
تعداد نشریات | 26 |
تعداد شمارهها | 447 |
تعداد مقالات | 4,557 |
تعداد مشاهده مقاله | 5,380,005 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,580,078 |
قابلیت تکثیر یک وکتور VIGS بر پایه ALSV در توتفرنگی وحشی و شنبلیله | ||
مجله بیوتکنولوژی کشاورزی | ||
دوره 15، شماره 3، مهر 1402، صفحه 97-114 اصل مقاله (893.6 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22103/jab.2023.19435.1400 | ||
نویسندگان | ||
ناصر مهنا* 1؛ علیرضا تیموری2؛ نعمت سخندان بشیر3 | ||
1دانشیار، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
2دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم باغبانی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
3استاد، گروه گیاه پزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران. | ||
چکیده | ||
هدف: امروزه، از ویروس ها، به علت توانایی طبیعی ویروس ها در انتقال ژن و الحاق به ژنوم میزبان، به عنوان ابزاری قوی برای خاموشی ژنهای درونی گیاه و انتقال ژن بیگانه به درون سلولهای میزبان استفاده میشود. سیستم خاموشی ژن القاءشده توسط ویروس (VIGS) در ژنتیک گیاهی به دلیل سهولت در استفاده و صرف زمان کوتاه برای ایجاد فنوتیپ موردنظر، کاربرد زیادی دارد. در این راستا، وکتور ویروسی کروی پنهان سیب (ALSV) میتواند برای VIGS پایدار و مؤثر در میان طیف گستردهای از گیاهان ازجمله آرابیدوپسیس، درختان میوه رزاسه، سولاناسه، فاباسه، کوکوربیتاسه، اسکروفولاریاسه، و چند خانواده دیگر کاربرد داشته باشد. در این تحقیق بهینهسازی تکثیر و کاریرد گستردهتر وکتور VIGS بر پایه ALSV در گیاهان باغبانی و معرفی میزبانی جدید برای این وکتور ویروسی مدنظر بوده است. مواد روشها: برای این منظور بذور توتفرنگی وحشی (Fragaria vesca) (توده Hawaii-4 (H4) (PI551572)) و شنبلیله (Trigonella foenum-graceum) کشت شده و گیاهان حاصل برای مایه زنی مورد هدف قرار گرفتند و از گیاه کینوا (Chenopodium quinoa) بهعنوان یک گیاه واسطه برای تکثیر ویروس استفاده شد. بدین منظور، پلاسمیدهای ویروسی pEALSR1 و pEALSR2 با دو روش کاربرد کاربوراندوم و تزریق با سرنگ به گیاه کینوا انتقال یافتند. نتایج: گیاهان کینوا بعد از 3-5 هفته، آلودگی به ویروس موردنظر را بهصورت علائم نکروز و کلروز بروز دادند. سپس عصاره این گیاهان آلوده به ویروس استخراج شد و روی گیاهان توتفرنگی و شنبلیله مایهزنی انجام شد. در هفته پنجم بعد از مایهزنی، استخراج RNA کل از برگهای توتفرنگی و شنبلیله و کینوا و درنهایت RT-PCR انجام شد. نتایج نشان داد که قطعه موردنظر متعلق به پلاسمید pEALSR2 به طول 211 جفت باز بوده و با استفاده از RT-PCR انجام گرفته روی RNA استخراج شده از این گیاهان تکثیر شده است. نتیجهگیری: این موضوع نشان میدهد که این وکتور ویروسی به سلولهای گیاهان مورد بررسی وارد شده و تا حدی که با روشهای مولکولی قابل تشخیص یاشد، تکثیر شده است و بنابراین، میتوان از این وکتور برای خاموشی ژن و بیشبیان ژنهای کوچک در این گیاهان استفاده نمود. | ||
کلیدواژهها | ||
: Fragaria vesca؛ خاموشی ژن القاشده توسط ویروس؛ Trigonella foenum-graceum؛ کینوا؛ ویروس کروی پنهان سیب | ||
مراجع | ||
Becker A, Lange M (2010) VIGS–genomics goes functional. Trends Plant Sci 15, 1-4.
Chapman S, Kavanagh T, Baulcombe D (1992) Potato virus X as a vector for gene expression in plants. Plant J 2, 549-557.
Devani RS, Kute A, John S et al. (2020) Development of a Virus-Induced Gene Silencing System for Dioecious Coccinia grandis. Mol Biotechnol 62, 412-422.
Fujita N, Kazama Y, Yamagishi N et al. (2019) Development of the VIGS System in the Dioecious Plant Silene latifolia. Int J Mol Sci 20.
Gambino G, Perrone I, Gribaudo I (2008) A rapid and effective method for RNA extraction from different tissues of grapevine and other woody plants. Phytochem Anal 19, 520-525.
