植物基因沉默的研究进展
基因沉默
《细胞》：不依赖于RNAi的基因沉默机制被发现来自瑞士日内瓦大学细胞生物学系的研究人员发现了一种不依赖于RNAi（RNA干扰）的基因沉默机制，这为进一步揭示生物体中基因沉默的多样化，以及功能作用提供了重要信息。
这一研究成果公布在最新一期的《细胞》（Cell）杂志上。
RNA沉默存在两种既有联系又有区别的途径：siRNA(small interference RNA)途径和miRNA(microRNA)途径。
siRNA途径是由dsRNA(double-stranded RNA)引发的，dsRNA被一种RNaseⅢ家族的内切核酸酶(RNA- induced silencing complex，Dicer)切割成21－26nt长的siRNA，通过siRNA指导形成RISC蛋白复合物(RNA-induced silencing complex)降解与siRNA序列互补的mRNA而引发RNA沉默。
而miRNA途径中miRNA是含量丰富的不编码小RNA(21－24个核苷酸)，由Dicer酶切割内源性表达的短发夹结构RNA(hairpin RNA，hpRNA)形成。
miRNA同样可以与蛋白因子形成RISC蛋白复合物，可以结合并切割特异的mRNA而引发RNA沉默。
尽管引发沉默的来源不同，但siRNA 和miRNA都参与构成结构相似的RISC，在作用方式上二者有很大的相似性。
在最近的一项研究中，来自加州大学河畔分校的研究人员发现了一种新的小RNAs分子，而这些小RNAs与近期的研究热点PIWI-interacting RNAs （piRNAs）和repeat-associated siRNAs (rasiRNAs）也不相同，这说明了小RNA家族和小RNA介导的基因调控远比之前预想的复杂。
同样在这篇文章中，研究人员也发现基因沉默机制包含有多种途径，他们最新发现酿酒酵母中，反义RNA稳定（Antisense RNA Stabilization）能通过组蛋白去乙酰化引起转录基因沉默。
病毒基因沉默抑制因子与AGO蛋白结合抑制RNA沉默的研究进展
甲基 化作用 ， 导致 ｓ Ｎ ｉ Ａ因缺少末 端 甲基化保 护 Ｒ 而 易 于 降 解 ［ 。黄 瓜 花 叶病 毒 （ＭＶ 编 码 的 ２ ４ ＿ Ｃ ） ｂ 蛋 白及 花 椰 菜 花 叶病 毒 （ａ Ｃ ＭＶ） 编码 的 Ｐ ６蛋 白是
中 图 分 类 号 ： ７ Ｑ４ 文献 标志码 ： Ａ Ｄ Ｉ 码 ：０３ ６ ／．ｓ ． ０ — ５ ０２ １ ．１ ０ Ｏ 编 １．９ ９ｊ ｓ １ ６ ６ ０ ． ２０ ． ６ ｉｎ ０ ０ ０
Ｅｖ ｌ ｔ ｎ ｏ ｓ ｒ ｉ ｉ ｇ Ｈｏ ｔＲＮＡ ｉ ｎ ｉ ｇ ｂ ｎ ｉ ｇ ｏ ｒ ｌ ｕ ｐ ｅ ｓ ｒ Ｐ ｏ ｅｎ ａ ｄ Ａｒ ｏ ａ ｔ ｓ ｏ ｕ ｉ ｆＲｅ ｔ ａ ｎ ｎ ｓ ｏ Ｓ ｌ ｃ ｎ ｙ Ｂｉ ｄ ｎ ｆＶｉ ａ ｐ ｒ ｓｏ ｒ ｔ ｉ ｎ ｇ ｎ ｕ ｅ ｅ Ｓ
天 津农 业科 学 Ｔａｊｎ ｇｉ ｌ ｒｌ ｃ ｎｅ ｉ ｉ ｒ ｕｔ ａ Ｓ ｉ ｃｓ ｎ Ａ ｃ ｕ ｅ
・植 物 生理 与 生 物 技 术
病毒基 因沉默抑制 因子 与 Ａ Ｏ蛋 白结合抑制 Ｒ Ａ沉默 的研 究 Ｇ Ｎ 进 展
申永 梅 ， 纪 君 ， 晓辉 ， 杨 霍 田东 方 ， 雪松 曹
