病毒诱导的基因沉默（VIGS）研究进展.pdf

园 艺 学 报 2014，41（9） ：18851894 http: / www. ahs. ac. cn acta horticulturae sinica e-mail: 收稿日期：收稿日期：20140304；修回日期：修回日期：20140725 基金项目：基金项目： 公益性行业科研专项 （201203076） ； 中央高校基本科研业务专项 （xdjk2013c161） ； 重庆市科委重点实验室专项 （2012gjsz112） * 通信作者 author for correspondence（e-mail：；tel 病毒诱导的基因沉默（vigs）研究进展 宋 震，李中安，周常勇* （西南大学柑桔研究所，中国农业科学院柑桔研究所，重庆 400712） 摘 要：摘 要：病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing，vigs）是一种 rna 介导的植物抗病毒 机制，近年来已被用作研究植物基因功能的反向遗传学手段。与转基因、基因敲除、反义抑制等基因功 能研究方法相比，vigs 技术研究周期短，不需要遗传转化，具有低成本、高通量等优势。因此，vigs 已被广泛应用于植物抗病抗逆、生长发育以及代谢调控等生理途径相关基因的功能鉴定。综述了 vigs 的 机制、技术发展、沉默效率的影响因素及其在植物基因功能鉴定中的应用，并对 vigs 在植物性状改良及 植物保护方面的应用前景进行了展望。 关键词：关键词：病毒诱导的基因沉默；vigs；功能基因组学；病毒载体 中图分类号：中图分类号：q 943.2；s 6 文献标志码： 文献标志码：a 文章编号： 文章编号：0513-353x（2014）09-1885-10 research advances of virus-induced gene silencing（vigs） song zhen，li zhong-an，and zhou chang-yong* （citrus research institute of southwest university， citrus research institute of chinese academy of agricultural sciences， chongqing 400712，china） abstract： virus-induced gene silencing （vigs） is an rna-mediated antiviral defense mechanism of plant，and has been developed as a reverse genetics tool for gene function analysis recently. vigs has many advantages compared to commonly used biotechnological tools such as gene transformation，gene knockout and antisense inhibition. it is rapid with low cost，no need for stable plant transformation，and allows a large-scale screening of genes. consequently，the approach has been widely used in many plant species to characterize genes involved in various plant development processes，disease resistance，stress resistance，and metabolic regulation. this paper reviewed the mechanism and current improvements of vigs， factors affecting vigs response， and vigs applications on plant functional genomics. meanwhile， the promising application prospect on crop improvement and plant protection were also discussed. key words：virus-induced gene silencing（vigs）；functional genomics；viral vector 病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing，vigs）最早用于描述植物受病毒侵染 后的症状恢复现象（van kammen，1997） 。不过，近年来 vigs 已专门用于指通过重组病毒来沉 默植物内源基因的反向遗传学技术（burch-smith et al.，2004） 。