植物抗病毒基因的機制開發(fā)
運動蛋白基因介導的抗性近些年有較快的發(fā)展。抗性表現(xiàn)為病毒在受侵染的植物中運動減緩,但運動蛋白的基因介導的抗性是廣譜性的。轉(zhuǎn)基因植物對相近的病毒甚至完全不相關(guān)的病毒都表現(xiàn)抗性。表達缺陷突變的運動蛋白基因的轉(zhuǎn)基因煙草對一些煙草花葉病毒屬的病毒都有抗性,同時,對煙草脆裂病毒、煙草環(huán)斑病毒、苜薯花葉病毒、花生褪綠條紋病毒、黃瓜花葉病毒等都表現(xiàn)抗性。相反,表達野生型的運動蛋白基因的煙草表現(xiàn)出癥狀顯現(xiàn)快、嚴重程度提高和病毒積累量大。
這方面的研究雖然剛剛起步,但現(xiàn)已有一些報道,如應用一些新奇的基因來使植物獲得抗病毒特性的技術(shù),這些基因包括編碼抗體的基因、編碼抗病毒蛋白的基因和正常病毒復制循環(huán)中寄主的基因。關(guān)研究結(jié)果表明,主要存在于細胞間的汁液中,主要在病毒侵染的早期起抗性作用。由于以前使植物獲得抗病毒特性的方法都是特異性的,因而要使植物獲得對多種病毒的抗性,就必須導入多種基因,而今應用導入基因技術(shù)的優(yōu)點,就在于不必導入其他多種基因就能使植物獲得廣譜的抗病毒特性。
雖然人們對來源于病毒基因的轉(zhuǎn)基因研究遠比非病毒基因抗性研究多得多,但對前者的機制的闡明卻遠遠落后于后者。顯性負效應基因,是指與野生類型同源但有缺陷且具有顯性效應的基因。例如,一種解釋是編碼有缺陷復制酶亞基的病毒能與寄主因子互作而裝配有缺陷的復制酶,這種復制酶不能完成正常病毒的復制。自從這種缺陷基因在病毒侵染前表達以后,它基本預先占領所有可得到的寄主因子,使得這些寄主因子遠離野生型、有完全功能的病毒蛋白。
另一種解釋就是,在病毒復制過程中,或病毒 從細胞到細胞的運動過程中,缺陷病毒蛋白能與野生病毒蛋白競爭病毒模板。這種機制能解釋缺陷復制酶基因和運動蛋白基因所介導的轉(zhuǎn)基因植物的抗性。總之,自從20世紀60年代后期轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應用以來,抗病毒基因工程得到了迅速的發(fā)展,抗病毒育種進入了一個全新的時代,病毒基因介導的抗性機制研究也開始有了新的突破。植物進化過程中可能形成了多種抵抗外來病原物的機制,特別是介導的基因沉默機制可能發(fā)揮很重要的作用。實踐證明,通過構(gòu)建可形成雙鏈789的表達載體,可有效地沉默具有轉(zhuǎn)基因共同序列的病毒的復制,這將大大加快抗病毒基因工程育種的進程。中國糧油儀器網(wǎng) http://m.6upk.com/



