RNA干扰作为植物抗病毒免疫的核心机制,其调控网络中SGS3(suppressor of gene silencing)基因在RDR6介导的双链RNA合成过程中扮演关键角色。为深入探究SGS3基因功能,对本氏烟草SGS3基因引入新型多靶点基因沉默系统——PTA(poly-tRNA-ami...RNA干扰作为植物抗病毒免疫的核心机制,其调控网络中SGS3(suppressor of gene silencing)基因在RDR6介导的双链RNA合成过程中扮演关键角色。为深入探究SGS3基因功能,对本氏烟草SGS3基因引入新型多靶点基因沉默系统——PTA(poly-tRNA-amiRNA)技术,并与传统单个amiRNA进行RNAi效率的系统性比较。首先针对SGS3基因的锌指(ZF)、XS和卷曲螺旋(coiled coil,CC)等三个结构域各设计合成一个特异性amiRNA,通过分子克隆技术构建pBI121-SGS3-amiRNA1/2/3重组表达载体。利用农杆菌介导的瞬时表达系统,对三个重组载体进行功能验证,结果显示amiRNA2对SGS3基因的沉默效率显著高于其他两个靶点。基于此,采用Golden Gate克隆技术,将上述三个amiRNA与三个tRNA串联组装,成功构建PTA-SGS3表达盒,并整合至pBI121植物表达载体。通过与携带绿色荧光蛋白标记的大豆花叶病毒侵染性克隆SMV-GFP共侵染本氏烟草,系统检测PTA系统的RNAi效率及抗病毒活性。RTqPCR分析表明,相较于单一amiRNA,PTA系统可使SGS3基因沉默效率提升44.8%,显著增强靶基因沉默效果。通过GFP荧光强度定量分析及DAB组织化学染色实验,发现经PTA表达盒侵染的本氏烟草中,SMV病毒积累量较单amiRNA处理组增加50.6%。展开更多
CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated protein 9)基因编辑技术可以对特定基因进行改造,从而实现目标性状的定向改良,在作物遗传改良中具有良好的应用前景。而基于雄性不育系...CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated protein 9)基因编辑技术可以对特定基因进行改造,从而实现目标性状的定向改良,在作物遗传改良中具有良好的应用前景。而基于雄性不育系建立的杂交水稻育种体系是水稻杂种优势利用的重要途径,编辑水稻雄性不育基因能够定向创制新的雄性不育种质,有助于丰富杂交水稻不育系遗传资源,更好地利用水稻杂种优势。综述了CRISPR/Cas9基因编辑技术创制水稻雄性不育系的研究进展,展望了基因编辑水稻雄性不育系未来研究方向,以期为杂交水稻育种技术的创新与发展提供参考。展开更多
文摘CRISPR/Cas9(clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated protein 9)基因编辑技术可以对特定基因进行改造,从而实现目标性状的定向改良,在作物遗传改良中具有良好的应用前景。而基于雄性不育系建立的杂交水稻育种体系是水稻杂种优势利用的重要途径,编辑水稻雄性不育基因能够定向创制新的雄性不育种质,有助于丰富杂交水稻不育系遗传资源,更好地利用水稻杂种优势。综述了CRISPR/Cas9基因编辑技术创制水稻雄性不育系的研究进展,展望了基因编辑水稻雄性不育系未来研究方向,以期为杂交水稻育种技术的创新与发展提供参考。