vigs 技术是利用携带目的基因 cdna 片段的病毒载体侵染植株，随着病毒的复制和转录而特异性地诱导序列同源基因 mrna 1886 园 艺 学 报 41 卷 降解或被甲基化等修饰，从而引起植物表型或生理指标变化，实现对该功能基因的鉴定（godge et al.，2008；senthil-kumar & mysore，2011b） 。vigs 技术不需要遗传转化及突变体获取，操作 简单，具有速度快、成本低、高通量等优势，因而成为功能基因组学研究领域最具吸引力的技 术手段之一（becker & lange，2010） 。目前，vigs 体系不仅在模式植物如本氏烟、拟南芥上成 功建立，在小麦、玉米、水稻、番茄、葡萄、苹果、柑橘等作物上的应用也有报道。随着技术 的不断成熟和研究的深入，vigs 已广泛应用于植物抗病抗逆、生长发育以及代谢调控等相关基 因的功能鉴定，在植物性状改良及植物保护等方面也展现出良好的应用前景。关于 vigs 的综述 文章较多（lacome，2011；senthil-kumar & mysore，2011b；zhou & huang，2012） ，其内容主 要集中于 vigs 作用机制、技术进展、优缺点分析及在基因功能鉴定方面的应用等。本文进一步 综述了 vigs 的作用机制及其沉默效率的影响因素，突出了 vigs 技术的最新研究进展，并对其 在分子育种和植物保护方面的应用进行了展望。 1 vigs 的机制 基因沉默在生物中普遍存在，其作用表现在抵御病毒、转座子等外来核酸的入侵，识别并 抑制外源基因表达，维持生物基因组稳定性等（baulcombe，2004） 。vigs 作为基因沉默的特殊 形式，是植物抗病毒侵染的一种自然机制。当病毒或携带 cdna 的病毒载体侵染植物后，在复制与 表达过程中通常会形成双链 rna（double stranded rna，dsrna）形式的中间体。dsrna 作为基 因沉默关键激发子，首先在细胞中被类似 rnase 家族特异性核酸内切酶 dicer 类似物（如 dcl4） 切割成 21 24 nt 的小分子干扰 rna（small interfering rna，sirna） （llave，2010） 。sirnas 在植 物细胞内被依赖 rna 的 rna 聚合酶 1 （rna-dependent rna polymerase 1， rdr1） 、 rdr2 或 rdr6 进一步扩增（donaire et al.，2008） ，并以单链形式与 agronaute1（ago1）蛋白等结合形成 rna 诱 导的沉默复合体（rna-induced silencing complex，risc） ，risc 特异地与细胞质中的同源 rna 互 作， 导致同源 rna 降解， 从而发生转录后水平的基因沉默 （post-transcriptional gene silencing， ptgs） （brodersen et al.，2008；qu & morris，2008；llave，2010） ；risc 特异地与细胞核内同源 dna 相 互作用导致其被甲基化等修饰，从而发生转录水平的基因沉默（transcriptional gene silencing，tgs） （zheng et al.，2007；llave，2010） 。 2 vigs 技术的发展 2.1 vigs 载体病毒范围拓宽 rna 病毒是建立 vigs 体系时最早采用的载体病毒，也是目前应用最多的载体病毒种类。1995 年，kumagai 等（1995）首次完成了基于烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus，tmv）的 vigs 载 体构建，当携带八氢番茄红素脱氢酶（phytoene desaturase，pds）cdna 片段的重组病毒侵染烟草 后，接种上位叶片出现褪绿白化现象，并伴随着 pds mrna 水平的显著降低。由于 pds 是类胡萝 卜素合成途径中的一个关键酶，当 pds 表达受阻时，植物便丧失了类胡萝卜素的光保护作用，从而 呈现出白化效应。1998 年，ruiz 等（1998）利用马铃薯 x 病毒（potato virus x，pvx）构建了 vigs 载体，通过沉默 pds 基因同样诱发了白化效应。由此，研究者意识到 vigs 可以有效地抑制植物内 源基因的表达，并提出利用病毒载体进行未知基因功能鉴定的新技术途径。随后，基于烟草脆裂病 毒（tobacco rattle virus，trv）的 vigs 载体体系构建成功（ratcliff et al.，2001） ，因其具有病毒 9 期 宋 震等：病毒诱导的基因沉默（vigs）研究进展 1887 症状较轻、沉默效率高、持续时间长及能够侵染分生组织等优点，在模式植物本氏烟、拟南芥以及 番茄、 马铃薯、 辣椒、 矮牵牛、 棉花等多种植物上得到应用， 是目前应用最为广泛的 vigs 载体 （huang et al.，2012） 。 dna 病毒用于 vigs 具有载体构建简便、无需体外转录及操作难度低等优点。