Ｓ Ｎ Ｙ ｎ － ｅ ， ＡＮ ｉｊｎ， Ｕ ｉ － ｕ ， Ｉ Ｎ Ｄ ｎ —ａ ｇ， Ａ ｕ — ｏ ｇ ＨＥ ｏ ｇ ｍ ｉ Ｙ Ｇ Ｊ—ｕ Ｈ ０ Ｘ ａ ｈ ｉ Ｔ Ａ ｏ ｇ ｆ Ｃ Ｏ Ｘ ｅ ｓｎ ｏ ｎ
（ ．ｏｌｇ ｆＬｆ Ｓｉｎｅ ｉｏｈｎ ｎｖｒｉ ，Ｌａｃ ｅｇ Ｓ ａｄ ｎ ５ ０ ９ Ｃ ｉａ２ Ｓ ａｄ ｎ ｒｖｎ ｉ ｏ ｍｉｅ ｃ ｏｌ ｉａ ，ｈｎ ｏ ｇ １Ｃ ｌ ｅｏ ｉ ｃ ｃ，Ｌａｃ ｅ ｇＵ ｉｅｓｙ ｉｏｈｎ ， ｈ ｎ ｏｇ２ ２ ５ ， ｈｎ ； ． ｈｎ ｏ ｇＰｏｉｃａ Ｃ ｍ ｔ ｅＳ ｈｏ，ｎ ｎ Ｓ ａｄ ｎ ｅ ｅ ｅ ｔ ｌ ｔ Ｊ
RNAi技术和基因沉默的机制和应用
RNAi技术和基因沉默的机制和应用RNA干扰技术（RNAi）是一种广泛适用于生物科学研究的技术。
它是通过引导小分子RNA介导的基因沉默来抑制基因表达。
RNAi技术最初在植物和昆虫中被发现，但现在已广泛用于哺乳动物和人类细胞和组织中的基因表达调控研究。
在本文中，我们将讨论RNAi技术和基因沉默的原理、机制和应用。
RNAi的基本原理RNAi技术利用RNA分子的寡核苷酸（siRNA）或小干扰RNA （shRNA）来干扰基因的表达。
siRNA是由RNA分子降解酶Dicer切割长双链RNA产生的。
shRNA则是由人工合成的RNA分子。
在细胞内，siRNA或shRNA与蛋白质复合物RISC结合并介导基因沉默。
RNAi可以通过两种方式干扰基因表达。
第一种方式是RNA干扰（post-transcriptional gene silencing，PTGS），其作用在转录后RNA分子级别，导致RNA分子的降解或翻译受阻。
第二种方式是基因组学RNAi（simultaneous silencing of multiple genes，SSMG），其作用在基因组水平，导致染色体的某一区域沉默，从而抑制基因的表达。
RNAi的分子机理RNAi的分子机理是一系列复杂的分子事件。
RNAi起始于RNA分子的降解过程。
在细胞内，RNA分子通过RNA聚合酶复制DNA成为mRNA，而mRNA分子则被转录成蛋白质。
RNAi的分子机理是通过RNA分子的降解来干扰基因的表达。
RNA分子的降解分为两个步骤：第一个是dsRNA（双链RNA）的特异酶Dicer的作用分解成siRNA。
第二步骤是siRNA与RISC（RNA诱导的沉默复合物）结合，选择性攻击与siRNA相同序列的mRNA分子，导致mRNA分子的降解或翻译受阻。
这个过程在细胞中形成一个自停反馈回路，使得RNAi可以快速响应和调节基因表达。
RNAi的应用RNAi技术已广泛应用于生物医学研究中的基因调控和治疗。
病毒诱导基因沉默的研究进展
基因表达的调控机制 ， 它广泛存在于各种生物 中， 在植物 中称为转录后基 因沉默 （ｏｔｒ ｓ ｉｉ ａ ｇｎ ｐｓｔｎｃｐｏ ｌｅｅ －ａ ｒ ｔｎ
ｓｅｃ ｇ Ｐ Ｇ ） ］病毒诱 导 的基 因沉 默 （ｉ ｓｎ ｕｅ ｅｅｓｅｃｎ ， ＩＳ 属 于 转 录后 的基 因沉 默 ， ｉｎｉ ， Ｔ Ｓ ¨ ． ｌ ｎ ｖ ｕ ｄ ｃｄｇｎ ｉｎｉｇ Ｖ Ｇ ） ｒ ｉ ｌ 指
