嵌合基因、保守片段序列特征对RNA介导多病毒抗性的影响及其机理研究

项目名称： 嵌合基因、保守片段序列特征对RNA介导多病毒抗性的影响及其机理研究

项目编号： No.31272113

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 农业科学

项目作者： 朱常香

作者单位： 山东农业大学

项目金额： 70万元

中文摘要： 病毒混合侵染常造成作物的重大产量损失和品质下降。基于RNA沉默原理，转化多病毒的嵌合基因或保守片段，可获得多抗病毒转基因作物。转基因的序列特征对沉默效率有着重要影响。本研究，拟以马铃薯Y病毒、黄瓜花叶病毒、烟草花叶病毒的外壳蛋白基因和具有沉默抑制子功能的基因为靶序列，在筛选获得高沉默效率cDNA序列的基础上，构建具有不同序列特征的嵌合基因的RNAi载体；以马铃薯Y病毒和烟草蚀纹病毒的全基因组序列为基础，寻找基因组中符合siRNA或miRNA特征、相似性较高的21bp的cDNA序列，构建小发夹RNA和人工miRNA结构的表达载体；将构建的载体转化烟草，对获得的转基因植株进行抗性鉴定和分子生物学、生物信息学分析，研究嵌合基因和保守片段的序列特征对RNA介导多病毒抗性的影响，从靶向位点、siRNA形成和积累、沉默信号的放大、沉默抑制子的作用等方面探讨影响的机理,探寻高效的多抗病毒基因工程策略。

中文关键词： RNA沉默；嵌合基因；保守片段；序列特征；病毒抗性

英文摘要： Viruses mixed infection often cause crops significant yield loss and quality decline. Based on RNA silencing, the multi-virus resistant transgenic plants can be obtained by transformation with the chimeric gene or the conservative sequence of virus genes. The transgene sequence characteristics have important influence on the silencing efficiency . In this study, the coat protein (CP) genes and the genes which have the function of silencing suppressor of Potato virus Y (PVY), Cucumber mosaic virus （CMV）and Tobacco mosaic virus (TMV) are to be cloned by Reverse Transcription-PCR（RT-PCR). The hairpin RNA (hpRNA) expressing vectors are to be constructed，which contains the 3' end or middle fragments of the cloned genes with the length of 300bp and the high ΔGloc or the low H-B index. Based on silencing the Green Fluorescent Protein (GFP) fusion protein expression by Agrobacterium tumfaciens-mediated transient expression technology, the cDNA sequences presenting potential high silencing efficiency are to be screened. Then, the RNA interference (RNAi) vectors of chimeric gene presenting different sequence characteristics are to be constructed by the use of the screened cDNA sequences. Additionally, the short hpRNA (shRNA) or the artificial miRNA (amiRNA) plant expression vectors are to be constructed, from 21bp high-

英文关键词： RNA silencing；chimeric gene；conservative segment；sequence characteristics；virus resistance