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构建病毒载体 葫芦科作物基因研究有了新工具
来源:科技日报 发布时间:2021-04-25

记者4月12日从山东农业大学获悉,该校植物保护学院李向东教授团队在《植物生理学报》发表论文称,他们构建了可应用于葫芦科作物基因和微RNA(miRNA)功能研究的病毒载体,为研究葫芦科作物基因功能提供了新工具。

  葫芦科作物包括西瓜、甜瓜、黄瓜、西葫芦等多种瓜类,是世界上重要的经济作物,明确不同基因在瓜类作物生长、发育、高产和抗病等过程中的作用,为利用分子育种技术改良作物品种提供了科学引导,是当前的国际研究热点。但是葫芦科作物的遗传转化非常困难,有的无法进行,有的转化效率极低,导致相关研究进展缓慢,阻碍了定向育种的开展进度。

  利用病毒载体沉默或者超量表达某个植物基因,进而明确该基因的功能是目前普遍应用的研究策略。烟草环斑病毒(TRSV)寄主范围广泛,能侵染葫芦科、豆科、茄科等54个科的300多种植物。李向东团队研发出基于TRSV的载体,可携带瓜类作物的特异性基因片段或miRNA,侵染黄瓜、甜瓜、西瓜和西葫芦后引起不同的表型。根据这些表型就可推断瓜类作物基因的功能。

  他们对TRSV载体进行改造,提高了外源基因的表达量,进而通过超量表达某个基因来研究其功能。将绿色荧光蛋白基因插入TRSV载体后,团队在葫芦科作物植株上观察到非常强的绿色荧光,证明该载体可以高效表达外源基因。

  值得一提的是,这是首个研究葫芦科作物的miRNA功能的病毒载体。

  李向东向科技日报记者先容说,作为超量表达载体,TRSV能承载含3500个碱基对的外源片段,可用来研究编码1000多个氨基酸的基因的功能,未来将成为葫芦科作物基因研究的一把“金钥匙”,促进葫芦科作物的定向育种。


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