介导的抗性机理还未搞清,所以,在抗性机理方面尚未有统一的学说来阐明。今后这一领域的研究应侧重于植物抗病毒基因资源的分类与整理、抗病毒基因介导的抗性分子基础、抗病毒转基因在植物体内表达的影响因子(如转基因重组、沉默等)、新的抗病毒基因的发掘、增强抗病毒转基因生态安全性与遗传稳定性的措施等方面。 相似文献
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植物中RNA干扰技术的研究与应用 总被引：4，自引：0，他引：4
RNA干扰(RNAi)是与靶基因同源的双链RNA引发的,在真菌、植物和动物中普遍存在的序列特异的转录后基因沉默(PTGS)现象。该方法的研究是目前分子生物学和基因工程领域研究的热点之一。作为反向遗传学研究的新工具,RNAi在基因功能研究、基因治疗以及病毒防治等方面发挥着巨大的作用,文章将RNAi的发现、作用机理、特点、导入思路和方法及其在植物中的广泛应用进行了综述。 相似文献
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双链RNA激发的植物基因沉默及其在植物育种上的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
在生物体内,存在大量的非编码RNA(ncRNA),小干扰RNA(siRNA)是其中一种,由双链RNA切割形成,能干扰基因表达,激发转录后的基因沉默。尽管双链RNA干扰是把基因"敲低"而不是"敲除",但它的高效和易操作性使之成为研究植物基因功能的有用工具,并通过转基因途径用于植物改良。与反义RNA技术和共抑制技术相比,RNA干扰对基因的沉默效率高,效果稳定。单基因RNA干扰就可调控多基因家族控制的农艺性状,而不必累积单基因突变。把病毒基因构建成反向重复结构转入植物体内,其转录出的RNA会通过分子内序列互补形成双链结构,激发转基因植物的RNA干扰机制,将入侵病毒的同源序列降解,使转基因植株获得对病毒的抗性。RNA干扰型抗病毒转基因植株中,转病毒基因的mRNA不存在或存在量很少,也不会翻译成有功能的病毒蛋白质,因此不存在病毒RNA重组、异源包装及协生作用的潜在生物风险,具有较高的生物安全性。 相似文献
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转基因沉默是导致外源基因不能在转化植株中正常表达的重要原因。在此,从转录水平和转录后水平两个方面,综述了转基因植物中外源基因沉默的机制。DNA甲基化是引起外源基因沉默的主要原因。人们目前用以下几种模型来解释转录后水平基因沉默的机制,如RNA阈值模型、异常RNA和异位配对模型及双链RNA模型。对外源基因沉默机制的探讨是顺利开展植物基因工程的迫切要求,也将促进植物功能基因组学研究的进一步深入。 相似文献
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Induction and suppression of RNA silencing by an animal virus 总被引：3，自引：0，他引：3
RNA silencing is a sequence-specific RNA degradation mechanism that is operational in plants and animals. Here, we show that flock house virus (FHV) is both an initiator and a target of RNA silencing in Drosophila host cells and that FHV infection requires suppression of RNA silencing by an FHV-encoded protein, B2. These findings establish RNA silencing as an adaptive antiviral defense in animal cells. B2 also inhibits RNA silencing in transgenic plants, providing evidence for a conserved RNA silencing pathway in the plant and animal kingdoms. 相似文献
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