Ｋｅ ｒｓ ｖｒｓｉ ｕｅ ｅ ｅ ｉ ｎｉｇ（ Ｉ Ｓ ； ｅｔｒ ｆｎｔ ｎ ｅ ｔｉ ｔ ｎ ｙｗｏｄ ： ｉ — ｄ ｃｄｇｎ ｌ ｃ ｅ ｎ ｓ ｅ ｎ Ｖ Ｇ ） ｖｃ ； ｕｃｉ ａ ｉ ｎｉｃ ｉ ｏ ｏｌ ｄ ｆ ａ ｏ
Ｒ Ａ介导 的基 因沉 默 （ Ｎ —ｅｉｔ ｅｅｓｅｃ ｇ 是一 种 通 过 核 酸序 列 特 异 性 的相 互 作 用来 抑制 Ｎ Ｒ Ａｍ ｄａｅ ｇｎ ｉ ｎｉ ） ｄ ｌ ｎ
１ Ｖ ＧＳ类 型 Ｉ
ＶＧ ＩＳ最早 在 Ｒ Ａ病毒 中发 现 ．９５年 ，ｕ ｇｉ ｔ ｌ 在烟 草花 叶病毒 （ ｏａｃ ｏａ ｉ ｓ Ｔ Ｎ １９ Ｋ ｍａａ ｅ ａ Ｔｂｃｏｍ ｓｉｖｕ ， ＭＶ） ｃ ｒ 中插入 一段八 氢番 茄红 素脱氢 酶 （ ｈｔｅｅｄｓｔｒｓ，Ｐ Ｓ ｃ Ｎ 片段 ， ｐ ｙ ｎ ｅａ ａｅ Ｄ ）Ｄ Ａ ｏ ｕ 当带 有 该 ｅ Ｎ 片 段 的 Ｔ Ｖ 重 ＤＡ Ｍ
１１ Ｒ ． ＮＡ病 毒诱 导的基 因沉默
Ｒ Ａ病毒诱导的基因沉默是 目前研究 比较深入 的一种基 因沉默．０ １ ，ａ ｌ 报道了以烟 Ｎ ２０ 年 Ｒ ｔｉ ｅ ａ ４ ｃｆ ｔ ｌ 草脆裂病毒（ ｏａｃ ｒｔ ｒ ， Ｒ ） Ｔｂｃ ｔ ｖｕ Ｔ Ｖ 为载体的 ＶＧ ｏ ａｌ ｉ ｓ ｅ ＩＳ体系 ， 并比较 了 Ｔ Ｖ和 Ｐ Ｘ诱导转基 因 Ｇ Ｐ 转基 Ｒ Ｖ Ｆ、 因 Ｇ Ｓ 内源基因 Ｐ Ｓ Ｒ ｂ ｃ 小亚基和 Ｌ Ａ Ｙ Ｕ、 Ｄ 、ｕｉｏ ｓ Ｅ Ｆ 开花基因发生基因沉默的效率和持续时间， 研究发现无论 在抑制转基因还是 内源基因的表达上 ，Ｒ Ｔ Ｖ诱导基 因沉默的效率和持续性都优于 Ｐ Ｘ， Ｖ 同时，Ｒ Ｔ Ｖ产生的 病毒症状也轻于 Ｐ Ｘ ２０ 年 ， ｏ ｂｒ ｅ ａ 以大麦条纹花叶病毒 （ ａ ｅ ｓ ｏ ｉｖ ｕ，Ｓ Ｖ 为载 Ｖ ．０ ２ Ｈ ｌ ｅ ｌ ｚ ｇｔ Ｂ ｒｙ ｔ ｍ ｓ ｃ ｉｓＢ Ｍ ） ｌ 却ｅ ａ ｒ 体， 首次在单子叶植物大麦上成功抑制 了 Ｐ Ｓ基因的表达．０４年 ， Ｄ ２０ 又报道了以豌豆早枯病毒 （ ｅ ｒ Ｐａｅ ｌ ａｙ ｂ ｗ ｉ ｒ ， Ｅ Ｖ 为载体的 ＶＧ 体系， ｒ ｎ ｇｖｕ Ｐ Ｂ ） ｏ ｎ ｉｓ ＩＳ 这是第 １ 个可应用于豆科植物基因沉默的 ＶＧ 载体 ． ＩＳ 其 中 ，Ｒ Ｔ Ｖ是应用 最 广 的 ＶＧ ＩＳ载 体 ， 应 用 于本 氏烟 、 被 番茄 、 南芥 和马 铃薯 等 多 种植 物 ． 载体 目 拟 该
小麦WRKY转录因子VIGS基因沉默载体构建及验证
小麦WRK转录因子VIGS基因沉默载体构建及验证：WRKY transcription factor family can help improve plant stress tolerance ，which widely exist in variousplants. After TaWRKYgene was silenced by VIGS method，it was found that the proportion of succeed Bgt inoculation increased ，and the percentage of abnormal appressoria declined ，such as papilla. The results indicated that TaWRKY gene played an important role in wheat- Bgt interaction.小麦白粉病是由布氏白粉菌( Blumeria graminis f. sp. Tritici )侵染所引起的真菌感染性病害，如遇高温多湿天气病害流行，会使小麦严重受害，导致减产13%- 34%[1]。
