核基质结合区对马铃薯Y病毒非翻译CP基因及反向重复片段介导抗病性的影响

摘要

病原介导的抗病性是一种RNA介导的抗病性,也是一种转录后基因沉默.实践证明利用病毒来源的基因材料培育抗病毒植物是植物抗病毒基因工程的一种潜在有效的策略.核基质结合区是真核生物染色体中可以与核基质结合的一段DNA序列.它通过与核基质结合,把染色体分隔成一个个环状结构.许多研究表明核基质结合区能增强基因的转录、提高和稳定转基因的表达.利用核基质结合区构建表达载体被证明是一种提高基因表达的有效方法.该研究以马铃薯Y病毒坏死株系(PVY<'N>)的衣壳蛋白(CP)基因和烟草(NC89)为材料,拟通过将不同表达活性的MARs(TM1为弱MAR,TM2为强MAR)构建在能形成单链非翻译的PVY<'N>-CP基因和形成hairpin-RNA结构的98bp反向重复结构表达盒外侧来转化烟草,探究不同表达活性的MARs对单链全长非翻译的PVY<'N>-CP基因及反向重复结构所介导的抗病性差异.主要的研究结果和结论如下:1.不同表达活性的MARs对单链全长非翻译的PVY<'N>-CP基因介导抗病性的影响;2、不同表达活性的MARs对反向重复结构所介导抗病性的影响;98bp的反向重复足以诱导转基因植物产生抗病性.尽管将MARs构建在反向重复的两侧没有得到抗病植株,但也为MARs与核基质结合成环而起作用的成环模型提供了一种间接证据,这同时也说明MARs只可能增强不含反向重复结构的基因的表达,而对含反向重复的转基因则容易形成转录水平基因沉默.

目录

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符号及缩略词说明

1.引言

1.1同源依赖性基因沉默

1.1.1转录后基因沉默

1.1.2转录水平基因沉默

1.1.3TGS与PTGS的关系

1.1.4PTGS和TGS相关事件

1.2核基质结合区

1.2.1核基质的结构和组成

1.2.2 MARs的分离鉴定

1.2.3 MARs的结构特征

1.2.4 MARs序列结合蛋白

1.2.5染色体结构和基因转录

1.2.6 MARs对转基因表达的影响

1.2.7 MARs与基因沉默

1.2.8 MARs影响的分子机制

1.3本研究的立题依据和主要研究内容

研究报告

2.第一部分MARs对马铃薯Y病毒全长非翻译CP基因介导抗病性的影响

2.1材料与方法

2.2结果与分析

3第二部分MARs对pVYN-CP3’端98bp反向重复片段介导抗病性的影响

3.1材料与方法

3.2结果与分析

4.讨论

4.1 MARs能提高转单链全长非翻译PVYN-CPN的转基因植株对pVYN的抗病比率

4.2拷贝数与转基因植物的抗病性

4.3 98bp反向重复结构能有效的激发PTGS

4.4 MARs对反向重复结构的影响

5.结论

5.1 MARs对马铃薯Y病毒全长非翻译CP基因介导抗病性的影响

5.2 MARs对PVYN-CP3’端98bp反向重复片段介导抗病性的影响

6.参考文献

7.附录

附录Ⅰ常用缓冲液及培养基的配制

附录Ⅱ常用化学试剂、分子生物学试剂及仪器

附录Ⅲ质粒pROKⅡ图谱及PVYN-CP基因和MARs序列

附录Ⅳ测序分析报告

致谢

9.攻读学位期间发表的论文