科技日報記者 李禾
14日，記者從中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所（簡稱中棉所）獲悉，該所棉花功能基因組創(chuàng)新團隊提出一種“一體化的雙組分病毒使用策略”，將雙質粒系統(tǒng)的棉花葉皺縮病毒、煙草脆裂病毒改造為單質粒系統(tǒng)，并將其拓展成為一個多功能的一體化植物病毒載體工具盒，為植物基因功能和基因編輯研究提供了便利。相關研究成果已在線發(fā)表于國際學術期刊《植物通訊》上。
據(jù)團隊首席科學家、中棉所研究員宋國立介紹，植物病毒表達載體在植物功能基因組學研究、分子設計育種方面發(fā)揮著重要作用。目前，實驗室常用的植物病毒載體多為雙組分或多組分，其基因組被克隆到不同的質粒中，分別轉化為農(nóng)桿菌均勻混合后再使用。這種傳統(tǒng)的“混菌使用策略”增加了農(nóng)桿菌操作的工作量，也阻礙了植物病毒表達載體在高通量基因功能驗證中的應用。
棉花功能基因組創(chuàng)新團隊首次提出了一種“一體化的雙組分病毒使用策略”，即將所有病毒組分置于單一質粒中并通過單一的T-DNA（轉移DNA）進行遞送，成功將病毒誘導的基因沉默（VIGS）雙組分病毒系統(tǒng)改造為一體化系統(tǒng)，如此一來，不僅簡化了雙組分病毒載體的使用，還表現(xiàn)出與原始雙組分病毒系統(tǒng)類似甚至更好的基因沉默效果。
VIGS是指通過改造病毒載體并插入目標基因的特定序列，當病毒侵染植物后，隨著病毒的復制和轉錄而特異性地誘導目標基因mRNA（信使RNA，攜帶有DNA上的遺傳信息，并能指導蛋白質的翻譯，行使其生物學功能）降解從而降低目標基因的表達。VIGS技術起效時間快、沉默效率高、操作成本低、便于高通量和應用植物范圍廣等特點，被越來越多地應用于不同作物的遺傳學研究中。
中棉所、三亞中國農(nóng)業(yè)科學院國家南繁研究院博士生郝云飛說，“一體化的雙組分病毒使用策略”研究還創(chuàng)制了一套標準化的植物一體化雙組分病毒載體工具盒。該工具盒可用于病毒誘導的基因沉默研究、病毒介導的過表達、病毒輔助的瞬時表達和病毒介導的基因組編輯等。其研究結果不僅為病毒載體的簡化使用和開發(fā)提供了標準化方案，也為高通量病毒遞送技術的發(fā)展應用提供了技術支撐，助力分子設計育種研究。
本文鏈接：http://jphkf.cn/news-2-2952-0.html首個一體化植物病毒載體工具盒成功研制
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