RNA干扰技术在植物遗传特性改良中的应用研究

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一项新的分子生物学技术,是外源和内源性双链RNA(double-strands RNA,dsRNA)在生物体内诱导同源靶基因的mRNA特异性降解,从而导致转录后基因沉默的现象。RNAi现象广泛存在于生物体中,是2l世纪的研究热点之一。目前,RNAi及相关沉默反应的机制在植物中的研究取得了重大进展,RNAi已发展成为一种强有力的实验工具,用来控制植物目的基因的表达以获取预期的生物表型,具有广阔的应用前景。在此对RNAi在植物遗传特性改良的研究现状进行概述,以期为RNAi技术在植物上的深入研究提供参考。     

RNA干扰的机制与应用

RNAi是双链RNA介导的一种基因沉默 .通过对果蝇、线虫、真菌及植物的研究 ,RNAi的机制逐渐被证实 .Dicer切割产生的小干扰片断在RNAi过程中发挥主要的作用 .现在 ,越来越多的证据证实RNAi技术在现代生物技术中的重要性 ,并可应用于人类基因治疗 .     

基因沉默抑制子HC-Pro表达载体的构建

RNA沉默广泛存在于植物等大多数真核生物中,能够防御外源基因的入侵和调控基因表达等.然而,基因沉默抑制子HC-Pro蛋白的具体功能的研究并不十分清楚.本文重点介绍了基因沉默抑制子HC-Pro的表达载体pBI121-HC-Pro的构建及HC-Pro基因在烟草(Nicotiana benthamiana)中的稳定表达.并利用半定量RT-PCR技术检测了目的基因HC-Pro的表达,检测结果表明我们获得了HC-Pro基因稳定表达的转基因烟草株系,为进一步深入研究基因沉默抑制子HC-Pro的功能奠定了实验基础.     

病毒诱导基因沉默—植物抗病的可能机制

植物抗病性是植物的一种属性,植物对病原体的抗性可以通过诱导产生,本文首先介绍了几十年来植物抗病性的研究进展,进而从病毒诱导基因沉默（Virus-induced gene silencing,VIGS)的遗传学和分子生物学角度对植物抗病性进行了探讨,指出病毒诱导基因沉默是植物抗病的可能机制,同时为功能基因组学的研究探索出一条有效的研究方法。     

跨界基因沉默菌株的快速构建及对靶标基因干扰能力的检测

"跨界基因沉默"是一种利用大肠杆菌在哺乳动物细胞中传递小干扰RNA并引起基因沉默的新颖技术,具有实用、稳定和低成本等优点.该技术通过构建一种能转录出短发夹RNA(shRNA)的大肠杆菌,而这种大肠杆菌产生的shRNA能靶向哺乳动物细胞中的特定基因,从而引发RNA干扰(RNAi).本文用RecA同源重组的方法将跨界基因沉默质粒的工作元件快速地整合到大肠杆菌的染色体DNA上,构建了跨界基因沉默菌株.通过吖啶橙染色实验证明了跨界基因沉默菌株能够入侵哺乳动物细胞,最后Western blot结果表明跨界基因沉默菌株可以对靶标基因产生干扰作用.该技术的完善将进一步促进工程菌的研发和利用.     

RNA干扰技术及其应用

RNA干扰(RNA in terference,RNA i)技术是抑制和逆转基因表达的新型生物学研究工具.论述了RNA i的作用机制及其在基因组学、基因治疗、药物探查等方面的应用情况.d sRNA在酶切作用下产生siRNA,后者与RNA诱导沉默复合物R ISC结合,共同降解靶mRNA,从而达到阻断特异基因表达的目的.该技术已对基因功能、基因治疗和药物筛选等方面的体外实验产生了深刻的影响,但由于存在一些尚未解决的问题,这项技术尚未进行大规模临床应用.     

拟南芥LRR-RLK亚家族基因At1 g09970突变体鉴定及表型观察

LRR-RLK是植物类受体蛋白激酶家族(RLK)中最大的亚家族.该亚家族基因在调控植物体生长发育和抗逆性方面发挥重要作用.At1g09970是LRR-RLK亚家族成员.通过PCR和RT-PCR在DNA和RNA水平上筛选鉴定At1g09970对应的T-DNA插入失活的突变体.对萌发和萌发后阶段进行突变体的表型分析结果表明,At1g09970突变体在萌发后对NaCl敏感,暗示该基因与植物的抗盐胁迫有关.     

RNA介导的抗病性研究进展

近年来,分子生物学和基因工程技术的迅速发展,人们将病毒本身的一些基因或经改造合成的基因转入植物中,来获得抗病毒转基因植物,为植物抗病毒育种开辟了新途径.RNA介导的抗病性是近年来研究的热点,本文简要介绍了转基因植物中RNA介导抗性的一般特点,抗病机制的模型和国内的研究概况.     

运用农杆菌介导的瞬时表达体系研究PDS基因沉默

农杆菌介导的瞬时表达体系是一个研究整株植物基因沉默的快速实用系统.本文介绍了运用该系统研究马铃薯X病毒诱导烟草(Nicotiana benthamianan benthamiana)八氢番茄红素脱氢酶(phytoene desaturase,PDS)基因的沉默问题.实验结果表明:携带有与PDS基因同源的409个碱基大小的cDNA片段的重组的马铃薯X病毒载体抑制了内源的PDS基因的表达.     