1998 年，基于双 生病毒番茄金色花叶病毒 （tomato golden mosaic virus， tgmv） 的 vigs 体系成功建立 （kjemtrup et al.， 1998） ， 这是第一例 dna 病毒载体。 随后， 基于非洲木薯花叶病毒 （african cassava mosaic virus， acmv）和棉花皱叶病毒（cotton leaf crumple virus，clcrv）的 vigs 体系相继构建成功，并在木 薯和棉花中得到应用，促进了木薯和棉花的功能基因研究（fofana et al.，2004，tuttle et al.，2008） 。 最近，水稻东格鲁杆状病毒（rice tungro bacilliform virus，rtbv）也被改造为 vigs 载体，通过农 杆菌介导接种实现了水稻内源基因 pds 的高效沉默（purkayastha et al.，2010） ，这是第 1 例能够通 过农杆菌介导接种水稻的 vigs 载体。 卫星病毒由于具有基因组小，在植物中复制水平高且容易遗传操作等特点，成为一种优良的候 选 vigs 载体。继 rna 病毒和 dna 病毒作为 vigs 载体之后，基于卫星病毒的 vigs 体系也得到 了开发。2002 年，gossel 等（2002）首次完成了对伴随 tmv u2 株系的卫星病毒 stmv 的 vigs 载体化改造，并成功实施了对烟草 pds 等多个植物内源基因的沉默。周雪平教授的研究团队先后报 道了基于中国番茄黄化曲叶病毒卫星 betasatellite （即 dna ） 和基于烟草曲茎病毒卫星 alphasatellite （即 dna1） 的 vigs 载体 （tao & zhou， 2004；cai et al.， 2007；huang et al.， 2009；zhou & huang， 2012） 。上述载体在烟草、番茄和矮牵牛等多种作物上都能够诱导高效的基因沉默。 2.2 vigs 应用寄主的拓展 虽然 vigs 在基因功能研究方面展现出很大的优势，但 vigs 载体病毒的寄主范围有限，针对 不同的寄主植物往往需要开发不同的病毒载体。以往多数 vigs 系统都基于模式植物本氏烟建立， 尽管对 vigs 的机理等研究起到极大的促进作用，但针对经济作物构建新的 vigs 系统则更具实际 应用价值。holzberg 等（2002）以大麦条纹花叶病毒（barley stripe mosaic virus，bsmv）为载体， 首次在单子叶植物大麦上成功抑制了 pds 基因的表达，并进一步在小麦上得到应用（scofield & brandt，2012） 。2006 年，利用多组分病毒菜豆荚斑驳病毒（bean pod mottle virus，bpmv）在大豆 上成功建立起 vigs 体系（zhang & ghabrial，2006） ，此载体经过改造不再需要进行体外转录，显 著地增加了沉默效率（zhang et al.，2010） ，最近又进一步应用于大豆与根部微生物的互作研究 （kandoth et al.，2013） 。2006 年，ding 等（2006）报道了可用于水稻、大麦和玉米的雀麦花叶病 毒（brome mosaic virus，bmv）载体。 果树往往童期长，遗传转化困难，制约了基因功能研究的进展。而 vigs 技术则有望克服上述 瓶颈从而大大促进相关基因的功能鉴定。 基于苹果潜隐球状病毒 （apple latent spherical virus， alsv） 构建的 vigs 载体，能够高效诱导苹果、梨、番茄等的基因沉默（sasaki et al.，2011） 。随后，葡萄 的 vigs 体系也构建成功 （kurth et al.， 2012） 。 2012 年， 基于柑橘叶疱斑病毒 （citrus leaf blotch virus， clbv）的柑橘 vigs 体系构建获得突破，通过农杆菌介导首次实现了柑橘内源 pds 基因和 su 基因 的沉默（agero et al.，2012） 。由于 clbv 在多数柑橘种类中不表现症状，作为 vigs 载体和基因 表达载体在柑橘基因功能研究中具有良好的应用前景。 2.3 双元 vigs 载体 构建双元 vigs 载体并通过农杆菌介导方式进行重组病毒接种，是 vigs 技术发展和优化的一 个里程碑式进展（lacomme，2011） 。该方法以既能在大肠杆菌中繁殖又可以通过农杆菌转化植物的 1888 园 艺 学 报 41 卷 双元载体，如以 pcambia、pgreen 等为基础，首先将病毒全长 cdna 克隆到真核启动子及终止子 之间，再将其植入到载体 t-dna 的左右臂之间。这样，当双元载体通过农杆菌介导转化植株以后， 在寄主细胞内通过真核启动子转录出病毒的侵染性克隆，随着病毒的复制与移动，其携带的基因片 段便可诱导同源基因的系统沉默。这种方法避免了体外转录，大大降低了成本，并且适合于高通量 开展基因功能的沉默鉴定（burch-smith et al.，2004；meng et al.，2009） 。