植物花色形成及其调控机理

综述了植物花色的表现、起源与进化、功能及其调控机制。植物花色主要表现为单色、变色和杂色,是长期进化的结果,主要功能是指示传粉者和保护花器官。花色素主要包括类黄酮、类胡萝卜素和生物碱。花色素的存在及其变化是植物花色表现的化学机制,色素在花瓣中的空间分布及其对光的作用是花色表现的解剖学和光学机制,细胞液pH值、花发育阶段和植物激素是花色表现的植物生理学机制。传粉者、真菌侵染、机械损伤、园艺措施、光、温度、水分、矿质营养和糖等是影响花色的外部因素。花瓣彩斑主要由基因突变或病毒入侵而形成。     

植物花色形成及其调控机理

综述了植物花色的表现、起源与进化、功能及其调控机制.植物花色主要表现为单色、变色和杂色,是长期进化的结果,主要功能是指示传粉者和保护花器官.花色素主要包括类黄酮、类胡萝卜素和生物碱.花色素的存在及其变化是植物花色表现的化学机制,色素在花瓣中的空间分布及其对光的作用是花色表现的解剖学和光学机制,细胞液pH值、花发育阶段和植物激素是花色表现的植物生理学机制.传粉者、真菌侵染、机械损伤、园艺措施、光、温度、水分、矿质营养和糖等是影响花色的外部因蝌素.花瓣彩斑主要由基因突变或病毒入侵而形成.     

植物病毒基因沉默抑制子研究进展

RNAi普遍存在于真核生物中,是植物应对外来病毒入侵的一种防御机制。但是植物病毒能通过产生不同的抑制子蛋白来抑制寄主基因沉默的发生。病毒抑制子通过干扰基因沉默的起始、siRNA的积累或干扰系统性基因沉默等方式抑制寄主的基因沉默。有的病毒抑制子蛋白还能促进病毒的积累和胞间移动,加强侵染组织的病毒病症状表现。主要阐述了RNAi的机制、病毒抑制PTGS的作用方式、几种常见的沉默抑制子以及抑制子与病毒侵染的关系。     

一种基于过敏性反应机制的抗植物病毒侵染策略

基于植物的过敏性反应机制,构建了PVY Nib基因和来自于细菌Bacillus amy—loliquefaciens的一类Rnase基因Barnase基因的融合基因的植物表达载体。在此表达载体内两基因的拼接处,保留了原来PVY蛋白酶识别PVYNIb和CP蛋白剪切位点的七肽保守序列。通过农杆菌介导获得此融台基因的转基因烟草植株。病毒侵染试验表明,转基因植物在病毒侵染后,发病症状被改变。少部分转融合基因的植株对病毒侵染表现局部抗性。     

植物抗病毒分子机制

在与植物病毒的长期斗争中,植物进化出多种抗病毒机制,其中RNA沉默和R基因介导的病毒抗性是最受人们关注的两种机制.一方面,RNA沉默是植物抵抗病毒侵染的重要手段.植物在病毒侵染过程中可形成病毒来源的双链RNA,经过DCL蛋白的切割、加工形成sRNA,与AGO蛋白结合形成RISC指导病毒RNA的沉默,用于清除病毒.相应地,病毒在与植物的竞争中进化出RNA沉默抑制子,抑制宿主RNA沉默系统以逃避宿主RNA沉默抗病毒反应,增强致病能力.另一方面,植物也进化出R基因介导植物对包括病毒在内的多类病原的抗性.R蛋白直接或间接识别病毒因子,通过一系列的信号转导途径激活植物防御反应,限制病毒的进一步侵染.对植物抗病毒的研究有助于人们对植物抗病分子基础的理解,有重要的科学意义和潜在应用价值.本文综述了植物抗病毒分子机制的重要进展.     

