[1]李雪君,郭敬,段卫东,等.普通烟草中TRV介导的烟草基因沉默体系优化及评价[J].江苏农业科学,2025,53(23):23-31.
 Li Xuejun,et al.Establishment and optimization of TRVmediated gene silencing system in common tobacco[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2025,53(23):23-31.
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普通烟草中TRV介导的烟草基因沉默体系优化及评价()

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:
第53卷
期数:
2025年第23期
页码:
23-31
栏目:
生物技术
出版日期:
2025-12-05

文章信息/Info

Title:
Establishment and optimization of TRVmediated gene silencing system in common tobacco
作者:
李雪君1郭敬1段卫东2孙计平1孙焕1平文丽1申洪涛2俎焕新1李旭辉1侯 咏1
1.河南省农业科学院烟草研究所/烟草行业黄淮烟区烟草病虫害绿色防控重点实验室,河南许昌 461000; 2.河南中烟工业责任有限公司,河南许昌450000
Author(s):
Li Xuejunet al
关键词:
烟草病毒介导的基因沉默烟草脆裂病毒八氢番茄红素脱氢酶基因中烟100本氏烟
Keywords:
-
分类号:
S572.01;S572.03
DOI:
-
文献标志码:
A
摘要:
病毒介导的基因沉默(VIGS)是研究植物基因功能的重要技术手段。为了优化与评价普通烟草 TRV-VIGS体系,并为研究烟草关键基因功能提供方法,以八氢番茄红素脱氢酶(PDS)基因为报告基因,以本氏烟作为对照,研究5种侵染方法在中烟100体内的基因沉默效率和效果;并以NtABS作为靶基因,采用荧光定量PCR测定NtABS及相关基因的相对表达量变化进一步比较基因沉默效率。结果发现:(1)5种侵染方法均可100%引起本氏烟白化,方法四与方法五仅在处理7 d后就出现白化表型,方法一、二、三在处理11~12 d开始白化。(2)方法三和方法五可引起普通烟草中烟100白化,白化效率均为80%,白化所需时间均为15 d。(3)中烟100在NtABS基因被沉默后,中烟100叶片中NtABS基因相对表达量在方法五下比方法三降低更显著,NtMALD1、NtCPS2、NtCTP1基因相对表达量在方法五中降低更显著,NtCBTS、NtRbCS基因相对表达量在方法三中降低更显著。方法三和方法五可引起普通烟草中烟100白化,方法五操作较方法三略繁琐、沉默效率略高,2种方法均可应用于构建烟草TRV-VIGS体系。
Abstract:
-

参考文献/References:

