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稻瘟菌是危害水稻生产的世界性病原菌,也是研究植物与病原菌互作系统的重要模式生物.镰孢菌是危害小麦等重要农作物的主要病原菌,且能产生真菌毒素而对农产品造成污染.随着稻瘟菌和镰孢菌全基因组测序成功,如何利用基因组序列来鉴定和分析基因功能成为当前主要挑战.反向遗传学方法为进一步研究稻瘟菌基因功能提供了重要基础.综述了基因敲除、插入突变、基因沉默以及定向诱导基因组局部突变等一些热点反向遗传学方法及其在稻瘟菌和镰孢菌功能基因组分析中的应用进展. 相似文献
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基因敲除是一种遗传工程基因修饰技术,针对某个感兴趣的遗传基因,通过一定的基因改造过程,令特定的基因功能丧失,并研究可能进一步对相关生命现象造成的影响,进而推测该基因的生物学功能的一种技术手段。CRISPR的全称为成簇的、规律间隔的短回文重复序列。CRISPR-Cas系统可用于基因敲除和敲入。本文主要从其结构、工作原理、在定点修饰中的应用及研究进展等各个方面来介绍CRISPR/Cas9系统。 相似文献
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通过构建萝卜抽薹开花相关基因的cDNA文库,获取大量的EST序列,并与十字花科模式植物拟南芥、白菜等进行比较基因组学研究,研究结果显示:萝卜与拟南芥、白菜等植物基因组具有很高的同源性,控制抽薹开花的相关基因在不同物种中具有保守性。拟南芥抽薹研究表明,抽薹开花过程受多基因控制,具有多种调控途径。抽薹开花是一个复杂的过程,其中FLC、FT、LFY等基因处于关键位置。目前这些关键基因在萝卜EST序列中已经发现了同源片段,并进行了一些基因克隆,结合萝卜基因组测序的完成,未来萝卜抽薹研究将进入基因功能验证和全基因组调控模式研究之中。 相似文献
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为验证苹果树腐烂病菌VmKu80的基因功能,构建高效率基因敲除的受体菌株。通过基因敲除技术获得介导非同源末端连接(NHEJ)途径的VmKu80基因缺失突变体,并对其生长速率、皿内菌落形态、致病力、分生孢子器的形成和基因敲除效率等进行分析。结果表明,该突变体的生长速率、皿内菌落形态、对苹果的致病力和分生孢子器产生等均与03-8菌株无显著差异,且以VmKu80缺失突变体为受体菌株的基因敲除效率是03-8菌株的12倍。说明,VmKu80缺失突变体的获得可以实现苹果树腐烂病菌基因敲除工作的高通量化,有助于苹果树腐烂病菌的基因功能研究。 相似文献
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《塔里木大学学报》2020,(1)
WRKY转录因子作为参与生物或非生物胁迫应答的重要基因家族,在植物逆境胁迫的响应过程中起着重要作用。花花柴作为沙漠植物,具有极强的广谱抗逆性,发掘并应用花花柴的抗逆基因资源对研究植物逆境生物学及抗逆性分子育种具有重要意义。本研究通过对沙漠植物花花柴的转录组学分析,筛选出与高温胁迫相关的15个差异表达的WRKY基因。并将这15个基因与拟南芥、水稻的WRKY基因构建系统发育树,通过对同亚族同源性较高的基因功能及其顺式作用元件的功能预测,推测花花柴WRKY基因可能参与了极端温度、干旱、高盐、病原菌等逆境胁迫响应,并对与高温胁迫响应相关的2个花花柴WRKY基因进行表达模式分析。该结果将为荒漠植物及其基因资源的发掘利用提供一定的参考价值。 相似文献
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基因编辑技术及其在作物育种中的应用与安全管理 总被引：3，自引：0，他引：3