绿豆子叶脱分化过程核酸代谢的研究

本文研究了绿豆(Phaseolus raditus L.cv.D317—1)子叶切段在激素诱导下脱分化过程中DNA和RNA代谢的变化。子叶切段在附加1ppm激动素(KT)和4PPm萘乙酸(NAA)的Miller培养基上表现出较高的脱分化能力。DNA含量和RNA含量在离体培养的前7天增加约2倍,随后DNA含量维持不变,而RNA含量仍缓慢增加;利用同位素掺入法测定的DNA和RNA合成速率,在培养早期迅速增加,第5天时分别增加了2倍和4倍,随后虽有所降低,但仍处于较高水平;DNase和RNase(pH4.5,pH7.5)活性在培养早期有所降低,随后不断增强。这些结果表明,绿豆子叶切段的脱分化过程伴随着DNA和RNA代谢的加强,特别是合成作用,这可能是子叶脱分化的主要代谢特征之一。     

光谱法研究钙黄绿素与鲱鱼精DNA的相互作用

本实验在接近生理条件下,以吖啶橙(AO)作为光谱探针,采用UV-Vis光谱、荧光光谱、热变性等方法研究了钙黄绿素(CA)与鲱鱼精DNA的作用机制.确定了钙黄绿素(CA)与鲱鱼精DNA之间主要以嵌插方式作用,钙黄绿素(CA)能对鲱鱼精DNA的生物功能产生一定影响.     

RNA介导的抗病性研究进展

近年来，分子生物学和基因工程技术的迅速发展，人们将病毒本身的一些基因或经改造合成的基因转入植物中，来获得抗病毒转基因植物，为植物抗病毒育种开辟了新途径。RNA介导的抗病性是近年来研究的热点，本文简要介绍了转基因植物中RNA介导抗性的一般特点，抗病机制的模型和国内的研究概况。     

洛美沙星与DNA相互作用的光谱研究

应用荧光光谱法和紫外光谱技术研究了洛美沙星和DNA分子间的相互作用.在pH为4.5的Tris-HCl缓冲溶液体系中,测量不同DNA浓度下洛关沙星的荧光发射光谱.DNA对洛美沙星产生了较强的荧光猝灭作用,探讨了其荧光猝灭机制,计算了两个不同温度下洛美沙星与DNA的结合常数和结合位点数,根据热力学参数确定了洛美沙星与DNA之间的作用力以疏水作用力为主:进一步结合紫外吸收光谱实验研究了洛美沙星与DNA结合的结合方式.     

山茱萸药材中总DNA的提取方法

随着分子生物学技术的发展,如限制性酶切片段长度多态性(RFLP),随机扩增多态性DNA(PAPD),扩增片段长度多态性(AFLP)等;分子标记技术已经用于植物种质资源和系统发育的研究.目前,报道的大多从是植物叶片中提取DNA且方法众多,技术较为成熟,但这些方法多采用幼嫩的植物叶片进行总DNA的提取,而适用于成熟果实或市售干品中药材基因组DNA提取方法比较少.     

基因芯片技术及其应用

基因芯片(gene chip)亦称DNA芯片、DNA微阵列，是最近几年才发展起来的一种多学科交叉融合产生的高新技术产品。它是专门用来检测核酸的生物芯片，也是目前应用最广泛的微阵列芯片。基因芯片指的是在固相载体(如硅片、玻片、聚丙烯或尼龙膜等)上按照特定的排列方式，固定上大量已知序列的DNA／RNA片断，形成DNA／RNA微矩阵，将样品基因组DNA／RNA进行体外扩增并掺入标记分子后，与位于微阵列上的已知DNA序列杂交，通过激光共聚荧光检测系统等对芯片进行扫描，检测杂交信号强度，并用计算机软件进行数据的比较和综合分析后，获得样品中大量的基因序列特征或基因表达信息。     

植物基因组减数分裂重组热点作图研究进展

减数分裂过程中同源染色体配对并进行遗传物质的交换与重组,这是形成遗传多样性的来源和进化的原动力,也是育种的遗传基础。重组起始于程序性DNA双链断裂(DSB),其修复过程可导致染色体交换(CO)。DSB和CO在基因组中并非随机分布,存在重组的热点。植物重组热点分布及其产生机制研究较少,但对育种有很大价值。在植物减数分裂重组途径的不同阶段可对重组热点进行作图,一类方法是通过重组后代分析CO位置,另一类方法是对重组发生时的DNA断点序列进行直接检测。本文结合酵母与动物中的工作对这些技术方法的原理、其对植物重组热点研究的贡献及其局限性进行综述。新的技术路线可提高重组热点的作图效率,对认识和利用植物重组现象具有重要意义。     

利用病毒研究植物的生物学功能

现代病毒分子生物学的研究为植物的生物学功能研究提供了有效的工具。这类研究使我们对植物的细胞间通讯、抗病毒和基因表达调控等机制有了更深入的了解。也为进一步的研究提出了许多新的课题。     

麦类作物基因组原位杂交技术要点分析

基因组原位杂交是在分子水平上检测外源染色质的一种有效方法,其探针是总基因组DNA．该技术广泛应用于植物进化和亲缘关系的鉴定上．本文主要对麦类作物中基因组原位杂交技术的要点进行了分析。     

土壤重金属污染植物修复的研究概况

介绍了土壤重金属污染的来源,结合植物生理学以及细胞生物学知识对重金属污染对植物的毒害作用做了简要介绍,以及对土壤重金属污染植物修复的三种主要方法既植物提取法、植物挥发法、植物稳定法的修复效能分别进行了简要介绍并阐述了目前的主要研究概况.     

内源ABA的生物途径及对非生物胁迫的响应机制

介绍植物体内ABA的主要合成途径和代谢途径,阐述了其参与响应非生物胁迫的机制,在利用基因工程进行作物抗逆性育种中具有重要意义,为抗逆性分子水平的研究提供参考.