病毒基因沉默抑制子及其作用机制

基因沉默或RNA 沉默是植物、真菌以及无脊椎动物抵御病毒侵染的重要机制, 为了应对这种机制, 病毒编码RNA 沉默抑制子抑制宿主的基因沉默, 抵抗由基因沉默介导的宿主对病毒的抗性. 病毒编码的RNA 沉默抑制子, 又被称为病毒基因沉默抑制子, 广泛存在于各种植物RNA 病毒和DNA 病毒以及部分动物病毒中. 近年来, 针对病毒基因沉默抑制子作用机制的研究表明, 病毒基因沉默抑制子通过与宿主基因沉默通路中的RNA 或者关键蛋白分子相互作用, 发挥抑制宿主对病毒的抗性以及干扰宿主正常的基因表达调控的功能. 由于植物基因沉默通路的复杂性, 病毒基因沉默抑制子的作用机制也是复杂而多样的.     

病毒诱导烟草的基因沉默

病毒诱导基因沉默是利用RNA介导病毒防卫机制的一项技术。构建含有目的基因片段的人工改造病毒载体,通过农杆菌侵染导致植物内源目的基因沉默。为建立病毒诱导基因沉默体系,选用烟草脆裂病毒（TRV）和烟草为实验材料。构建了八氢番茄红素去饱和酶基因（PDS）的基因沉默病毒载体,病毒载体侵染结果显示目的基因PDS沉默导致烟草幼苗出现光漂白现象。采用RT-PCR的方法检测目的基因PDS的沉默效果,结果显示PDS基因mRNA被显著降解。该体系的建市有利于将来对植物基因进行高通量功能分析。     

病毒诱导的基因沉默及其在植物基因功能研究中的应用

RNA介导的基因沉默是近年来在生物体中发现的一种基于核酸水平高度保守的特异性降解机制.病毒诱导的基因沉默（virus induced gene silencing, VIGS）是指携带植物功能基因cDNA的病毒在侵染植物体后,可诱导植物发生基因沉默而出现表型突变,进而可以研究该目的基因功能.至今,已经建立了以RNA病毒、DNA病毒、卫星病毒和DNA卫星分子为载体的VIGS体系,这些病毒载体能在多种寄主植物（包括拟南芥、番茄和大麦）上有效抑制功能基因的表达.VIGS已开始应用于N基因和Pto基因介导的抗性信号途径中关键基因的功能研究、抗病毒相关的寄主因子研究以及植物代谢和发育调控研究.在当前植物基因组或EST序列大量测定的情况下,VIGS为植物基因功能鉴定提供了有效的技术平台.     

miRNA调控昆虫与病毒互作的研究进展

miRNA是一类重要的非编码小分子RNA,可在转录后水平调控基因表达,参与并调控机体的生长发育、细胞分化、细胞凋亡、抗病毒、激素分泌、神经系统等重要生物过程。本文介绍了miRNA的合成途径及其生物学功能,并重点阐述miRNA在昆虫宿主与病毒互作中的调控作用:通过mRNA剪切或抑制靶标蛋白的翻译负调控靶标基因,实现基因沉默,调控约50%的蛋白质编码基因的表达,许多miRNA已被发现在人体和植物中参与调控病毒的复制侵染,因此也有可能控制害虫对病毒抗性的产生,恢复病毒对害虫的防控作用。最近有研究将害虫特异的miRNA转入植物,干扰昆虫蜕皮过程导致幼虫的死亡,作为Bt转基因作物的替代,成为抗虫基因工程的新选择。研究miRNA在昆虫对病毒抗性产生中的作用,将为昆虫抗病毒机制的研究提供新的思路,为害虫生物防治措施的应用及改进提供理论参考。     

杆状病毒侵染的分子基础*

相状病毒是昆虫的专一性寄生病毒,可作为一种有效的生物杀虫剂。杆状病毒侵染寄主表现在其基因的功能上。侵染是一个复杂的过程,包括许多不同基因的表达、调控等,以苜蓿丫纹夜蛾核多角体病毒（Autographa califormica mucleopolyhedrovirus,AcMNPV）为例,从分子水平上概述了与杆状病毒侵染有关的基因及蛋白质的结构特性与功能,为进一步了解杆状病毒侵染寄主的机制,从而有效的改良杆状病毒,扩大杀虫谱,提高其杀虫效果提供参考。