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1、生物技术通报·综述与专论·BIOTECHNOLOGYBULLETIN2006年第4期RNAi分子机制及在植物功能基因组研究中的应用乔枫1,2,3樊颖伦2,3杨清1赵开军2,3,4(1南京农业大学生命科学学院,南京210095;2中国农业科学院作物科学研究所农业部作物遗传育种重点实验室,北京100081;3农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程,北京100081;4国际水稻研究所中国办事处,北京100081)摘要:RNA干涉现象自20世纪90年代被发现以来,现在已逐渐成为分子生物学和细胞生物学研究的有用工具之一,已被广泛应用到植物
2、功能基因组研究和植物品质营养改良中。RNA干涉机制的深入研究以及该技术在植物基因功能分析中的应用,建立了新的功能基因组学研究平台。阐述了RNAi的分子作用机制、基因沉默的主要类型以及该技术在植物功能基因组研究和品质营养改良上的应用。关键词:RNAi作用机制基因沉默PTGSTGSRNAiMolecularMechanismanditsApplicationinPlantFunctionalGenomicsResearch1,2,32,312,3,4QiaoFengFanYinglunYangQingZhaoKaijun(1Insti
3、tuteoflifesciences,NanjingAgricultrualUniversity,Nanjing2100952;KeyLaboratoryofCropGenetics&Breeding,MinistryofAgriculture,InstituteofCropSciences,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing1000813;NationalKeyfacilityforCropGeneResourcesandGeneticImprovement,Beijing1
4、00081;4IRRI-ChinaOffice,Beijing100081)Abstract:SinceRNAinterferencewasfoundin1990,ithasbeenoneofthemostusefultoolsformolecularandcellularbiology.RNAihasbeenappliedinplantfunctionalgenomicsandcropimprovement.InvestigationonRNAimechanismanditsapplicationinplantsciencesh
5、aveconstructedaplatformforfunctionalgenomics.Inthisreview,weelucidatedRNAimolecularmechanism,typesofgenesilencinganditsapplicationinplantfunctionalgenomicsandnutritiveimprovement.Keywords:RNAinterfereneMolecularmechanismGenesilencingPTGSTGSRNA干涉(RNAinterference,RNAi)通
6、过双链物种间有差异,但其分子机制具有相似性。RNA(double-strandedRNA,dsRNA)介导特异性地1RNAi的分子机制降解靶mRNA,使靶基因发生沉默,从而表现出特RNAi是由dsRNA诱导发生。生物体内的定基因缺失的表型。它可以快速分析靶基因的功dsRNA可经外源导入、病毒RNA浸染、转座子的能,这为研究植物功能基因组提供了很大方便,成转录产物等方式产生。dsRNA形成后,由Dicer酶为反向遗传学研究的重要工具之一。RNAi现象存切割为siRNA(smallinterferingRNA)。Dicer酶是在于线虫
7、、真菌、果蝇、植物和动物等多种生物体核糖核酸酶Ⅲ(RNaseⅢ)家族中的一个成员,是中。RNAi在生物体中有多种表现形式,例如植物dsRNA特异性的核酸内切酶,能将长的dsRNA切中的转录后基因沉默(post-transcriptionalgenesi-割为21～25个核苷酸的siRNA。Dicer包括2个lencing,PTGS)、动物的RNAi和真菌的静息RNaseⅢ结构域、1或2个dsRNA结合结构域和1(quelling)等RNAi现象。尽管RNAi现象在不同的个PAZ(Piwi/Argonaute/Zwille)结构域。
8、Dicer广泛存收稿日期:2006-02-28作者简介:乔枫(1975-),从事植物分子生物学研究,在读博士通讯作者:赵开军,男,博士,研究员,Tel:010-68918751,E-mail:zhaokj@mail.caas.net.cn2006年
