
技术摘要:
本发明实施例公开了一种橡胶树八氢番茄红素脱氢酶基因VIGS沉默体系及其构建方法与应用,属于生物技术领域。所述橡胶树八氢番茄红素脱氢酶基因VIGS沉默体系具有如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。本发明操作简单,建立了一套快速、有效的病毒诱导沉默体系,有效避免了传统 全部
背景技术:
巴西橡胶树为大戟科科橡胶树属植物,原产于亚马逊森林。中国植胶区主要分布 于海南、广东、广西、云南等地区,其中海南为主要植胶区。橡胶树为落叶乔木,树皮中的乳 管生产乳状汁液的胶乳,胶乳是巴西橡胶树的主要次生代谢物质,也是天然橡胶的主要来 源。橡胶树的经济寿命约30年,生长寿命约60年。通过常规杂交育种手段,培育一个橡胶树 新品种需要20~30年。遗传转化体系的建立是有效验证橡胶树基因功能、缩短橡胶树育种 周期、加快新品种培育的必经途径。 目前对橡胶树的相关基因的研究才开始起步,经过基因组测序后,科研工作者获 得了很多基因序列,并克隆了很多基因,却无法进一步深入研究,其中主要的原因是其遗传 转化体系不成熟,遗传转化的检测手段也比较少。目前用于橡胶树农杆菌遗传转化的受体 主要是胚性愈伤组织,利用其它材料作为受体还没有报道。胚性愈伤组织作为转化受体存 在如下缺陷:1.取材受季节限制,剥离雄蕊费工费时,花药再生能力差,很难获得胚性愈伤 组织,因此无法满足一年四季的转化要求;2.组织再生能力差,很难获得转基因植株,难以 满足日益增长的科研和生产需求;3 .愈伤组织作为转化受体,遗传转化效率低。VIGS (virus-induced gene silencing)技术是一种高效的遗传转化体系,已应用于多种植物进 行基因功能验证,但该体系目前在橡胶树上尚无应用。
技术实现要素:
为此,本发明实施例提供一种橡胶树八氢番茄红素脱氢酶基因VIGS沉默体系及其 构建方法与应用。 本发明利用VIGS系统在植物体内可移动的特点,以橡胶树幼苗的根、茎和叶为受 体,通过侵染受体植株部位的不同条件进行的病毒诱导基因沉默体系,系统建立一种高效 的不同于已报道的橡胶树遗传转化方法。本发明操作简单、快速、有效,避免传统遗传转化 需要繁重的劳动和效率低下的缺点。该体系可有效降低橡胶树中HbPDS基因的表达水平,可 以获得病毒诱导的基因沉默性状,进而解决有效验证橡胶树基因功能的问题,为挖掘具有 重要农艺性状的橡胶树基因,为培育优良的橡胶树品种奠定基础。 为了实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案: 根据本发明实施例的第一方面,本发明实施例提供了一种橡胶树八氢番茄红素脱 氢酶基因VIGS沉默体系,具有如SEQ ID NO:1所示的核苷酸序列。 根据本发明实施例的第二方面,本发明实施例提供了上述橡胶树八氢番茄红素脱 氢酶基因VIGS沉默体系的构建方法,包括以下步骤: 3 CN 111593065 A 说 明 书 2/6 页 S1、根据橡胶树八氢番茄红素脱氢酶HbPDS基因序列信息并结合pTRV2载体的序列 信息设计特异引物: HbPDS1F:GAATTCGGCGCTTAACTTTATTAACCCTG, HbPDS1R:CTCGAGCTTTAGTTTCCTGTCGAACCATATG; S2、特异引物以橡胶树cDNA为模板进行PCR扩增反应,获得大小为409bp的HbPDS目 的基因片段; S3、将步骤S2得到的HbPDS目的基因片段连接到PMD-18T载体上; S3、将连接到PMD-18T载体上的HbPDS目的基因片段用酶切后连接到采用同样酶切 后的pTRV2载体上,得到pTRV2-HbPDS重组质粒; S4、将pTRV2-HbPDS重组质粒转化到农杆菌中,即得到VIGS沉默体系。 根据本发明实施例的第三方面,本发明实施例提供了上述橡胶树八氢番茄红素脱 氢酶基因VIGS沉默体系的应用,对两蓬叶期的橡胶树幼苗的根、茎和叶在室温下进行侵染, 或者抽真空进行侵染;将侵染后的橡胶树幼苗先放在28℃下暗培养12h,然后将橡胶树幼苗 放在温室苗圃中培养。 进一步地,侵染使用10mM MgCl2 10mM MES 150μMAS的混合溶液。 进一步地,抽真空进行侵染时,真空度为0.08MPa,侵染时间为1小时。在此条件下, 可增加侵染效率。 本发明实施例具有如下优点: 本发明的转化受体与以往报道均不同,橡胶树幼苗作为转化受体具有明显优势: 既可以用种子苗也可以用组培苗,一年四季均有材料,可满足随时转化需要。根据橡胶树八 氢番茄红素脱氢酶(HbPDS)的编码基因序列设计特异引物,通过PCR扩增在橡胶树中获得 409bp的cDNA片段。将获得的HbPDS cDNA片段构建到pTRV2载体上,获得pTRV2-HbPDS重组质 粒,通过农杆菌介导的侵染受体植株根、茎和叶部位的病毒诱导基因沉默体系。本发明操作 简单,建立了一套快速、有效的病毒诱导沉默体系,有效避免了传统遗传转化需要繁重的劳 动和效率低下的缺点。该体系能够有效降低橡胶树中HbPDS基因的表达水平,获得病毒诱导 的基因沉默性状,进而解决有效验证橡胶树基因功能的问题,为挖掘具有重要农艺性状的 橡胶树基因,为培育优良的橡胶树品种奠定基础。 附图说明 为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方 式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅 仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据 提供的附图引伸获得其它的实施附图。 图1为病毒诱导的橡胶树八氢番茄红素脱氢酶(HbPDS)基因高效沉默体系的流程 图。 图2为HbPDS cDNA片段扩增电泳图和pTRV2-HbPDS重组质粒鉴定;其中:1:DNA Marker;2:pTRV2-HbPDS重组质粒;3:pTRV2-HbPDS重组质粒双酶切;4:pTRV2-HbPDS重组质 粒PCR产物;5:DNA Marker。 图3为对照处理和转橡胶树八氢番茄红素脱氢酶(HbPDS)基因处理橡胶树后出现 4 CN 111593065 A 说 明 书 3/6 页 的叶片白化的表型。 图4为qRT-PCR检测对照植株叶片和转基因植株叶片的HbPDS基因相对表达量。