植物抗病毒基因工程研究进展

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1、植物抗病毒基因工程研究进展作者：承豪指导教师：徐海清学校：淮阴工学院专业：生物工程学号：1101602118摘要：植物病毒是一类重要的植物病原微生物，每年都给全球的农业生产带来了巨大的损失。近年来，通过基因工程技术培育抗病毒植物已经成为抵抗植物病毒的有效手段。木文简要讨论了近年来植物抗病毒基因工程的方法策略，主要包括：植物自身的抗病毒基因策略、来源于病毒的抗性基因策略，干扰素等抗性策略；并分析了其存在问题和发展趋势。关键词：植物病毒基因工程抗性机制Abstract:Plantvirusesareanimportantclassofplantpathogenicmicroorg

2、anismswhichhasbroughthugelosseseveryyearduringtheworld'sagriculturalproduction.Inrecentyears,cultivatethevirus-resistantplantsthroughgeneticengineeringtechnologyhasbecomeaneffectivemeansofresistancetoplantviruses.Thepaperbrieflydiscussedthestrategiesingeneticengineeringforplantresistancetov

3、iraldiseasesinrecentyears・Thesestrategiesincludehost-gene-mediatedresistancestrategiesandpathogen-derivedresistancestrategies,whichincludeviralcoatproteingene,movementproteingene,replicasegene,satelliteRNA,antisenseRNA,anddefectiveinterferingRNA・Inaddition,antibodygene,ribozymeandinterferon

4、alsohavetheabilitytoconferresistanceagainstplantviruses.Meanwhile,resistancemechanismsandtheperspectiveofapplicationofeachstrategywerebrieflydiscussed.Keywords:Plantvirus,Geneticengineering,Resistancemechanism植物病毒每年给世界各地的农作物生产造成严重损失，每年全世界的农作物因病毒侵害的损失数百亿美元，传统的防治方法已远远无法满足现代农业的生产要求。病毒侵染之所以复杂，在

5、于一方而病毒的高突变率所致的植物抗病品种抗性丧失速度远高于常规植物抗病育种速度；另一方面病毒在隐症野生植物屮的储存；第三，无亲缘关系的病毒复合侵染以及病毒侵染的持久性，特别是以线虫和真菌传播的植物病毒能在土壤中存活许多年。因此，在适宜病毒介体生长的温度条件下，大面积连作缺乏抗病基因的植物，造成的经济损失会更高oIlamiltonCl]于20世纪80年代初首先提出了基因工程保护的设想，在转基因植物中表达病毒基因组序列可能是防御病毒侵染的途径之一。近20多年来，某因工程的发展,为防治病毒病开辟了新途径。本文就植物抗病毒工程策略屮FI前常用的来自于植物抗性基因、病毒来源的基因及其他

6、策略的研究进展进行综述。1利用非病毒来源的基因策略ill一些植物在病毒侵染的时会启动主动防御机制，最普遍最常见的主动防御机制就是通常所说的过敏反应，也就是那些最初被病原侵染点周围的细胞发生程序性死亡最终在病原最初侵染点周围形成坏死斑。如番茄中的Tm-1或Tm-2和Tm-22基因，马铃薯的Rx,Ry,烟草中的N基因等等［2］。这类基因通常称为R基因。根据其抗性水平的不同还分为：真实免疫指病毒复制完全不能发生；阈下侵染指病毒的复制仅局限于受侵染的细胞。不管R基因是在模式植物还是在不同的作物品种中，所有的R基因编码的蛋白质分别具有富亮氨酸重复结构(leucine-ricerepea

7、t,LRR)或丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(serine-threoninekinase,STK)结构［3］。这些植物基因如何识别病原物或病原物的基因产物，以及因此而产生抗性的机理仍不清楚。姜国勇［4］研究小组通过对Tm-22基因转化体在不同启动子的调控下，对ToMV-2a毒株感染所表现的症状不同，说明启动子在Tm-22基因的抗病反应中具有非常重要作用。另外，1971年，FlorHH［5］等人提出的基因对基因(gene-for-gene)假说，认为寄主中调节或决定抗病性的基因及其数量与病原中调节或决定致病性的