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寄主诱导的基因沉默提高植物真菌病害抗性研究进展 被引量:5
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作者 程伟 李和平 +1 位作者 何水林 廖玉才 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1115-1121,共7页
寄主诱导的基因沉默(host-induced gene silencing,HIGS)以病原菌生长发育、产孢繁殖、侵染或致病过程中的关键基因作为靶点,在寄主植物中表达针对靶基因的RNAi构建体,在病原菌侵染植物的过程中,摄入相应的ds RNA或si RNA分子,通过识别... 寄主诱导的基因沉默(host-induced gene silencing,HIGS)以病原菌生长发育、产孢繁殖、侵染或致病过程中的关键基因作为靶点,在寄主植物中表达针对靶基因的RNAi构建体,在病原菌侵染植物的过程中,摄入相应的ds RNA或si RNA分子,通过识别、结合特异核苷酸序列,干扰病菌靶基因表达,从而抑制病菌侵染和扩展,使植物表现抗病。这项技术为培育基于病原菌特异序列的植物抗病性奠定了基础,显示了巨大的应用潜力。本文综述了利用HIGS技术提高植物真菌病抗性的最新研究进展,总结了国内外利用这项技术改良植物真菌病害抗性的主要策略、技术路线,展望了发展应用前景。 展开更多
关键词 RNA干扰 寄主诱导基因沉默(HIGS) 真菌病害 基因植物
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寄主诱导的基因沉默在增强植物真菌病害抗性方面的研究进展 被引量:5
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作者 冯丹丹 邓蕾 +4 位作者 汪祖鹏 潘慧 李文艺 钟彩虹 李黎 《植物科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期316-323,共8页
寄主诱导的基因沉默(host-induced gene silencing,HIGS)技术以RNAi技术为基础,可从反向遗传学角度研究基因功能,同时可创制具有持久抗性且稳定遗传的抗病品种,为增强植物抗病性提供了新的视角。本文阐明了HIGS技术的原理,总结了近年来... 寄主诱导的基因沉默(host-induced gene silencing,HIGS)技术以RNAi技术为基础,可从反向遗传学角度研究基因功能,同时可创制具有持久抗性且稳定遗传的抗病品种,为增强植物抗病性提供了新的视角。本文阐明了HIGS技术的原理,总结了近年来该技术在增强植物真菌病害抗性方面最新的研究进展,分析了HIGS技术的优、缺点,并对HIGS技术的应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 寄主诱导基因沉默 真菌病害 抗病性
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RNA干扰在植物功能基因组学和遗传改良中的应用研究进展
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作者 黄雯婧 任思潮 +2 位作者 林俐 王幼平 吴健 《生物技术通报》 北大核心 2025年第9期1-21,共21页
RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种由双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)介导,具有序列特异性的基因沉默机制,广泛存在于真核生物中。其分子机制主要包括dsRNA的加工、小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)或微RNA(microRNA,miR... RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种由双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)介导,具有序列特异性的基因沉默机制,广泛存在于真核生物中。