不同VIGS体系在棉花中沉默效率的研究

吴 洁，刘 帅，马晶晶，杨兆光，乔艳艳，赵 沛，吴珍平，操宇琳，张朝军

(1.江西省棉花研究所/国家棉花产业技术体系鄱阳湖综合试验站，江西 九江 332105;2.中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室，河南 安阳 455000;3.塔里木大学，新疆 阿拉尔 843300)

【研究意义】病毒诱导的基因沉默(Virus induced gene silencing，VIGS)技术是20世纪90年代兴起的一种高通量、高效、快速的反向遗传学技术。其原理是目标基因接入病毒载体，形成重组病毒后侵染植株，目标基因片段转录成dsRNA，随后dsRNA被内切酶Dicer类似物切割成21～24 nt的siRNA，siRNA在植株中与一些特定的蛋白质相结合形成RNA 诱导的沉默复合体(RNA induced silencing complex，RISC)，RISC与同源RNA互作，目标基因mRNA降解[1-3]。本文选用的2个VIGS体系棉花叶皱缩病毒(Cotton leaf crumple virus, CLCrV)载体和烟草脆裂病毒(Tobacco rattle virus, TRV)载体是棉花中常用的2种VIGS体系。通常2种载体都可以通过沉默叶绿素合成基因，从而得到植株的白化表型[4-5]。【前人研究进展】TRV载体是自2001年以来运用最广泛的VIGS载体，Gao等[6]在2011年将RNA病毒TRV介导的VIGS体系运用于研究棉花的基因功能。Tuttle等[5]在2008年通过用粒子轰击和农杆菌介导的方法建立了棉花中的DNA病毒CLCrV介导的VIGS体系。TRV体系在植株中的沉默持续时间短，而CLCrV体系表型可维持在棉花的整个生育期中[7-8],但对2个VIGS体系在棉花不同发育时期和不同部位沉默效率的研究较少。新霉素磷酸转移酶基因(neomycinphosphotransferaseⅡ,nptⅡ)是转基因植物中常用的选择性标记基因，它通过合成新霉素磷酸转移酶对卡那霉素(Kan)产生抗性。利用VIGS技术沉默转基因植株中的nptII基因会使得转基因植株丧失Kan抗性[9]。【本研究切入……