植物病毒表达载体的研究现状及其应用前景

就国内外植物病毒载体构建的现状、开发应用前景及存在的问题进行了简要的综述。

外源基因在植物病毒表达载体中表达策略的研究进展

利用植物病毒表达载体表达外源蛋白是近年来发展起来的具有表达量大、速度快和廉价等优势的生产系统 ,其有 4种构建策略 :基因取代、基因插入、融合抗原和基因互补。此外还从病毒表达载体的基础性研究和商业应用方面进行了详细讨论。

植物病毒表达载体pClYVV/CP/W的构建及GFP表达的研究

[目的]研究植物病毒表达载体pC1YVV/CP/W的构建及用pC1YVV/CP/W表达绿色荧光蛋白(GFP),为植物反应器生产有用蛋白、开发有效的植物病毒载体提供参考。[方法]用三叶草黄脉病毒侵染性全长cDNA克隆pC1YVV基因组的Mb/CP基因之间的一段多克隆位点和两侧含有病毒蛋白酶NIa切割识别序列的多聚脱氧核糖核苷酸接头,构建pC1YVV/CP/W载体,并将绿色荧光蛋白基因插入pC1YVV/CP/W中构建pC1YVV/CP/W/GFP载体,用反转录PCR对重组病毒克隆转录情况进行检测,并用Western杂交对重组病毒克隆表达的目的基因产物进行测定。[结果]pC1YVV/CP/W/GFP接种的蚕豆幼苗表现出与野生型C1YVV相同的症状,发病率达100%,表明重组病毒克隆pClYVV/CP/W/GFP有侵染性,外源基因的插入没有破坏载体pClYVV/CP/W的开放阅读框;外源基因在F_4子代病毒基因组中稳定存在;重组病毒克隆pC1YVV/CP/W/GFP至少到F_4子代病毒能稳定表达GFP。[结论]该研究结果为用植物表达有用蛋白提供了有用的植物病毒载体。

植物病毒表达载体pClYVV/CP/W的构建及GFP表达(摘要)(英文)

[目的]研究了植物病毒表达载体pClYVV/CP/W的构建及用pClYVV/CP/W表达绿色荧光蛋白(GFP),为植物反应器生产有用蛋白、开发有效的植物病毒载体提供参考。[方法]用三叶草黄脉病毒侵染性全长cDNA克隆pClYVV基因组的NIb/CP基因之间的一段多克隆位点和两侧含有病毒蛋白酶NIa切割识别序列的多聚脱氧核糖核苷酸接头,构建pClYVV/CP/W载体,并将绿色荧光蛋白基因插入pClYVV/CP/W中构建pClYVV/CP/W/GFP载体,用反转录PCR对重组病毒克隆转录情况进行检测,并用Western杂交对重组病毒克隆表达的目的基因产物进行测定。[结果]pClYVV/CP/W/GFP接种的蚕豆幼苗表现出与野生型ClYVV相同的症状,发病率达100%,表明重组病毒克隆pClYVV/CP/W/GFP有侵染性,外源基因的插入没有破坏载体pClYVV/CP/W的开放阅读框;以感染叶总RNA为模板,对pClYVV/CP/W/GFP表达GFP外源基因的稳定性进行了检测,从F0(重组病毒质粒最初转录出的病毒)一直检测到F4子代病毒。检测结果表明,外源基因在F4子代病毒基因组中稳定存在;以从感染叶中提取的总蛋白为抗原,以GFP抗体为第1抗体,以碱性磷酸酶标记抗体为第2抗体,用Western杂交对重组病毒克隆pCVYVV/CP/W/GFP表达外源蛋白进行了定性检测。从F0一直检测到F4子代病毒。检测结果表明,重组病毒克隆pClYVV/CP/W/GFP至少到F4子代病毒能稳定表达GFP。[结论]该研究结果为用植物表达有用蛋白提供了有用的植物病毒载体。

马铃薯晚疫病菌RxLR效应因子RD24基因克隆及其PVX表达载体构建与鉴定

马铃薯晚疫病病原菌致病疫霉菌(Phytophthora infestans)在侵入寄主细胞的同时分泌效应因子(Effector),该类蛋白在晚疫病致病过程中发挥着关键作用,是抑制植物免疫的重要因素。PITG_RD24是马铃薯晚疫病菌位于细胞核核的一个重要效应因子。为了快速鉴定效应因子RD24在马铃薯中瞬时表达的状况及抗性情况,构建效应子RD24的PVX表达载体是十分必要的。本研究利用PCR、酶切、分子克隆等生物学技术,将RD24片段连接插入至PVX (pGR106)载体中,然后用热击法将连接产物转化至大肠杆菌DH10B感受态细胞中。通过PCR筛选、质粒提取、测序比对,结果表明成功获得含有目的表达载体pGR106·RD24的质粒,可为下一步筛选马铃薯广谱抗病基因研究提供必备载体。

木薯普通花叶病毒侵染性克隆及GFP表达载体的构建与分析

木薯普通花叶病毒(Cassava common mosaic virus,CsCMV)(Potexvirus属,Alphaflexiviridae科)是新发现的一种潜在威胁木薯产业的病毒。本研究以前期在中国首次报道发现的CsCMV海南儋州Hainan-DZ分离物(CsCMV-HN)为基础,利用In-Fusion无缝克隆将CsCMV-HN全长cDNA片段克隆到植物表达载体pGreenII-35S上,构建其全长cDNA侵染性克隆pCsCMV-HN。通过农杆菌介导法将侵染性克隆pCsCMV-HN注射接种本生烟,接种10 d后开始出现褪绿及叶皱缩等症状,经RT-PCR检测和病症观察统计,侵染效率达100%。在此基础上,采用90 bp重复的CP亚基因组启动子(subgenomic RNA promoter,SGP)策略构建其携带gfp报告基因的病毒表达载体pCsCMV-GFP,农杆菌注射接种本生烟7~10 d后,在紫外灯下可观察到非接种叶有较强的绿色荧光,RT-PCR检测和Western blot分析表明pCsCMV-GFP可在本生烟上系统性表达GFP。本研究成功构建的CsCMV侵染性克隆及GFP表达载体将为进一步研究该病毒基因功能及致病机制提供借鉴。