植物转基因沉默及控制

植物基因工程的目的就是获取外源基因能够按照设计要求正常表达和稳定遗传的转基因植物。近几年来,广泛报道了转基因植物中存在转基因沉默现象。主要阐述了两种转基因沉默的机理即转录水平的基因沉默和转录后水平的基因沉默,各种机理都涉及DNA DNA,DNA RNA,RNA RNA的相互作用。同时,还讨论一些控制转基因沉默现象的策略,特别是MAR在转基因植物中具有增强基因表达和减少株间差异的作用。     

转基因植物中外源基因沉默机制及防止对策

系统论述了诱发转基因沉默的因素、植物转基因沉默发生水平并提出了基因沉默的防止对策,基因沉默现象是导致外源基因不能在转化植物中正常表达的重要原因。甲基化、重复序列、反式失活和共抑制是基因沉默的主要诱因。其作用水平主要有三种：位置效应、转录水平的基因沉默和转录后水平的基因沉默,避免基因间的同源性、避免重复序列的出现、消除甲基化的影响、使用MAR以及使用诱导型启动子,可以提高外源基因的表达水平,有效防止基因沉默。     

核基质结合区与转基因沉默

核基质结合区(matrix attachment region,MAR)又叫支架附着区(scaffold attachment region,SAIL)是染色质被限制酶消化后仍与核基质或核骨架结合的DNA序列。转基因沉默主要发生在两个水平上,一是转录水平,二是在转录后水平。位置效应是引起转录水平基因沉默的重要因素。研究发现,用MAR构建的载体能够提高转基因的表达水平,能在一定程度上克服基因沉默．降低转基因在不同转基因系间的表达差异,增强外源基因表达的稳定性。     

转录后基因沉默的机制及其应用

确定导致转录后基因沉默的原因,探索在转基因植物研究中避免基因沉默的对策。方法是将转基因沉默分为转录水平的沉默和转录后水平的沉默,分别对RNA阈值模型、异位配对和异常RNA模型、双连RNA模型等几种导致转录后基因沉默模型的分析。结果确定了转基因沉默抑制现象和转录后基因沉默的形成机制,以及转录后基因沉默理论和实践意义。提出了利用RNAi等技术进行基因功能鉴定和利用基因沉默进行病毒防治的策略。     

SAR与植物转基因沉默的消除

随着转基因技术在各个应用领域的深入和发展,转基因沉默现象已引起越来越多的人关注。转基因沉默主要发生在转录或转录后水平,涉及核酸的三种相互作用,即：ＤＮＡ－ＤＮＡ、ＤＮＡ－ＲＮＡ、ＲＮＡ－ＲＮＡ。这是植物基因表达调控的具体表现之一,也是外源基因插入后生物体的一种自我保护。ＳＡＲ协同转基因进行转化,可以消弱宿主ＤＮＡ对外源基因的不利影响。实验证明,在稳定整合的转基因植物中,ＳＡＲ提高了整体表达水平,并降低了不同转化体之间的差异。这是消除植物转基因沉默的一条有效途径。     

SAR与植物转基因沉默的消除

随着转基因技术在各上应用领域的深入和发展,转基因沉默现象已引起越来越多的关注。转基因沉默主要发生在转录或转录后水平,涉及核酸的三种相互作用,即：ＤＮＡ－ＤＮＡ、ＤＮＡ－ＲＮＡ、ＲＮＡ－ＲＮＡ。这是植物基因表达调控的具体表现之一,也是外源基因插入后生物体的一种自我保护。ＳＡＲ协同转基因进行转化,可以消弱宿主ＤＮＡ对外源基因的不利影响。实验证明,在稳定整合的转基因植物中,ＳＡＲ提高了整体表达水平,并降     

