高安全性抗多种病毒的转基因马铃薯研究

病毒侵染造成品种退化，严重降低产量和品质，是长期困扰马铃薯生产的一大难题。项目把RNA干扰技术、核酶技术和无标记转基因技术用于马铃薯抗病毒基因工程，设计一个PLRV 特定基因片段的反向重复序列和一个特异切割PSTVd的核酶基因，将二者重组到无标记表达载体上，利用马铃薯无标记转基因技术将这2个基因导入课题组已有的RNA干扰型高抗PVX和PVY的无标记转基因马铃薯受体材料中，以期获得同时抗四种病毒的无标记转基因马铃薯。反向重复序列和核酶基因不编码蛋白质，转化载体无标记基因，可同时规避目的基因和标记基因潜在的安全性问题。项目的完成，将探明综合利用RNA干扰技术、核酶技术、无标记转基因技术获得抗多种病毒转基因马铃薯的可行性和多抗机制，为进一步聚合其它优良基因提供材料基础，同时降低转基因马铃薯的安全性评价成本，为马铃薯高效安全抗多病毒转基因提供科学依据和技术支撑，也为其它作物的安全性转基因提供新思路

病毒侵染造成品种退化，严重降低产量和品质，成为长期困扰马铃薯生产的一大难题。项目把RNA干扰技术、核酶技术和无标记转基因技术用于马铃薯抗病毒基因工程，设计了一个马铃薯卷叶病毒基因间隔区序列的反向重复基因和一个特异切割马铃薯纺锤块茎类病毒的核酶基因。体外切割试验表明，核酶基因的转录产物对类病毒有较高的切割活性。将反向重复基因和核酶基因重组到植物表达载体pCAMBI3301上，分别替换该载体上的标记基因bar和报告基因gus,构建成无标记双价表达载体。利用农杆菌介导法，将反向重复基因和核酶基因导入课题组已有的RNA干扰型高抗马铃薯X病毒和Y病毒的无标记转基因马铃薯受体材料中，获得了聚合抗四种病毒的无标记转基因马铃薯，从中筛选出5份抗性较高的材料。Northern blot结果表明，核酶基因在转基因马铃薯中能高效表达；siRNA检测结果表明，RNA干扰机制在接种病毒之前就已启动。反向重复序列和核酶基因不编码蛋白质，转化载体无标记基因，可同时规避目的基因和标记基因潜在的安全性问题。项目的完成，探明了综合利用RNA干扰技术、核酶技术、无标记转基因技术和多重转化技术能获得兼抗多种病毒的转基因马铃薯，为马铃薯抗病毒育种提供了新的基础材料。项目的完成，也为进一步通过多重转化聚合更多抗病基因、从根本上解决马铃薯病毒性退化提供了科学依据和技术支撑，为其它作物的安全性转基因提供了新思路。