因此，科学家一方面通过抗病育种，不断培育新的抗病小麦品种来抵御病害，另一方面通过深入的抗病分子机理研究，克隆抗病相关基因、弄清抗病信号通路以及基因工程等技术手段，以达到抗病分子育种的目的。
转录因子可以与真核基因启动子区中的顺式作用元件互作，激活或抑制多个下游功能基因转录，从而使植株获得综合改良效果。
研究表明，WRK转录因子家族几乎存在于所有植物中，它们共同含有一段高度保守氨基酸序列WRKYGQK[2] WRK广泛参与植物种子萌发与休眠、开花、代谢、激素信号转导，还参与抵御生物和非生物胁迫等反应过程。
拟南芥AtWRK Y3基因直接调控了植物抗毒素Camalexin 的合成[3] ，并且调控大量抗病相关基因的表达[4]。
植物DNA甲基化与转基因沉默
ｅ ｉ ａ ｅｎｐ ｙ ｓａＶｔ ｌ ｎ ｈ ｖｌ ｍｅｔ ｆ ｅｅｉｅｇｎｅｉ ｃｎ ｌ ． １ ｔ ｙｉｒ ｕｅ ｅ／ｄ Ａ ｍ ｔ ｌｉ ａ ｅｍｏｔ ｌ ｃ ｇｈｓｂｅ ｌ ｉ ｉｌｏｅｉ ｔｅ ｅｅ ｐ ｎ ｎｔ ｎｉｅｒ ｇｔ ｈｏｏｙ １１ ｓ ｄ ｔｄ ｃｓｈ ｌ ｅ ｆ Ｎ ｅ ｙａｏ ｄｔ ｓ ｎｎ ａｎ ａｒ ｄ ｏ ｏｇ ｃ ｎ ｅ ｇ ｅ ｕ ｎｏ ｔ Ｉｏ ｏ Ｄ ｈ ｔｎ ｎ ｈ
遗传学告诉我们 ， 基因结构的改变会引起生物体表现型
的改变 ， 而这种 改变 是 可 以遗传 的 。然 而 ， 年来 的研 究 表 近 明， 现代 生物从 祖先 基 因组 中所 获得 的生 长 、 发育 和进化 信 息并不仅仅 是基 因序列 。在基 因 的 Ｄ Ａ序列 不发生 变化 的 Ｎ
在 这些位点 常常并不发生 甲基化 ｌ。 ３ Ｊ Ｄ Ａ甲基化作 为最早被发现 ， Ｎ 最普遍 的表观修饰 途径广
关键 词 Ｄ Ａ甲基化 ； Ｎ 转基 因沉 默 ； 表观遗传 ； 因工程 基 中图分类号 Ｓ ８ 文献标识码 Ａ １ ８ 文章编号 ０ １ — ６ １２０ ）２ ０ ３６ ０ ５７ ６ １ （ ９ １ — ５８ — ４ ０
Ａ Ｍ 恤 ６ｍ ｎ ． 辫ｊｌ Ｓｌｎ ｉｇｉ Ｐａ ｔ ‘ ａ ｄ ｎ锄 ｅ ｉ ｃｎ ｎ ｌｎｓ ｅ
ｉ ｏｔｎ ｍｐ ｒ ｔＤＮＡ ｍｅｈ ｌａ ｓｅａｅ ｔｏｕ ｈ ＤＮＡ ｍｅｈ ｌｔｄ ｐｏｅ ｓ ａ ｔｙｔ ｎｆｒ ｒ ｓ ｈ ｇ ｔｙａｅ ｒｃ ｓ ：加 １，ＤＲＭ ，ａ ｄ ｃ ｎ ＭＴ，ｗｈｃ ｎｄｃｔｓｔｅｐｏｒ ｓ ｆｒｓａ ｃ ｎ ｔｅｍｅ ｈｎｉｍ ｉｈｉ ｉａｅ ｈ ｒｇｅｓｏ ｅ ｒｈｏ ｈ ｅ ｃａ ｓ ｒ ｆ ＤＮＡ ｔｙ ｉｎ。ｓｃ ｓＲＮＡ ｄ ｐ ｎ ｅ ｔＤＮ ｍｅｈ ｌｔ ｎ ｉｔｎ ｔｙａｉｎ，ａ ｄ ＤＮＡ ｄ ｍｅｈ ｌｔ ｎ．￣ ｏ ｈ ａａｙｉｇｔｅｒｌｔ ｎ ｈｐ ｂ ｔｅ ｎ ｏ ｍｅｈ ｈｔ ｏ ｕ ｈａ ． ｅ ｅ ｄ ｎ Ａ ｔｙａｉ ，ｈｓ ｅｍ ｈ ｌｔ ｏ ｏ ｅ ｏ ｎ ｅ ｔｙａｉ ｏ ｇ ｎ ｎ ｌｚｎ ｈ ｅａｉ ｓ ｉ ｅｗ ｏ