另外，该技术与免连接克 隆（ligation-free cloning）方法结合使用，非常有利于大规模 cdna 的功能鉴定（liu et al.，2002； dong et al.，2007） 。 2.4 可遗传的 vigs vigs 可以分为两种类型，即转录后水平的基因沉默（ptgs）和转录水平的基因沉默（tgs） （jones et al.，1998；sonoda & nishiguchi，2000；kanazawa et al.，2011） 。最近的研究发现，靶基 因启动子甲基化引发的 tgs 是可遗传的 （kanazawa et al.， 2011） 。 例如， 通过黄瓜花叶病毒 （cucumber mosaic virus，cmv）载体对靶基因启动子的甲基化，分别实现了矮牵牛和番茄相应基因的 tgs，而 其后代植株继续表现为该基因的沉默表型（kanazawa et al.，2011） 。由于病毒 rna 没有整合到植物 基因组，病毒诱导的 tgs 被归类为非转基因，利用这种方法获得的植株沉默性状可以遗传，并且后 代植株既不是转基因植株，也不需要携带病毒载体（vainstein et al.，2011） 。 最近的研究发现，部分 vigs 载体病毒诱导的 ptgs 能够通过种子传递给后代植株 （bruun-rasmussen et al.，2007；yamagishi & yoshikawa，2009；senthil-kumar & mysore，2011c） ， 并且植株的遗传基因并未发生改变。bsmv 介导的 vigs 被证明能够在大麦和小麦中至少传递 6 代 （bruun-rasmussen et al.，2007） ，第 1 代观察到的沉默率为 11%，而第 3 代及以后各代沉默率均为 100%。 alsv 介导的大豆 vigs 在第 1 代沉默率为 33%， 而在下一代沉默率达到 55%以上 （yamagishi & yoshikawa，2011） 。目前应用范围最广、基于 trv 的 vigs 载体也被证明能够在本氏烟和番茄中 诱导可遗传的 ptgs（senthil-kumar & mysore，2011c） 。 2.5 小 rna 诱导的基因沉默（migs） 小 rna 诱导的基因沉默（mirna-induced gene silencing，migs）是通过病毒载体介导在植物 中表达 microrna（mirna）实现对靶基因沉默的一种 vigs 新技术。由于参与了 mirna 通路故而 有效地提高了基因沉默的特异性，该技术使更为精准的基因敲除成为可能（tang et al.，2010） 。研 究表明，与插入更长的反义 cdna 片段相比，通过甘蓝曲叶病毒（cabbage leaf curl geminivirus， cblcv）载体表达 mirna 诱发的靶基因沉默具有更高的沉默效率（lacomme，2011） 。最近研究发 现，基于 trv 的 migs 可以诱发线虫启动 rna 干扰机制，证明通过 vigs 可以抑制病原线虫体内 相关基因的表达（valentine et al.，2007；dubreuil et al.，2009） 。这为深入研究植物病原物的互作 机制以及将 rna 沉默应用于植物保护提供了新途径（lacomme，2011） 。 2.6 寄主诱导的基因沉默（higs） 2010 年，nowara 等（2010）利用基于 bsmv 的 vigs 载体在小麦体内实现了对小麦白粉病菌 （blumeria graminis）基因 gtf1 和 gtf2 的沉默，对白粉菌侵染钉的生长产生显著影响，因此提出 利用 vigs 鉴定植物病原基因功能的新途径，并首次提出了寄主诱导的基因沉默（host-induced gene silencing，higs）概念，从而将 vigs 的沉默对象从对寄主植物基因拓展到植物病原物内源基因。 higs 是对 vigs 的进一步发展，它通过基因工程手段或病毒载体在寄主植物细胞中引入病原物基 因片段（通常构建为发卡结构） ，导致针对特定病原物核苷酸序列的 dsrna 产生，进而形成 sirna， 9 期 宋 震等：病毒诱导的基因沉默（vigs）研究进展 1889 当寄主植物受到侵染时，诱导靶标病原物内源基因的沉默，从而鉴定病原物基因功能或降低病原物 为害。作为一种全新的研究植物病原物与寄主互作的工具，higs 在病原真菌的基因功能研究和病 害控制方面具有广阔的应用前景（nunes & dean，2012） 。 3 影响 vigs 效率的因素 良好的沉默效率是 vigs 体系应用的前提， 也是科技工作者的研究方向。vigs 沉默效率很大程 度上依赖于病毒与寄主植物的相互作用以及适于寄主良好生长及病毒积累的环境条件（burch-smith et al.，2004） 。 首先，插入片段与靶基因的同源性显著影响 vigs 的效率。由于 vigs 的作用机制基于核苷酸 序列同源性，两者序列同源性越高，基因沉默效果越好（thomas et al.，2001；burch-smith et al.， 2004） 。