[1]Ratcliff F,Martin-Hernandez A M,Baulcombe D C. Technical advance:tobacco rattle virus as a vector for analysis of gene function by silencing[J]. The Plant Journal,2001,25(2):237-245.
[2]Ramegowda V,Mysore K S,Senthil-Kumar M. Virus-induced gene silencing is a versatile tool for unraveling the functional relevance of multiple abiotic-stress-responsive genes in crop plants[J]. Frontiers in Plant Science,2014,5:323.
[3]Llave C. Virus-derived small interfering RNAs at the core of plant-virus interactions[J]. Trends in Plant Science,2010,15(12):701-707.
[4]Dolja V V,Koonin E V. The closterovirus-derived gene expression and RNA interference vectors as tools for research and plant biotechnology[J]. Frontiers in Microbiology,2013,4:83.
[5]Ruiz M T,Voinnet O,Baulcombe D C. Initiation and maintenance of virus-induced gene silencing[J]. The Plant Cell,1998,10(6):937-946.
[6]Rssner C,Lotz D,Becker A. VIGS goes viral:how VIGS transforms our understanding of plant science[J]. Annual Review of Plant Biology,2022,73:703-728.
[7]曹晓玉. 利用VIGS技术沉默烤烟MYB基因的研究[D]. 长沙:湖南农业大学.
[8]刘天波,蔡海林,滕凯,等. 病毒诱导的基因沉默防控烟草马铃薯Y病毒病研究[J]. 中国烟草学报,2020,26(5):82-89.
[9]Singh A K,Ghosh D,Chakraborty S. Optimization of tobacco rattle virus (TRV)-based virus-induced gene silencing (VIGS) in tomato[J]. Methods in Molecular Biology,2022,2408:133-145.
[10]崔露莹,陈明丽,余文,等. 烟草NtHDZIV8基因在腺毛发育中的功能验证[J]. 中国烟草科学,2023,44(2):7-14.
[11]苏伟华,赵志华,齐梦楠,等. 病程相关蛋白基因GmPR1-6的克隆及其在大豆抵抗SMV侵染过程中的功能初探[J]. 河北农业大学学报,2023,46(4):8-15.
[12]Sun Y G,Wang T,Liu M Y,et al. Virus-induced gene silencing of SlPKY1 attenuates defense responses against gray leaf spot in tomato[J]. Scientia Horticulturae,2020,264:109149.
[13]吴洁,刘帅,马晶晶,等. 不同VIGS体系在棉花中沉默效率的研究[J]. 西南农业学报,2021,34(5):950-955.
[14]李杰,罗江宏,杨萍. 沉默辣椒Lcyb和BZR1基因对其叶片类胡萝卜素积累的影响[J]. 农业生物技术学报,2021,29(1):47-57.
[15]李聪聪,安晓晖,张中起,等. 玉米TRV-VIGS的优化与顶腐病抗病基因的鉴定[J]. 核农学报,2019,33(11):2111-2118.
[16]Faivre-Rampant O,Gilroy E M,Hrubikova K,et al. Potato virus X-induced gene silencing in leaves and tubers of potato[J]. Plant Physiology,2004,134(4):1308-1316.
[17]Naing A H,Kyu S Y,Pe P P W,et al. Silencing of the phytoene desaturase (PDS) gene affects the expression of fruit-ripening genes in tomatoes[J]. Plant Methods,2019,15:110.
[18]娄冰冰,赵一博,辛翠花,等. 本氏烟草NbRS基因克隆及响应镉胁迫中的功能初步分析[J]. 种子,2022,41(3):6-11.
[19]李阳,谢理,祝建烜,等. 水稻条纹病毒p2与本氏烟柯浩体蛋白互作[J]. 病毒学报,2021,37(6):1476-1483.
[20]刘琳硕,贺祥,李红梅,等. TRV介导的E3泛素连接酶基因NbE3R14沉默对烟草基础免疫及南方根结线虫寄生的影响[J]. 南京农业大学学报,2020,43(1):65-71.
[21]曲潇玲,焦裕冰,罗健达,等. 本氏烟NbNAC062的克隆及对马铃薯Y病毒侵染的抑制作用[J]. 中国农业科学,2021,54(19):4110-4120.
[22]Wang J B,Zhang Q L,Tung J,et al. High-quality assembled and annotated genomes of Nicotiana tabacum and Nicotiana benthamiana reveal chromosome evolution and changes in defense arsenals[J]. Molecular Plant,2024,17(3):423-437.
[23]都慧,王晓伟,刘树生. 唾液效应因子BtArmet靶向NtWRKY51调控烟草防御烟粉虱的分子机制[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版),2022,48(6):753-760.
[24]任恒泽,李丹莹,余亚婷,等. 植物VIGS载体构建策略研究与应用进展[J]. 园艺学报,2024,51(7):1455-1473.
[25]Velásquez A C,Chakravarthy S,Martin G B.Virus-induced gene silencing (VIGS) in Nicotiana benthamiana and tomato[J]. Journal of Visualized Experiments,2009(28):1292.
[26]张丽,郭佩瑶,张春华,等. 农杆菌介导的eGFP基因转化瓜叶菊技术体系的建立[J]. 分子植物育种,2020,18(19):6350-6358.
[27]Li S Z,Zheng T C,Zhuo X K,et al. Transcriptome profiles reveal that gibberellin-related genes regulate weeping traits in crape myrtle[J]. Horticulture Research,2020,7:54.
[28]Zhang Y,Chen H Z,Han R. Advances in the application of virus-induced gene silencing in plants[J]. American Journal of Plant Sciences,2019,10(9):1649-1661.
[29]曲玲,李彦龙,安巍,等. 病毒诱导的基因沉默在茄科植物基因功能研究中的应用进展[J]. 河南农业科学,2018,47(7):8-19.
[30]Becker A,Lange M. VIGS-genomics goes functional[J]. Trends in Plant Science,2010,15(1):1-4.
[31]马伟,王熙豪,张雪妍. 基于PDS基因家族的海马齿VIGS体系的构建[J]. 农业生物技术学报,2024,32(4):949-960.
[32]褚洪月,刘振华,李佳,等. 忍冬VIGS基因沉默体系构建[J]. 中草药,2024,55(4):1309-1315.
[33]李文辰,刘鑫,康越,等. TRV病毒诱导大豆基因沉默体系优化及应用[J]. 生物技术通报,2023,39(7):143-150.
[34]Senthil-Kumar M,Mysore K S. Virus-induced gene silencing can persist for more than 2 years and also be transmitted to progeny seedlings in Nicotiana benthamiana and tomato[J]. Plant Biotechnology Journal,2011,9(7):797-806.
[35]杨骐瑞,王娜,李丽华,等. 致病疫霉效应蛋白寄主靶标的筛选及其功能分析[J]. 云南师范大学学报(自然科学版),2022,42(5):13-19.
[36]郝梦媛,杭琦,师恭曜. VIGS基因沉默技术在作物基因功能研究中的应用与展望[J]. 中国农业科技导报,2022,24(1):1-13.
[37]陈峥,辛丽琴,吴超群,等. VIGS技术在观赏植物中应用的研究进展[J]. 北方园艺,2016(13):196-201.
[38]Liu Y L,Schiff M,Dinesh-Kumar S P. Virus-induced gene silencing in tomato[J]. The Plant Journal:for Cell and Molecular Biology,2002,31(6):777-786.
[39]刘晓彬,刘娜,李福宽,等. TRV介导的大豆基因瞬时沉默体系的建立[J]. 中国农业科学,2015,48(12):2479-2486.
[40]Lu R,Martin-Hernandez A M,Peart J R,et al. Virus-induced gene silencing in plants[J]. Methods,2003,30(4):296-303.

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[1]刘中威,杨铁钊,李洪臣,等.不同浓香型烟草品种(系)产量、质量比较分析[J].江苏农业科学,2013,41(04):90.
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[6]陈绍凯,刘仁祥,李全鑫,等.不同烟草类型烟叶质体色素与化学成分分析[J].江苏农业科学,2013,41(06):291.
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2024-10-14
基金项目:中国烟草总公司河南省公司科技项目(编号:2022410000240014);河南中烟工业责任有限公司项目(编号:2022410000340097)。
作者简介:李雪君(1974—),女,河南邓州人,硕士,副研究员,从事烟草遗传育种工作。E-mail:lixuejun8373@163.com。
更新日期/Last Update: 2025-12-05