其分子机制主要包括dsRNA的加工、小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)或微RNA(microRNA,miRNA)的生成,以及RNA诱导沉默复合体介导的靶mRNA的特异性降解或翻译抑制。基于该机制的RNAi技术已成为植物功能基因组学研究的强大工具,并在作物抗病虫遗传改良与绿色防控领域展现出巨大潜力。本文系统综述了RNAi的发现历程、分子机制及其应用,重点探讨其三大核心应用:病毒诱导基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)利用工程化病毒载体实现寄主基因的瞬时沉默,为植物基因功能研究提供了高效手段;寄主诱导基因沉默(host-induced gene silencing,HIGS)通过植物体内表达的RNAi分子靶向沉默病原体或者害虫的关键基因,旨在培育具有对真菌、病毒及害虫持久抗性的转基因作物;喷雾诱导基因沉默(spray-induced gene silencing,SIGS)作为一种非转基因策略,通过喷施设计的靶向dsRNA,经靶标病原体或害虫摄取后抑制其关键基因表达,从而干扰其侵染/为害过程,为病虫害防控提供了一种环境友好的新型策略。未来,RNAi技术的进一步发展有望得益于合成生物学、人工智能与纳米递送系统的深度融合,以优化靶标设计、提升沉默效率并降低脱靶风险。随着关键技术的突破与应用瓶颈的克服,RNAi在推动植物科学研究和实现可持续农业发展方面具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 RNA干扰 病毒诱导基因沉默 寄主诱导基因沉默 喷雾诱导基因沉默 跨界RNAi 基因沉默 双链RNA 病虫害防治
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寄主与病原物互作中小RNA转运机制及应用 被引量:1
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作者 乔露露 赵弘巍 牛冬冬 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-5,共5页
灰霉病菌与拟南芥互作中会分泌小RNA进入植物细胞,通过与拟南芥Argonaute 1(AGO1)蛋白相结合,利用寄主的RNA干扰(RNA interference,RNAi)机制沉默寄主的免疫相关基因,从而抑制拟南芥的免疫反应。相反,寄主也会将小RNA转移到病原菌中,从... 灰霉病菌与拟南芥互作中会分泌小RNA进入植物细胞,通过与拟南芥Argonaute 1(AGO1)蛋白相结合,利用寄主的RNA干扰(RNA interference,RNAi)机制沉默寄主的免疫相关基因,从而抑制拟南芥的免疫反应。相反,寄主也会将小RNA转移到病原菌中,从而抑制病原菌的致病力。最近研究发现拟南芥可以通过类似于外泌体的胞外囊泡(extracellular vesicles,EV)将小RNA分泌到真菌细胞中。这些含有寄主小RNA的胞外囊泡在侵染部位积累并被真菌细胞吸收,并转运寄主小RNA诱导沉默真菌关键的致病因子,降低灰霉病菌的致病力。因此,在与病原菌的相互进化中,拟南芥通过外泌体介导的跨界RNA干扰抑制病原菌的侵染。本综述回顾了在多种植物-病原物互作体系中开展的小RNA穿梭转运研究,总结了可能的转运机制,讨论了以跨界RNA干扰技术为基础研发的新型环境友好型"RNA杀菌剂"的可靠性和局限性,对于读者了解新型作物病害防治技术具有重要意义。 展开更多
关键词 灰霉病菌 拟南芥 免疫反应 胞外囊泡 小RNA 寄主诱导基因沉默
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RHO1基因的HIGS表达载体构建及转基因水稻的抗病性分析 被引量:4
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作者 唐喆 张强 项萍 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2018年第8期39-46,共8页