基因片段如果选择不当可能会造成基因沉默的“脱靶” （off-target silencing） ，从而得不到有 效的沉默表型（xu et al.，2006；senthil-kumar & mysore，2011a） ，当 vigs 产生的 sirna 与靶标 mrna 的一致序列少于 11 bp，基因沉默的几率会大大降低（senthil-kumar et al.，2007） 。通过 “sirna-scan”等生物学软件进行序列比对与筛选可以预测和有效提高沉默效率（xu et al.，2006） 。 另外，植物中许多基因以家族形式存在，若要沉默基因家族的多个基因，一般应选择该基因家族的 保守区以防止不同基因之间的功能互补而达不到良好的沉默效果（jacob et al.，2003） ；如果只想沉 默家族中的特定基因，就应在其特异序列上选取靶基因片段。 其次，靶基因片段的长度、插入方向、组织方式等可能会对沉默效率产生影响。研究表明，要 达到比较好的沉默效果， 插入病毒载体的基因片段长度应该控制在 200 350 bp 之间 （burch-smith et al.，2006；liu & page，2008；zhang et al.，2010；rodrigo et al.，2011） 。如果片段大于 1.5 kb，大 部分载体很可能会丢失插入片段，或者失去系统侵染能力，从而失去诱导基因沉默的功能（burch- smith et al.，2004） 。一般而言，靶基因片段反向插入 vigs 载体比正向插入诱导的基因沉默效率要 高。但某些 vigs 病毒载体，如 dna 的沉默效率则不受插入方向的影响（tao & zhou，2004） 。另 外，将靶基因片段构建成反向互补的形式插入载体病毒，转录时形成发卡结构（hairpin）会显著地 提高基因沉默效率（lacomme & hrubikova，2003；pflieger et al.，2008） 。 再次，环境因素直接影响病毒在植物体内的积累、传播和植物生长，因此植物培育条件与 vigs 沉默的效果密切相关（burch-smith et al.，2004） 。温度是影响 vigs 沉默效率最重要的因子之一 （szittya et al.，2003；tuttle et al.，2008） 。有效沉默的适宜温度因病毒载体和宿主植物不同而不同。 一般情况下，高温环境会导致植物体内病毒含量显著降低，基因沉默的效率亦明显降低；而在较低 的温度条件下，病毒的含量和基因沉默的效率都显著地上升。例如，应用 trv 病毒载体在番茄中实 施基因沉默时，要获得比较好的沉默表型，环境温度要低于 21 ，高于 28 时 trv 介导的 vigs 几乎完全被抑制（tuttle et al.，2008） 。有一些病毒载体则对温度有良好的适应性，环境温度在较宽 的范围内变化时沉默效率受影响不大。如卫星病毒载体 dna 和 dna1，二者在 22 32 环境中 都能高效诱导基因沉默（cai et al.，2007） 。湿度对 vigs 沉默的效果也有影响，相对较低的湿度有 利于 trv 介导的 vigs（fu et al.，2006） 。 另外，vigs 病毒载体的接种方法对基因沉默效率具有不同程度的影响。摩擦接种、微粒轰击 及农杆菌介导接种是目前实施 vigs 常用的方法。其中，农杆菌介导接种侵染效率高，成本低廉且 操作简便，因而应用最为广泛（lacomme，2011） 。为了获得更好的 vigs 沉默效率，针对不同植物 及病毒载体， 农杆菌接种方式得到了进一步的改进， 比如注射法 （agero et al.， 2012） 、 灌根法 （ryu et al.，2004） 、高压喷枪法（fu et al.，2005） 、真空浸润法（ding et al.，2006）等。最近建立的幼芽 1890 园 艺 学 报 41 卷 真空浸润法（sprout vacuum-infiltration） （yan et al.，2012）更为简单、高效，更适宜于大规模 vigs 应用。而在番茄、草莓和越橘离体果实中直接注射诱发基因沉默的成功，为果蔬采摘后相关基因的 研究提供了良好的技术手段（romero et al.，2011） 。另外，在用农杆菌介导接种时，通过局部共表 达基因沉默抑制子可以显著提高基因的沉默效率（rodrigo et al.，2011） 。 4 vigs 的应用及展望 vigs 作为植物基因功能鉴定的一种反向遗传学新技术，与转基因、基因敲除、反义抑制等基 因功能研究方法相比，不需要繁杂的突变体筛选及转基因植株的获取，操作简便，获得表型快，成 本低廉。同时，vigs 具有高通量的优势，且能够应用于细胞基本功能或发育早期相关基因的功能 鉴定。 因此， vigs 技术一经诞生便得到了广泛的应用。 其中， 植物抗性相关基因的功能鉴定是 vigs 技术应用的热点之一，包括抗病毒（chen et al.，2013） 、真菌（gao et al.，2013） 、细菌（maimbo et al.， 2010） 、 昆虫 （mantelin et al.， 2011） 相关基因， 以及逆境抗性相关基因 （manmathan et al.