病毒诱导的基因沉默技术及其在植物基因功能研究中的应用.docVIP

  病毒诱导的基因沉默技术及其在植物基因 功能研究中的应用# 郭军1，段迎辉2，黄丽丽1，康振生1** 5 10 （1. 西北农林科技大学植物保护学院，旱区作物逆境生物学国家重点实验室，陕西杨凌 712100； 2. 西北农林科技大学生命科学学院，陕西杨凌 712100） 摘要：病毒诱导的基因沉默（Virus-induced gene silencing, VIGS）属于转录后的基因沉默， 在动植物功能基因组学研究方面得到广泛应用。本文就 VIGS 技术的分子机理、载体开发、 优缺点以及其在植物基因功能研究中的应用简要综述，同时展望了 VIGS 技术作为植物功能 基因组学功能分析的高通量技术平台的前景。 关键词：病毒诱导基因沉默；分子机理；载体构建；功能分析 中图分类号：S432.1 15 Application of virus-induced gene silencing in studying the function of genes from plants GUO Jun1, DUAN Yinghui2, HUANG Lili1, KANG Zhensheng1 (1. State Key Laboratory of Crop Stress Biology for Arid Areas and College of Plant Protection, 20 25 30 35 Northwest A F University, 712100; 2. College of Life Science, Northwest A F University, 712100) Abstract: Virus-induced gene silencing belongs to Post-transcription gene silencing and was widely uese in functional genomics of animals and plants. In this paper, we briefly review molecular mechanism, vector construction and advantages and disadvantages of VIGS, and its application in functional analysis of plant genes. The review provides the prospects for VIGS as a powerful and high-through tool in plant functional genomics. Key words: Virus-induced gene silencing; molecular mechanism; vector construction；functional analysis 0 引言 RNA 介导的基因沉默（RNA-mediated gene silencing）是近年来发现的一种 基于核酸水平高度保守的特异性降解机制，这一机制在线虫和动物中称为 RNA 干扰（RNA interference, RNAi），在真菌中称为基因消除（Quelling），而在植 物中称为转录后基因沉默（Post-transcription gene silencing, PTGS）[1]。病毒诱 导的基因沉默（Virus induced gene silence, VIGS）就属于 PTGS 类的 RNA 沉默[2]。 植物对病毒入侵具有天然的防御机制，当携带植物基因 cDNA 的病毒侵染植物体 后，即可诱导植物发生基因沉默而出现表型变化。VIGS 正是基于此原理开发的 瞬时、快速鉴定植物基因功能的技术。和传统的转基因技术相比，VIGS 具有周 基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金资助课题（200807121011）；国家自然科学基金 作者简介：郭军（1974-），男，副教授，主要研究方向：寄主与病原互作的分子机理；植物抗病信号途径 机理 通信联系人：康振生（1957-），男，教授，主要研究方向：病原菌与寄主植物互作关系的细胞学和分子生 物学研究. E-mail: kangzs@nwsuaf.edu.cn -1-   期短、效率高等特点，因此 VIGS 已被开发成为一种快速高通量基因功能鉴定的  40 45 50 55 60 65 70 新技术，在植物功能基因组学的研究中正发挥重要作用[3]。 1 VIGS 技术分子机理 VIGS 与 RNAi 的分子机理有许多相似之处[4]。双链 RNA（double strand RNA, dsRNA）小分子