vigs基因沉默原理
1997年，VIGS这一术语最早被Van Kammen用于描述植物受病毒侵染后的症状恢复现象。
1999年，Baulcombe认识到，由于VIGS允许通过讲解特定基因的转录本来有针对性地下调该基因，VIGS将被作为基因功能研究的潜力巨大。
2004年，Burch-Smith通过使用重组病毒来沉默植物内源基因，此后，VIGS作为一种反向遗传学技术被研究者广泛使用。
病毒诱导的基因沉默（virus induced gene silencing，VIGS）是指携带目的基因片段的病毒侵染植物后，随着病毒的复制和转录而特异性的诱导序列同源基因mRNA降解或被甲基化等修饰，从而引起植物内源基因沉默、引起表型或生理指标变化，进而根据表型变异研究目标基因的功能。
VIGS是根据植物对RNA病毒防御机制发展起来的一种用以表征植物基因功能的基因转录技术，其内在的分子基础可能是转录后基因沉默(post-transcript gene silence)。
与传统的基因功能分析方法相比，VIGS能够在侵染植物当代对目标基因进行沉默和功能分析；无需开发稳定的转化子，并且具有沉默单个或多个基因家族成员的潜力。
因此，VIGS一经建立，即被视为研究植物基因功能的强有力工具，得到了深入的研究和广泛应用，已用于烟草、番茄、小麦、水稻等植物的抗病反应、生长发育以及代谢调控的功能基因研究。
沉默机制基因沉默在生物中普遍存在，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。
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 Ⅲ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）。
植物转基因沉默的机制及克服方法
植物转基因沉默的机制及克服方法专业:植物学学号:220100905010 姓名:潘婷摘要:植物转基因沉默可以发生在染色体DNA、转录和转录后3种不同的层次上,转录水平基因沉默机制涉及DNA甲基化、位置效应、重复序列和同源序列等的作用,转录后水平基因沉默机制常用RNA阈值模型、异常RNA模型、双链RNA模型和未成熟翻译终止模型等解释。
使用去甲基化、控制外源基因的拷贝数及结合位点、利用MAR序列、优化使用增强子、启动子等手段可以解除部分转基因沉默。
关键词:转基因沉默;外源基因;DNA甲基化;共抑制1986年Peerbotte发现转基因烟草中出现转基因沉默(transgene silencing)现象后,研究者对转基因沉默进行了许多深入探索,以期阐明转基因沉默的机制和获得克服手段。
1 转基因沉默机制转基因沉默可以发生在染色体DNA、转录和转录后3种不同的层次上,现在也把位置效应引起的沉默归到转录水平。
1.1 转录水平基因沉默(TGS)机制1.1.1 甲基化作用从目前报道看,几乎所有的转基因沉默现象都与转基因及其启动子的甲基化有关,DNA甲基化都是从启动子区域开始的,主要发生在基因5’端启动子区域。
甲基化通常发生在DNA的GC 和CNG序列的C碱基上,C碱基甲基化不是转基因沉默前提,但对维持基因沉默是必需的。
甲基化基因序列通过抑制甲基化DNA结合蛋白的结合进而抑制转录。
1.1.2 位置效应转基因在宿主细胞基因组中的整合位点往往决定着转基因能否稳定表达。