基因组编辑技术是研究基因功能和对生物体基因进行定向改造的有力工具。随着近几年CRISPR/Cas9技术的快速发展,基因组编辑技术在作物育种领域起着越来越重要的作用。介绍了ZNFs、TALENs和CRISPR/Cas9系统的原理及在作物育种领域的研究进展,重点论述了CRISPR系统相关的变体和该系统在植物基因功能研究和作物育种中的进展。同时,也论述了基因编辑作物的检测方法及不同国家和地区对基因编辑作物的监管态度,重点介绍了美国、欧盟以及我国目前的监管态度,并分析了基因编辑作物存在的问题和发展趋势。为我国基因编辑作物的研究、安全管理和商业化批准提供了参考。 相似文献
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靶向兔肌肉生长抑制素基因CRISPR/Cas9载体的构建和活性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
家兔是研究基因功能和疾病模型的重要模式动物,但目前的兔遗传操作体系急需改进,建立成熟高效兔基因敲除平台具有重要意义。为了探究CRISPR/Cas9基因组编辑系统对家兔肌肉生长抑制素(myostatin,简称MSTN)基因的敲除效率,构建了Cas9/gRNA表达质粒p Cas9/gRNA。将Cas9/gRNA质粒转染到兔纤维细胞,经DNA测序发现p Cas9/gRNA诱导MSTN基因发生碱基缺失和点突变,基因突变效率为23%。结果表明,利用CRISPR/Cas9系统可在兔成纤维细胞中高效介导MSTN基因突变,为进一步建立高效的基因敲除兔平台奠定了基础。 相似文献
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植物转基因技术的过去、现在和未来 总被引：2，自引：1，他引：1
《山西农业科学》2017,(8)
植物转基因技术是植物基因功能解析和农作物遗传改良的重要手段之一。首先回顾了植物转基因技术的诞生和发展历程,然后系统介绍了载体、选择标记基因和植物转基因常用的农杆菌介导法的研究进展。最后,结合对拟南芥和谷子转基因的研究分析了目前植物转基因存在的难题,并展望了植物转基因技术未来的发展方向和趋势,以期为植物转基因技术的研究与应用提供借鉴。 相似文献
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盐芥(Thellungiella halophila)是新型的耐盐模式植物,研究其基因功能对植物耐盐机理的研究有很大意义。介绍了盐芥适宜作为新型耐盐模式植物的形态及分子生物学特征,并简述了其目前在生理生化和分子生物学方面所进行的试验及取得的成果,对其前景进行了展望。 相似文献
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《南方农业学报》2017,(8)
植物叶色黄化突变具有突变频率高、易鉴别等特点,不仅是基础研究的理想材料,在品种选育和改良中也有重要的利用价值。文章从叶绿素生物合成、血红素代谢、叶绿体发育及叶绿体蛋白代谢等方面,对植物叶色突变相关基因的功能和作用机理进行综述,发现目前对叶色突变分子机理的研究主要集中在叶色突变相关基因功能方面,针对质核信号转导、转录因子及调控元件的研究较少,因此,今后在相关研究中可利用叶色突变体这一理想材料分析鉴定相关基因功能及其互作关系,从对单一基因的研究转向对多个基因甚至功能基因组的系统研究,尤其加强对质核信号转导、转录因子及调控元件的研究;叶色突变体作为作物品种改良的一类特殊种质资源,可通过人工诱导方式增加植物突变频率,在较短时间内获得大量叶色突变体,应用于基因功能及基因间的互作关系等研究,为黄叶植株的选育和遗传改良提供参考。 相似文献
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昆虫病原真菌是病原真菌中一个大的类群,寄主达5目24科200余种昆虫.以昆虫病原真菌为主的杀虫剂在害虫的生物防治中起着重要的作用,其致病机制一直被人们广泛的研究.随着后基因组时代的到来,大规模基因的功能研究正成为热点,为进一步阐明病原真菌致病机理奠定了基础,因此,基因功能的分析方法也日趋成熟和多样化.对RNA干涉、基因敲除、生物信息学等基因功能分析策略的特异性和优缺点及其在病原真菌中的应用进行了综述. 相似文献