植物转基因沉默研究进展、对策及应用

转基因沉默 (ｔｒａｎｓｇｅｎｅｓｉｌｅｎｃｉｎｇ)是导入并整合进受体基因组中的外源基因在当代转化体或其后代中表达受到抑制的现象。自Ｐｅｅｒｂｏｌｔｅ在 1986年首次报道发现转基因沉默现象以来 ,相关报道不断发表。如今 ,转基因沉默现象已成为遗传转化技术实用化 ,商品化过程中的巨大障碍。从九十年代开始 ,人们就致力于转基因沉默方面的研究。随着研究的不断深入 ,转基因沉默的各种机理不断被揭示 ,并研究出相应的对策。1.植物转基因沉默研究进展转基因沉默的各种机理都涉及到各种核酸之间的相互作用 ,包括转录水平的基因沉默 (ｔ…     

植物转基因沉默研究进展

随着转基因技术在植物中的广泛应用,转基因沉默受到越来越多的重视。转基因沉默可发生在转录和转录后两种水平,其基本特征就是依赖于同源的重复序列。转基因的重复拷贝间,转基因与同源的内源基因间及RNA病毒与同源转基因间都会发生基因沉默。可能有不同的机制导致转基因沉默,本文综述了转基因沉默的机理研究及转基因沉默在植物抗病基因工程和植物功能基因组学方面的应用 。     

转基因植物转录后基因沉默的特点、机理及应用

自在转基因植物中发现转基因沉默现象以来 ,很多学者对该现象进行了广泛的研究 ,认为其作用机制有三种 :位置依赖性基因沉默、转录水平基因沉默、转录后水平基因沉默。目前主要集中于转录后水平基因沉默的研究 ,通过研究发现它具有广泛性、可传导性及特异性的特点 ,并对其机制提出了一些假说。最近 ,人们还发现转录后水平基因沉默与植物抗病毒能力有联系。本文对转基因植物转录后基因沉默的特点、机理及应用方面的进展作了综述     

转录后基因沉默--植物抵御外来病毒入侵的一种机制

基因沉默是近几年来在转基因植物中发现的一种后生遗传现象。基因沉默大体可以分为两类：位置效应引起的基因沉默和同源依赖的基因沉默。其中,同源依赖的基因沉默又可以分为转录水平的基因沉默和转录后水平的基因沉默。基因沉默的发现使得人们对植物和病毒的相互关系有了一个新的认识。基因沉默研究中所发现的转录后基因沉默现象是植物抵御病毒入侵、保持自身基因组完整性的一种防御机制,是植物与病毒共进化的结果。对于沉默产生的机理,尤其是转录后基因沉默,已经提出不少模型,但是都未能较全面地解释基因沉默中出现的各种实验现象。该文现就实验所取得的相关结果、转录后基因沉默机制和植物对病毒防御机制的相互关系,以及其研究进展进行综述。     

Engineering broad-spectrum resistance against RNA viruses in potato

RNA silencing technology has become the tool of choice for inducing resistance against viruses in plants. A significant discovery of this technology is that double-stranded RNA (dsRNA), which is diced into small interfering RNAs (siRNAs), is a potent trigger for RNA silencing. By exploiting this phenomenon in transgenic plants, it is possible to confer high level of virus resistance by specific targeting of cognate viral RNA. In order to maximize the efficiency and versatility of the vector-based siRNA approach, we have constructed a chimeric expression vector containing three partial gene sequences derived from the ORF2 gene of Potato virus X, Helper Component Protease gene of Potato virus Y and Coat protein gene of Potato leaf roll virus. Solanum tuberosum cv. Desiree and Kuroda were transformed with this chimeric gene cassette via Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation and transgenic status was confirmed by PCR, Southern and double antibody sandwich ELISA detection. Due to simultaneous RNA silencing, as demonstrated by accumulation of specific siRNAs, the expression of partial triple-gene sequence cassette depicted 20% of the transgenic plants are immune against all three viruses. Thus, expression of a single transgene construct can effectively confer resistance to multiple viruses in transgenic plants.