研究发现,转基因烟草中稳定表达的T-DNA至少有一侧和基因组DNA富含AT的核基质附着区相邻,并且位于端粒附近。
而不能稳定表达的T-DNA则位于异染色质及着丝粒旁。
1.1.3 重复序列、同源序列等引起的TGS Assaad等对自交转基因(潮霉素抗性基因)植株后代进行分析时发现了重复序列诱导的基因沉默(RIGS)。
重复序列诱导的基因沉默指多拷贝的外源基因以正向或反向串联的形式整合在植物基因组上而导致的外源基因不同程度的失活。
植物转基因沉默现象的发生机制
人 的查 尔酮 合成酶 的基 因和牵 牛花 中正 常 的基 因
一
起 发生 了沉默 ， 因此 他把 这 种 现 象 叫做 共 抑 制
２ １（ ） ００ １
陕
西
农
业
科
学
植 物 转 基 因 沉 默 现 象 的发 生 机 制
翟 敏 魏 华 丽 ，
（．信 阳农 业 高等专科 学校 ，河 南 信 阳 １
４４０ ； ． ６ ０ ０ ２ 中国林科 院 林业研 究所 ， 北京 １ ０ ９ ） ０ ０ １
摘 要 ： 着转 基 因技 术 的 发 展 及 应 用 ， 入 目的 基 因在 越 来越 多 的 植 物 上 发 生 不表 达 或 表 达 不 完全 等 沉 默 随 转
因调 控现 象 。转基 因沉 默发生 在转基 因与同源 的 内源 基 因之 间 ， 不影 响其他 基 因的表 达 ， 转基 因与
１９ ９ ８年 ， ｉ Ｆｒ ｅ等 在 秀 丽 新 小 杆 线 虫 （ ａ — Ｃｅ ｎ ｒ ａ ｄｔ ｌ ａ ｓ 中 发 现用 ｄ ＲＮ 比用 单 链 ｏｈ ｂ ｉｓｅｅ ｎ ） ｉ ｇ ｓ Ａ
现 象 。从 基 因 沉默 现 象 的 定 义入 手 ， 过 论 述 基 因 沉默 现 象 的发 现 ． 染 色体 Ｄ 通 在 ＮＡ 水 平 、 录 水 平 和 转 录后 转 水 平 三 种 不 同层 次 上 探 讨 了转 基 因现 象发 生 的 原 因 。认 为转 基 因沉 默 现 象 是 三 个层 次 相 互 作 用 的 结 果 ， 和 且 环 境 等 外 部 因素 有 关 ， 核 酸 水 平 上 均 是 Ｄ 在 ＮＡ— Ｄ Ａ， Ｎ Ｎ Ｄ Ａ— Ｒ ＮＡ， ＮＡ— Ｒ Ｒ ＮＡ 相 互作 用 的 结 果 。
vigs基因沉默原理 稳定遗传
vigs基因沉默原理稳定遗传vigs基因沉默原理是一种稳定的遗传现象，在动植物基因调控中起着重要的作用。
它指的是通过特定的机制，使得基因表达被抑制，从而达到稳定遗传的效果。
基因是遗传信息的载体，能够决定生物的性状和功能。
然而，有时候某些基因的表达会导致负面效果，比如过量表达可能引发疾病或异常生长。
为了避免这种不良影响，生物进化出了基因沉默的机制，即vigs基因沉默原理。
vigs基因沉默通过RNA干扰机制实现。
RNA干扰是一种现象，指的是通过RNA分子的作用，抑制靶基因的表达。
在vigs基因沉默中，首先会产生一种叫做小干扰RNA（siRNA）的分子。
这些siRNA与靶基因的mRNA发生结合，导致mRNA分解，从而阻断该基因的表达。
这种基因沉默可以在多个层面起作用，从转录调控到转录后调控，从染色体结构到DNA修复等多个细胞过程中发挥作用。
这种基因沉默也能够产生遗传记忆，即后代细胞和组织仍然保持原初基因沉默的状态。
vigs基因沉默原理的发现在生物科学领域产生了深远的影响。
