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RNA沉默转基因技术在植物抗病虫害研究中的作用

2020-08-25杨美玲李琦陈佳琦张晓明

植物保护 2020年4期

杨美玲 李琦 陈佳琦 张晓明

摘要 RNA沉默技术由于其简便、高效及高特异性在各种模式和非模式生物系统中得到了广泛的应用。植物转基因技术是将植物、动物或微生物中分离到的目的基因,通过各种手段整合到植物基因组上,使其稳定遗传并赋予植物新的优良性状的生物技术。RNA沉默在植物转基因工程领域的研究十分广泛,目前已经成功研究培育出许多抗病毒、抗虫转基因植物,为农业病虫害的防控提供了新的思路和方法。本文重点综述了近年来植物转基因介导RNA沉默在抗虫与抗病毒研究方面的进展,加深人们对转基因植物抗虫与抗病毒研究的认识。

关键词 RNA沉默; 转基因技术; 植物抗虫; 植物抗病毒

中图分类号: S 43, Q 943.2

文献标识码: A

DOI: 10.16688/j.zwbh.2019234

The plant resistances to viruses and pests mediated by transgenic RNA silencing technology

YANG Meiling, LI Qi, CHEN Jiaqi, ZHANG Xiaoming*

(State Key Laboratory of Integrated Management of Pest Insects and Rodents, Institute of Zoology,

Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China)

Abstract

RNA silencing, a powerful technique that permits tissue-specific, simple and efficient gene knockdown, has been widely applied in model and non-model organisms. With transgenic technology, recombinant DNA fragments from plants, animals, or microbes are transformed into plants to generate transgenic plants with better characteristics. RNA silencing has been widely used to create transgenic plants that show higher resistance to viruses or pests relative to non-transformed ones. In this paper, we reviewed the recent advancements in the functions of transgenic RNA silencing in plant resistances to viruses and pests. It will improve our understanding of the function of transgenic technology in plant resistances to viruses and pests.

Key words

RNA silencing; transgenic technology; plant resistance to pests; plant resistance to viruses

中國是一个农业生物灾害频发、生态环境脆弱的农业大国。毁灭性的农作物病虫害频繁暴发,导致农业经济损失与环境破坏。因此,安全有效地防治农作物病虫害是提高农业生产安全、保障农产品质量、减少环境污染、保护人类健康和促进农业可持续发展的重要组成部分。

RNA沉默(RNA silencing)是真核生物内广泛存在的调控机制,小分子RNA(small RNA,sRNA)通过与靶标基因的配对在转录水平和转录后水平调控基因的表达。体外合成一段与内源基因同源的双链RNA(double-strand RNA, dsRNA)或sRNA,将其导入生物体内,可以使内源基因中同源mRNA降解,从而达到抑制基因表达的目的,这种现象是RNA沉默现象的一种,被称为共抑制(co-suppression)[1]。利用相似的机制克隆昆虫或者病毒靶标片段,构建dsRNA转入植物,也可以沉默昆虫或病毒基因,这种方法是防治植物病虫害的有效途径之一。……

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