， 2013） 等。vigs 技术不需要转基因，因而在发育相关基因研究上具有优势，被认为是植物苗期致死相关 基因功能鉴定的最佳手段 （becker & lange， 2010） 。 迄今已利用 vigs 技术鉴定分析了蝴蝶兰 （hsieh et al.，2013）及罂粟（hands et al.，2011）的花形态建成、棉花纤维发育（qu et al.，2012） 、果实 成熟（jia & shen，2013）及筛管发育（jin et al.，2006）相关基因等。利用 vigs 还研究鉴定了植 物许多代谢途径相关的功能基因，其中包括植物甾醇及吡咯生物合成（luo et al.，2013） 、光合作用 代谢途径、纤维素及木质素合成、淀粉代谢（george et al.，2012）等相关基因。 随着拟南芥、水稻、柑橘（xu et al.，2012）等植物基因组计划的完成以及番茄、马铃薯、大豆、 小麦、玉米等基因组序列信息的快速累积，vigs 将以其周期短、成本低、高通量等优势拥有更为 广阔的应用前景。在更多寄主，尤其是果树等童期长、转基因困难、常规方法较难进行基因功能研 究的园艺作物上，建立高效稳定的 vigs 体系将是未来研究的方向之一。相信随着 vigs 机制的深 入解析及相关分子生物学技术的进步，能够有效克服 vigs 存在的一些弊端和不足，如基因沉默不 完全、沉默效率及表型不稳定、易受病毒侵染症状影响等，从而建立更为精准、更加高效和更高通 量的 vigs 技术体系，更好地开展功能基因组学研究。 除了基因功能鉴定，vigs 技术在植物基因工程及分子育种上展现出良好的应用前景。研究表 明，vigs 载体病毒可以诱导寄主植物可遗传的转录水平及转录后水平基因沉默 （vainstein et al.， 2011） 。vigs 这种非转基因但能够稳定遗传的特性具有很高的应用价值。通过 vigs 沉默作物优良 性状负调控基因、代谢途径关键酶基因可能快速实现植物重要经济性状的改良。例如，通过大麦条 纹花叶病毒载体沉默 talsd1 基因可以提高小麦对条锈病的抗性（guo et al.，2013） ，而该载体是可 诱导遗传性转录水平沉默的一种载体，相关技术进一步优化后便可能应用于培育非转基因但抗性增 强的改良品种。另外，通过 vigs 沉默晚花基因型水稻的开花负调控因子（purwestri et al.，2009） 使其同早花基因型水稻的杂交成为可能。同时，缩短播种至开花的时间还有助于加速育种进程 （yamagishi & yoshikawa，2011） 。vigs 技术还可应用于提高一些不适于农杆菌介导遗传转化植物 的遗传转化率。例如，当农杆菌介导遗传转化的负调控因子被沉默以后，所得植株的外植体便可用 于稳定的遗传转化（gelvin，2010） 。 此外，vigs 技术有望开辟植物保护新途径。寄主诱导基因沉默概念的提出及其应用实践表明， vigs 不仅可以作用于植物内源基因，在寄主体内也可实现对病毒、真菌、线虫等病原基因的沉默。 因此， 利用重组特异序列的 vigs 载体接种植物可用于对真菌、 线虫等病害的防控 （kurth et al.， 2012； nunes & dean，2012） 。研究证实，携带绿色荧光蛋白基因（gfp）的 trv 载体可以诱发基因沉默， 9 期 宋 震等：病毒诱导的基因沉默（vigs）研究进展 1891 介导对pvx-gfp的抗性； 而pvx-gfp也可以介导对携带gfp基因片段cmv的抗性 （ratcliff et al.， 1999） 。因此，通过装载目标病毒有关基因，vigs 载体有望开发为抗病毒疫苗，具有良好的应用前 景。最近的报道还显示，在寄主植物中，vigs 载体能够沉默小麦条锈病菌致病基因的表达，从而 显著降低其为害（panwar et al.，2013） ；应用 vigs 技术也可以抑制植物病原线虫相关基因的表达 （valentine et al.，2007；dubreuil et al.，2009） ，这均为基于 vigs 开发植物保护新途径提供了选择。 references agero j，ruiz-ruiz s，del carmen vives m，velzquez k，navarro l，pea l，moreno p，guerri j. 2012. development of viral vectors based on citrus leaf blotch virus to express foreign proteins or analyze gene function in citrus plants. molecular plant-microbe interactions，25 (10)： 13261337. baulcombe d. 2004. rna silencing in plants. nature，431 (7006)：356363. becker a，lange m. 2010. 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