通过探索这一机制，科学家们发现，通过改变siRNA的特定序列和siRNA 与mRNA的结合方式，可以有选择地沉默特定的基因。
这为研究基因功能、治疗疾病以及农业温室育种等领域提供了新的思路和工具。
在农业领域，vigs基因沉默原理可用于改良作物品种。
比如，通过利用vigs基因沉默原理来屏蔽某些抗性基因的表达，可以使作物更容易受到病虫害的抵抗力。
此外，vigs基因沉默也可以在粮食作物中降低有害代谢物的含量，提高作物的质量和安全性。
在医学领域，vigs基因沉默原理被广泛应用于基因治疗和药物研发。
通过选择性沉默特定基因，可以治疗一些遗传性疾病和恶性肿瘤。
研究者还发现，通过诱导vigs基因沉默，可以增强药物的疗效并减少副作用。
研究vigs基因沉默原理不仅拓展了我们对基因调控的理解，还为应用研究提供了新的途径。
通过深入探索vigs基因沉默机制，未来我们或许能够开发出更精准、高效的基因治疗方法，并为人类健康和农业生产带来更多的福利。
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后 引起 大约 ３ ％ 被转 化 细胞 的脉胞 菌 基 因 失 活 ， 们 称 之 为 抑 制 （ ｕｌｎ ） 与 此 同 时 ， 究 秀 丽 新 小 杆 ０ 他 ｑ ｅｉｇ ． ｌ 研
线 虫 的科学 家 们 也试 图应 用 反 义 技术 来 阻 断某 个 基 因的 功 能． ９ ８年 卡 耐基 研究 所 Ｆｒ 的研究 认 为 无 １９ ｉ ｅ 论 正义 Ｒ Ａ对基 因表达 的抑 制 还 是 反 义 Ｒ Ａ对 基 因 表 达 的 阻 断 都 是 体 外 制 备 过 程 中 ， 量 双链 Ｒ Ａ Ｎ Ｎ 微 Ｎ （ ｓ Ｎ 的污 染所 引 起 的． 且 就 是 这 些 双链 Ｒ Ａ 导 致 了基 因沉 默 ． 别 纯 化 ｄ Ｒ Ａ、 义 Ｒ Ａ、 义 ｄ Ｒ Ａ） 而 Ｎ 分 ｓＮ 正 Ｎ 反 Ｒ Ａ并 分 别注 射线 虫 ， 义 Ｒ Ａ元 基 因抑 制 作 用 ，ｓ Ｎ Ｎ 正 Ｎ ｄＲ Ａ抑 制 相应 基 因表 达 的效 率 比反 义 Ｒ Ａ 至 少 高 Ｎ
关键 词 基 因沉默 ， Ｎ Ｒ Ａ沉 默 ， 抗病 毒机 制 Ｑ ４ ． ９５ ８ 文献 标 识码 Ａ 文章编 号 １７ －６ ４ ２ １ ） １ ０ ５ ４ ６ ２６ ３ （ ０ ０ Ｏ － ４ － ０ ０ 巾图分 类 号
基 因沉 默是 普遍 存 在 于植 物界 的一种 防御 反应 ． 因沉 默是 指 生 物 体 中特 定 的基 因 由于 种 种 原 因不 基 表达 ． 发生 在 两种水 平 上 ， 种 是 转 录 水平 上 的基 因沉 默 （ ｒｎｃｉｔ ｎ ｇｎ ｉ ｎｉｇ Ｔ Ｓ ， 一 种 是 它 一 Ｔａｓｒ ｉ ｌ ｅｅｓｅｃ ，Ｇ ） 另 ｐｏ ｌ ｎ
收 稿 日期 ：０ ９０ —５ ２ ０ －８２
基金项 目： 国家 自然科 学基金 资助课题 （０ ７ １９ ３ ８ ００ ） 通讯作者 ： 曹雪松 ， — ａ ：ａｘ ｅｏ ｇ ｃ ．ｄ ．ｎ Ｅ ｍ ｉ ｃｏｕｓｎ ＠ｌ ｅ ｕ ｃ ． ｌ ｕ
第２ ３卷
第 １期
聊城大学学报 （ 自然科学版 ）