【目的】使用Gateway技术构建稻瘟菌RHO1基因寄主诱导的基因沉默(HIGS)表达载体,将其转化入水稻后,观察稻瘟菌对转基因水稻的致病力。【方法】利用PCR技术从稻瘟菌cDNA扩增RHO1基因,通过Gateway技术构建pBDL03-RHO1载体,电转化进入农杆... 【目的】使用Gateway技术构建稻瘟菌RHO1基因寄主诱导的基因沉默(HIGS)表达载体,将其转化入水稻后,观察稻瘟菌对转基因水稻的致病力。【方法】利用PCR技术从稻瘟菌cDNA扩增RHO1基因,通过Gateway技术构建pBDL03-RHO1载体,电转化进入农杆菌AGL1;以水稻日本晴为材料,通过农杆菌介导的转化方法获得转基因水稻植株,并对其接种稻瘟菌,分析转基因水稻对稻瘟菌抗性。【结果】通过PCR扩增获得了RHO1基因片段,利用BP反应构建了入门载体pDONR 221-RHO1,采用LR反应构建了HIGS表达载体pBDL03-RHO1。通过农杆菌介导的转基因方法将HIGS载体转入了水稻中,并利用mCherry红色荧光观察和PCR扩增验证了转基因植株构建成功。接种试验结果表明,HIGS转基因植株对稻瘟菌的抗性提高。【结论】利用Gateway技术可以简单快速构建HIGS表达载体,表达RHO1的转基因水稻抗病性提高,表明RHO1介导的HIGS在水稻-稻瘟菌互作过程中可以发挥作用。 展开更多
关键词 稻瘟菌 寄主诱导基因沉默 水稻 抗病性 GATEWAY技术
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黄曲霉漆酶基因HIGS载体的构建及对花生的转化 被引量:1
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作者 孙全喜 王云云 +5 位作者 王秀贞 唐月异 吴琪 张青云 曹广英 王传堂 《山东农业科学》 2015年第10期8-12,共5页
黄曲霉毒素污染严重影响着花生食品安全。通过常规育种的方式培育抗黄曲霉花生新品种进展缓慢,效果也难如人意。HIGS(Host-Induced Gene Silencing,寄主诱导的转基因沉默)技术是一种新兴的RNA干扰技术,为培育抗病植物提供了可能。但该... 黄曲霉毒素污染严重影响着花生食品安全。通过常规育种的方式培育抗黄曲霉花生新品种进展缓慢,效果也难如人意。HIGS(Host-Induced Gene Silencing,寄主诱导的转基因沉默)技术是一种新兴的RNA干扰技术,为培育抗病植物提供了可能。但该技术在花生上的应用尚未见报道。为创造抗黄曲霉花生新品系,本研究利用该技术构建了两个黄曲霉漆酶基因(Lac1和Lac2)的HIGS载体,并试图将其转化到易感黄曲霉的花生品种粤油20中,获得了转Lac1基因的PCR阳性种子。根据HIGS的原理,黄曲霉侵染后,转基因花生中产生的dsRNA将抑制黄曲霉漆酶基因表达,从而使转基因花生对黄曲霉产生抗性。基于该原理,下一步将对转基因种子是否抗黄曲霉侵染进行鉴定。本研究为利用HIGS技术探索黄曲霉漆酶基因与黄曲霉致病性的关系奠定了基础,为培育抗黄曲霉花生品种提供了一条新思路。 展开更多
关键词 花生 黄曲霉 漆酶基因 寄主诱导的转基因沉默(HIGS) 遗传转化
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SEC11基因的HIGS表达载体构建及转基因水稻的抗病性分析 被引量:1
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作者 唐喆 王光辉 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2021年第12期2572-2579,共8页
【目的】为克服传统抗病水稻材料抗病性易于丧失的缺点。【方法】利用寄主诱导基因沉默(HIGS)技术创制水稻抗稻瘟菌的新材料。【结果】首先,选取稻瘟菌信号肽复合物中的关键亚基SEC11为靶基因,利用Gateway基因重组技术将稻瘟菌SEC11基... 【目的】为克服传统抗病水稻材料抗病性易于丧失的缺点。【方法】利用寄主诱导基因沉默(HIGS)技术创制水稻抗稻瘟菌的新材料。【结果】首先,选取稻瘟菌信号肽复合物中的关键亚基SEC11为靶基因,利用Gateway基因重组技术将稻瘟菌SEC11基因的干扰片段构建到pBDL03载体上获得HIGS表达载体。通过农杆菌介导的转化法,成功将SEC11基因的HIGS载体导入水稻品种日本晴中获得阳性转基因水稻植株。最后,通过水稻叶片喷雾接种试验,证明以稻瘟菌SEC11基因为靶标的HIGS转基因水稻对稻瘟菌具有显著的抗病性。【结论】本研究创制了新的抗稻瘟病水稻材料,将HIGS技术应用于抗稻瘟病分子育种提供了科学依据。 展开更多
关键词 稻瘟病 寄主诱导基因沉默 水稻 抗病性 GATEWAY技术 SEC11基因
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