Igarashi A, Yamagata K, Sugai T et al. (2009) Apple latent spherical virus vectors for reliable and effective virus-induced gene silencing among a broad range of plants including tobacco, tomato, Arabidopsis thaliana, cucurbits, and legumes. Virol 386, 407-416.
Izuishi Y, Isaka N, Li H et al. (2020) Apple latent spherical virus (ALSV)-induced gene silencing in a medicinal plant, Lithospermum erythrorhizon. Sci Rep 10, 13555.
Jin W, Zhang Y, Su X et al. (2022) First report of apple latent spherical virus infecting Angelica sinensis. Plant Dis 107(4), 1252.
Kamada K, Omata S, Yamagishi N et al. (2018) Gentian (Gentiana triflora) prevents transmission of apple latent spherical virus (ALSV) vector to progeny seeds. Planta 248, 1431-1441.
Kon T, Yoshikawa N (2014) Induction and maintenance of DNA methylation in plant promoter sequences by apple latent spherical virus-induced transcriptional gene silencing. Front Microbiol 5, 595.
Kootstra NA, Verma IM (2003) Gene therapy with viral vectors. Annu Rev Pharmacol 43, 413-439.
Lange M, Yellina AL, Orashakova S et al. (2013) Virus-induced gene silencing (VIGS) in plants: an overview of target species and the virus-derived vector systems. Virus-Induced Gene Silencing: Methods and Protocols, 1-14.
Li C, Hirano H, Kasajima I et al. (2019a) Virus-induced gene silencing in chili pepper by apple latent spherical virus vector. J Virol Methods 273, 113711.
Li C, Yamagishi N, Kasajima I et al. (2019b) Virus-induced gene silencing and virus-induced flowering in strawberry (Fragaria x ananassa) using apple latent spherical virus vectors. Hortic Res 6, 18.
Li C, Yoshikawa N, Takahashi T et al. (2000) Nucleotide sequence and genome organization of Apple latent spherical virus: a new virus classified into the family Comoviridae. J Gen Virol 81, 541-547.
Lu R, Malcuit I, Moffett P et al. (2003) High throughput virus-induced gene silencing implicates heat shock protein 90 in plant disease resistance. EMBO J 22, 5690-5699.
Luo Y, Na R, Nowak JS et al. (2021) Development of a Csy4-processed guide RNA delivery system with soybean-infecting virus ALSV for genome editing. BMC Plant Biol 21, 419.
Mancinotti D, Rodriguez MC, Frick KM et al. (2021) Development and application of a virus-induced gene silencing protocol for the study of gene function in narrow-leafed lupin. Plant Methods 17, 131.
Ogata T, Toyoshima M, Yamamizo-Oda C et al. (2021) Virus-Mediated Transient Expression Techniques Enable Functional Genomics Studies and Modulations of Betalain Biosynthesis and Plant Height in Quinoa. Front Plant Sci 12, 643499.
Sambrook J, Fritsch EF, Maniatis T (1989) Molecular cloning: a laboratory manual. Cold spring harbor laboratory press.
Sasaki S, Yamagishi N, Yoshikawa N (2011) Efficient virus-induced gene silencing in apple, pear and Japanese pear using Apple latent spherical virus vectors. Plant Methods 7, 1-11.
Satoh N, Kon T, Yamagishi N et al. (2014) Apple latent spherical virus vector as vaccine for the prevention and treatment of mosaic diseases in pea, broad bean, and eustoma plants by Bean yellow mosaic virus. Viruses 6, 4242-4257.
Taki A, Yamagishi N, Yoshikawa N (2013) Development of apple latent spherical virus-based vaccines against three tospoviruses. Virus Res 176, 251-258.
Werner Ribeiro C, Duge de Bernonville T, Glevarec G et al. (2020) ALSV-Based Virus-Induced Gene Silencing in Apple Tree (Malus x domestica L.). Methods Mol Biol 2172, 183-197.
Yaegashi H, Yamatsuta T, Takahashi T et al. (2007) Characterization of virus-induced gene silencing in tobacco plants infected with apple latent spherical virus. Arch Virol 152, 1839-1849.
Yamagishi N, Sasaki S, Yamagata K et al. (2011) Promotion of flowering and reduction of a generation time in apple seedlings by ectopical expression of the Arabidopsis thaliana FT gene using the Apple latent spherical virus vector. Plant Mol Biol 75, 193-204.
Yamagishi N, Yoshikawa N (2022) Efficient virus-induced gene silencing system in pumpkin (Cucurbita maxima) using apple latent spherical virus vector. J Virol Methods 301, 114456. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 239 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 164 |