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｉ ｃ ｅｇＵ ｉ ｒ ｔ（ ａ．ｃ． ｏｒａ ａ ｈ ｎ ｎｖ ｓ ｙ Ｎ ｔＳ ｉ） ｏＬ ｏ ｅｉ
Ｖ０ ． ３ Ｎｏ １ １２ ．
Ｍ ａ ． ０１ ｙ２ ０
２１ ０ ０年 ３月
植 物 基 因沉 默 的研 究进 展
１ 基 因沉 默 的发 现 及 分 类
上 世纪 ９ ０年代 人 们在 研究 植 物 、 菌 、 虫 、 虫和 老 鼠时发 现 了很 多 Ｒ Ａ沉 默 的现象 ． 们 的共 同 真 蠕 昆 Ｎ 它 之 处是 把一 个 有特 定 序列 的 核 酸 导人 细胞 中可 减 少 相应 基 因 ｍ Ｎ 的稳 态 水 平 ． ９ ０年 Ｊｒｅｓｎ等 … Ｒ Ａ １９ ｏｇｎｅ
的防御 机 制 来抵 御 、 坏 病原 物 的侵 染 ． 破 近年 来 ， 因沉默 作 为 一 个重 要 的 细胞 内防御 外 源核 酸 基 的机制 ， 来越 受到科 学 家的重视 ． 越 对这 一领 域 的研 究不 仅 能 够 了解基 因沉默 的机 理 ， 且 可 以 并
为 利 用该机 制 构 建抗 病毒 转 基 因植物 提供 理 论指 导 和技 术 支持 ．
田 野 曹雪松２
（． １ 曲阜师 范大学 生命科学 学院 ， 山东 曲阜 ２３ ６ ；． ７ １５ ２ 聊城大 学 生命 科学学 院 ， 山东 聊 城 ２ ２ ５ ） ５０ ９
摘
要
植 物 抗病 毒 机制 是 目前研 究 的热 点． 长期 的进 化 过程 中， 物 形成 了一 系列复 杂有 效 在 植
的重 要性 等 方 面 已经有 了一 定 的认 识 ， 而且 在 线 虫 中 已实 现 了 利用 Ｒ Ａｉ Ｎ 技术 进 行 大 规模 的功 能基 因组 学 的研究 ． Ｎ Ｒ Ａ沉默 的机理 和应 用 最先 在 动物 中得 到 深人 研究 ． 近 年来 对植 物 中 Ｐ Ｇ 但 Ｔ Ｓ的研究 也 有 了很 大 的进 展 ． 目前 ， 用 基 因沉 默技 术进 行 抗病 毒研 究 已经 成 为植 物病 毒 学研 究 的热 点 ． 文对 Ｒ Ａ沉 默 的 利 本 Ｎ 发现 、 作用 机 理 、 点 、 特 以及在 植 物功 能基 因研究 和病 毒 抗性 方 面 的应用 进 行 了综述 ．
ｍ Ｎ Ｒ Ａ在 细 胞质 内积 累量很 低 或根 本 检测 不 到． 是 由于 细胞 核 内转 录 的 ｍＲ Ａ进 入 细 胞 质 后 ， 具 有 这 Ｎ 与 同源 的植 物 体 内源基 因或侵 人 的 同源病 毒 核酸 形成 双 链 Ｒ Ａ并 发 生 了降 解 ， 而 导致 共 抑 制 的现 象 ． Ｎ 从 自 Ｒ Ａ沉 默现 象发 现 以来 ， 成 为生 物 学领 域一 个新 的研 究 热点 ， 在 对其 作 用 机 制 、 Ｎ 就 现 自然情 况 下 对 生物 体
在 研究 转基 因植物 中 ， 想通 过 添 加过 量 的合成 色 素 的基 因拷 贝 的方 法 ， 图增 添 花瓣 的颜 色 ， 果 花 瓣 着 试 结 色 并未 加深 ， 而且 部分 转基 因花 还 出现 了 白色 ． 仅 导人 的基 因 未 表达 ， 物 自身 的合 成 色 素基 因 的表 达 不 植 也 受到 抑制 ， 们 称此 现 象为共 抑 制 现象 （ ｏｕ ｐｅｓ ｎ ． 人 在 研究 脉胞 菌 属 中导人 类 胡 萝 卜 基 因 它 ｃｓｐ ｒｓｉ ） 有 ｏ 素