抗病毒的转基因植物.ppt

抗病毒的转基因植物 生科13103班 覃林 龙成 黄丹萍 植物病毒病的诊断与鉴定 1 植物病毒病的概述病毒 virus 是一种由核酸 蛋白或其复合体构成的 可以增殖 传染和寄生在其他生物体上的非细胞形态分子生物病毒区别于其它生物的主要特征是 1 病毒是个体微小的分子寄生物 其结构简单 2 专性寄生物 其繁殖需要寄主提供原料和场所 按寄主的性质不同 病毒分为 1 寄生植物的植物病毒 Plantvirus 2 寄生动物的动物病毒3 寄生细菌的噬菌体 植物病毒的危害及作用病毒引起的病害在数量上占植物病害的第二位 由植物病毒引起的植物病害的植物有 禾本科 茄科 豆科 十字花科和葫芦科等 在鲁西北引起毁灭性的植物病毒病有番茄蕨叶病毒病 花叶病毒病 辣椒花叶病毒病和烟草脉坏死病毒病等 生产上危害较大的植物病毒病害有 烟草花叶病 黄瓜花叶病 马铃薯病毒病 玉米矮花叶病等 植物病毒也有可利用的价值 特别在开发基因工程的载体 转基因植物研究等方面 发挥了很大的作用 植物病毒的研究现状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 在于一方面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中的储存 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 Hamilton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 基因工程的发展 为防治病毒病开辟了新途径 本文就植物抗病毒工程策略中目前常用的来自于植物抗性基因 病毒来源的基因及其他策略的研究进展进行综述 花叶症状 畸型 黄化 抗病毒转基因植物 利用植物自身编码的抗病毒基因培育抗病毒植物 病毒外壳蛋白转基因植物 病毒复制酶转基因植物 移动蛋白转基因植物 核糖体失活蛋白转基因植物 病毒卫星RNA转基因植物 转基因番茄 对病毒表现强烈过敏反应 病毒复制酶转基因植物 将病毒RNA复制酶基因改造后导入植物体后 看干扰病毒的复制 从而达到抗病毒的目的 将CMV缺损型复制酶基因导入烟草后 转化株对CMV表现了高度的抗性 移动蛋白转基因植物病毒在细胞间的移动主要受病毒本身编码的移动蛋白和寄主因素控制 移动蛋白能够修饰胞间连丝 同时又能与病毒核酸结合 是病毒核酸的三维结构改变成丝状的核酸 蛋白质复合体 有利于通过胞间连丝 将TMV的移动蛋白基因缺失突变后导入烟草中 转化株不仅对同一属的多种病毒具有抗性 而且对烟草脆裂病毒 黄瓜花叶病毒等具有抗性 抗真菌转基因植物 植物对真菌等病害微生物的防御主要包括机械防护和生物学保护两个方面 当致病菌入侵植物时 植物细胞壁的结构发生变化 细胞壁的强度和硬度增加 另一方面 植物细胞被诱导合成多种活性物质如抗毒素和几丁质酶等 以抑制真菌的生长和入侵 几丁质酶转基因植物 几丁质酶转基因植物 几丁质酶广泛存在于植物和微生物中 它能降解几丁质 该酶一般由单基因编码 由于几丁质是许多植物病原真菌细胞壁的主要成分 因而利用几丁质酶转基因植物在防治植物真菌病害中有重要作用 正常的植物中几丁质酶的活性很低 但当病原真菌侵染植物植物时能诱导产生很高的几丁质酶活性 Broglie等将菜豆几丁质酶的cDNA与CMV35S启动子重组 导入烟草和番茄中 转化株对立枯丝核菌的抗性显著提高 转基因烟草 转基因植物 转基因植物 Transgeneplant 是拥有来自其他物种基因的植物 该基因变化过程可以来自不同物种之间的杂交 但今天该名词更多的特指那些在实验室里通过重组DNA技术人工插入其他物种基因以创造出拥有新特性的植物 转基因植物的研究主要在于改进植物的品质 改变生长周期或花期等提高其经济价值或观赏价值 作为某些蛋白质和次生代