amiRNA介导的兼抗PVX、PVY、PSTVd马铃薯植株获得及抗性鉴定
2021-07-01姜丽丽刘尚武张桂芝金光辉
姜丽丽 ,牟 芮,刘尚武,张桂芝,金光辉
(1.黑龙江八一农垦大学 农学院,黑龙江 大庆 163319;2.黑龙江省农业科学院 马铃薯研究所,黑龙江 哈尔滨 150086)
马铃薯是我国第四大主粮作物,2019年中国马铃薯种植面积478.95万hm2,总产量9 193.8万t,种植面积和总产量均占世界第一位[1]。
马铃薯生长过程中会遭受病毒的威胁,导致马铃薯种性退化、产量下降以及品质变劣。马铃薯X病毒(PotatovirusX,PVX)是传播范围最广的马铃薯病毒[2],马铃薯Y病毒(PotatovirusY,PVY)是对马铃薯危害最为严重的病毒[3-4],马铃薯纺锤块茎类病毒(Potatospindletuberviroid,PSTVd)可造成马铃薯块茎裂口且不能通过茎尖脱毒汰除[5]。当2种或者2种以上病毒复合侵染马铃薯植株时,带来的损失要远高于单一病毒侵染[6-7]。
转化病毒外壳蛋白基因而获得抗病毒植株是植物抗病毒基因工程的重要方法[8]。利用RNA干扰技术将病毒来源的基因转化植物获得抗性植株,可提高植物对病毒抗性,且此法安全有效[9]。amiRNA技术是利用植物体内固有的通过miRNA进行基因沉默的系统,以拟南芥miR159a等前体序列作为amiRNA的基木骨架序列,通过人工设计特异的miRNA,经重叠PCR扩增将天然miRNA的成熟序列替换成amiRNA的成熟序列来沉默目的基因的方法[10]。amiRNA技术具有高沉默效率、稳定遗传、高特异性等优点[11]。利用amiRNA技术培育抗病毒植物已有大量报道[12-15],然而关于利用amiRNA策略培育多抗病毒的转基因植株方面的报道还较少。
本研究以拟南芥的pre-miRl59a为骨架,分别针对PVX编码的P25、PVY编码的HC-Pro以及PSTVd编码的Vip1基因设计amiRNA并构建表达载体,利用农杆菌介导法转化马铃薯品种费乌瑞它转基因植株并对T0转基因植株进行病毒抗性鉴定,amiRNA定量分析等。……