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植物叶色黄化突变具有突变频率高、易鉴别等特点,不仅是基础研究的理想材料,在品种选育和改良中也有重要的利用价值.文章从叶绿素生物合成、血红素代谢、叶绿体发育及叶绿体蛋白代谢等方面,对植物叶色突变相关基因的功能和作用机理进行综述,发现目前对叶色突变分子机理的研究主要集中在叶色突变相关基因功能方面,针对质核信号转导、转录因子及调控元件的研究较少,因此,今后在相关研究中可利用叶色突变体这一理想材料分析鉴定相关基因功能及其互作关系,从对单一基因的研究转向对多个基因甚至功能基因组的系统研究,尤其加强对质核信号转导、转录因子及调控元件的研究;叶色突变体作为作物品种改良的一类特殊种质资源,可通过人工诱导方式增加植物突变频率,在较短时间内获得大量叶色突变体,应用于基因功能及基因间的互作关系等研究,为黄叶植株的选育和遗传改良提供参考. 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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近年来,病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing,VIGS）技术作为一种研究植物基因功能的反向遗传学手段,因其构建简易、成本低、周期短等优势在功能基因组领域的研究更为广泛和深入。在蔬菜作物生长发育、逆境胁迫、物质合成和代谢调控等相关基因功能的研究中,VIGS作为一种快速、高效、高通量的基因沉默新技术发挥了重要作用。因此,利用VIGS技术开展蔬菜作物新基因的挖掘、抗病抗逆基因功能鉴定、作物改良、分子育种等相关研究的意义重大。目前,在蔬菜作物中已经成功建立了多种以病毒为载体的VIGS体系,但该体系仍然存在一些不足。随着研究者对VIGS作用机制的深入探究和病毒载体的不断开发,VIGS在蔬菜作物上的应用范围越来越广阔。本文通过梳理近年来国内外基于VIGS技术研究茄果类、瓜类和叶菜类等蔬菜基因功能的研究报道和发展趋势,对VIGS技术机制、病毒载体的应用以及VIGS技术进展做了简要解析,同时对比分析了VIGS技术与RNA干扰技术（RNA interference,RNAi）以及当前较为流行的CRISP/CAS9技术的优缺点。重点介绍VIGS技术在蔬菜果实发育和抗病中的应用,对该技术在蔬菜作物物质代谢、激素调控、生物与非生物胁迫应答方面的最新进展进行了综述,并列举了利用VIGS技术研究茄果类、瓜类、叶菜类和豆类蔬菜靶基因功能和沉默表型的案例,总结了VIGS技术在研究蔬菜作物基因功能时缺乏适合的VIGS载体,缺乏有效的病毒载体侵染方法,在某些组织中难以系统性沉默,沉默效率低,VIGS固有的局限性等方面存在的问题和不足。同时提出了未来VIGS技术在开发特异性与稳定性更高的病毒载体,选择高效的基因片段,建立适合更多寄主范围的病毒载体等方面的研究方向。对VIGS技术用于蔬菜基因功能分析、蔬菜作物改良、分子育种以及生产不携带外源基因的蔬菜品种育成等方面的应用前景进行了展望,以期为开展蔬菜作物生长发育、次生代谢、逆境胁迫等相关基因功能研究以及突破制约VIGS技术的关键因素研究提供思路与参考。 相似文献
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《扬州大学学报(农业与生命科学版)》2019,(4)
基因组学是对所有基因进行基因组作图(包括遗传图谱、物理图谱、转录本图谱)、核苷酸序列分析、基因定位和基因功能分析的一门科学。为探索中外基因组学研究的前沿问题,总结了第27届动植物基因组国际会议上展示的15个相关主题的主要成就,代表目前模式生物、作物、水生生物和微生物基因组学的研究热点。基因组学不仅涉及生物领域,还涉及与其他学科的交叉融合,如医学、环境学、生物学等,基因组学的进步不断推动新技术、新领域如三维基因组学和生态基因组学的产生。此外,简要回顾了本届会议上呈现的新兴研究手段为基因组学研究带来的革命性进展,并对未来的研究方向进行了展望。 相似文献