大丽轮枝菌nep基因沉默表达载体的构建及其转化研究

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棉花黄萎病是一种严重的棉花病害,它能导致棉花叶片脱落,结铃率降低,从而影响棉花产量。其致病菌大丽轮枝菌(verticilliumdahliae)具有存活时间久,传播途径多等特点,防控非常困难。现在对棉花黄萎病的防治方法,主要有农业和药剂防治、抗病品种选育、生物防控等,但是这些方法都只能在一定程度上抑制黄萎病菌,不能根治黄萎病。由于至今还没找到有效的防治方法,黄萎病被称为棉花的“癌症”,每年给我国棉花的生产造成巨大的经济损失。因此,找到棉花黄萎病的致病基因将对黄萎病的防治起到重要作用。   RNA干扰(RNAinterference,RNAi)是近几年迅速发展起来的一种基因阻断技术,它是指内源性或外源性双链RNA导致细胞内靶标mRNA发生降解,进而阻断靶标基因表达的过程,它属于转录后水平的基因沉默。RNAi已成为一种强大的“基因沉默”技术,对于验证未知基因功能、调控基因表达、保护生物体免受病毒侵害等方面具有重要意义。具有发夹RNA结构(hairpinRNA,hpRNA)的双链RNA具有很高的特异性和高效性,被广泛应用于基因功能研究。   本论文中,构建了大丽轮枝菌nep基因的沉默表达载体,并进行了烟草遗传转化,从而为研究nep基因的功能奠定基础。   1.目标片段的扩增   为了构建沉默表达载体,利用PCR反应扩增了拟南芥苹果酸合酶基因的内含子3(ms-i3),nep基因的正、反向片段。在扩增内含子时,首先提取了拟南芥的总DNA,然后以其为模板扩增出ms-i3。扩增nep基因的正、反向片段时,提取了大丽轮枝菌的总RNA,然后利用反转录试剂盒进行了反转录反应,得到大丽轮枝菌的cDNA,以cDNA为模板进行两轮巢式PCR反应,扩增出含有3端部分非翻译序列(UTR)的nep基因,接着以它为模板扩增出来正、反向片段。   2.沉默表达载体的构建   利用融合PCR的方法,将内含子,正、反向片段融合到一起,融合后的结构能转录出含有内含子的发夹RNA结构(ihpRNA)。利用PstⅠ和BamHⅠ限制性内切酶,对ihpRNA结构与植物表达载体pCAMBIA1305.1进行酶切。将酶切后的产物连接,成功构建沉默表达载体pCAMBIA1305+ihpRNA。利用电转化的方法,将沉默表达载体电转进农杆菌中,经过遗传标记筛选和PCR鉴定,获得了含有沉默表达载体的农杆菌。   3.烟草遗传转化   在进行烟草遗传转化过程中,以农杆菌介导的烟草叶盘转化系统为技术平台,以烟草的叶盘为外植体,用含有沉默表达载体的农杆菌LBA4404和EHA105对烟草进行转化。通过对烟草叶盘进行预培养、共培养、生芽培养和生根培养,获得了烟草再生苗。对它们进行GUS染色和PCR验证,发现再生苗转化成功。
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