VIGS技术及其在棉花功能基因组研究中的应用进展

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1、棉花学报CottonScience2015袁27渊5冤院469―473VIGS技术及其在棉花功能基因组研究中的应用进展1121*张景霞袁王芙蓉袁高阳袁张军(1.农业部黄淮海棉花遗传改良与栽培生理重点实验室/山东棉花研究中心袁济南250100曰2.山东师范大学生命科学学院袁济南250014)摘要院病毒诱导的基因沉默渊Virusinducedgenesilencing袁VIGS冤是一种转录后基因沉默现象袁是植物体内普遍存在的遗传免疫机制袁现已被开发为快速尧高效尧高通量的反向遗传学技术袁在植物基因功能研究中得到广泛应用遥近年袁利用VIGS技术进行

2、棉花基因功能研究也取得了一定进展遥本文对VIGS技术的发展尧操作技术的优化进行了综述袁尤其总结了VIGS技术在棉花抗病尧品质改良尧生长发育等基因鉴定和功能研究中的应用进展袁并对其应用前景进行了展望遥关键词院棉花曰VIGS曰基因功能曰抗病基因曰品质基因中图分类号院S562.035文献标志码院A文章编号院1002-7807渊2015冤05-0469-0510.11963/issn.1002-7807.2015050111121*ZhangJingxia,WangFurong,GaoYang,ZhangJun(1.250100,;2.250014

3、,)Virus-inducedgenesilencing(VIGS)isakindofpost-transcriptionalgenesilencingthatiscommoninplantsandhasbeenwidelyappliedtostudygenefunctionsasareversegeneticstechniquebecauseofitsrapidity,highefficiencyandthrough-putcharacteristics.Inrecentyears,VIGShasbeenusedintheresearch

4、ofgenefunctionsincotton.Thispaperreviewstheprin-ciplesoftheVIGStechnologysystemincotton,especiallysummarizingtheapplicationsofVIGSintheidentificationandfunc-tionalresearchofgenesrelatedtodiseaseresistance,fiberquality,anddevelopment.Finally,theapplicationsofVIGSincottonres

5、earcharediscussed.cotton;VIGS;genefunction;diseaseresistancegene;qualitygene二倍体棉种雷蒙德氏棉渊究的发展遥冤尧亚洲棉渊冤全基因组VIGS渊Virusinducedgenesilencing冤是近年来[1-2]测序相继完成袁产生了大量的DNA序列信息袁发展起来的一种快速尧高效尧高通量的反向遗传为棉花产量尧品质和抗性改良奠定了基础遥但到学技术袁其原理是利用重组病毒抑制植物内源基目前为止袁对这些序列的认识还仅停留在生物信因的表达袁通过表型或生理指标变化鉴定基因的息学水平

6、袁进一步深入研究和鉴定这些序列的功功能袁属于转录后基因沉默渊Post-transcriptional能成为当前重要的研究任务遥传统的基因功能研genesilencing,PTGS冤遥VIGS技术克服传统研究究主要以遗传转化为基础袁虽然棉花转基因技术方法依赖遗传转化的局限性袁被广泛应用于植物[3-6]已取得了巨大成功袁棉花遗传转化技术也日臻成抗性尧生长发育等相关基因的功能研究遥随着熟袁但转化效率低袁转化过程繁琐且对受体基因棉花全基因组测序工作的完成袁VIGS技术在棉型的依赖性较强袁因而限制了棉花功能基因组研花中的应用也越来越广泛遥本文将对VI

7、GS技术收稿日期院2014-12-02作者简介院张景霞渊1983―冤袁女袁博士袁助理研究员袁jxzhang1983@126.com曰*通信作者袁scrczj@saas.ac.cn基金项目院国家科技重大专项野转基因生物新品种培育冶渊2014ZX0800501B-003冤曰棉花生物学国家重点实验室开放课题渊CB2013A25冤470棉花学报27卷及其在棉花基因功能研究中的应用情况做一综TRV-LIC载体袁克隆目的片段时省略连接反应步述袁以期为该技术在棉花后基因组时代发挥更大骤袁降低工作量袁更适于大规模高通量的VIGS筛[20]的作用提供参考遥选

8、研究遥除RNA病毒被开发为VIGS载体外袁DNAVIGS技术的发展病毒如大白菜曲叶病毒渊Cabbageleafcurlvirus,[21]VIGS一词最早由vanKammen提出