园艺学报 ›› 2024, Vol. 51 ›› Issue (4): 715-726.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0542
尉俊海1,2, 吴中原1,2, 王小青1, 梅煜琳1, 陈文荣1, 廖芳蕾1,2,*(), 郭卫东1,2,*(
)
收稿日期:
2023-11-01
修回日期:
2024-01-03
出版日期:
2024-04-25
发布日期:
2024-04-26
通讯作者:
基金资助:
WEI Junhai1,2, WU Zhongyuan1,2, WANG Xiaoqing1, MEI Yulin1, CHEN Wenrong1, LIAO Fanglei1,2,*(), GUO Weidong1,2,*(
)
Received:
2023-11-01
Revised:
2024-01-03
Published:
2024-04-25
Online:
2024-04-26
Contact:
摘要:
以芸香科的佛手(Citrus medica L. var. sarcodactylis Swingle)和山金柑(Fortunella hindsii Swingle)花期叶片为材料,以果实发育相关的CRC基因为对象,利用烟草脆裂病毒(tobacco rattle virus,TRV)研究构建病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术体系,为基因功能研究提供有效简便的方法。待沉默的佛手植株剪枝、抹除花芽后,将CRC基因的沉默载体两次注射于佛手和山金柑的顶部叶片,注射间隔15 ~ 30 d。在注射后25 ~ 115 d内,佛手新生叶、新生花、果中的CmsCRC表达量均显著下调,且沉默植株的果形聚拢,果实指状结构数增加。CRC基因在佛手中的沉默有效时间是侵染后25 ~ 115 d,而在山金柑中沉默有效时间是25 ~ 105 d。
尉俊海, 吴中原, 王小青, 梅煜琳, 陈文荣, 廖芳蕾, 郭卫东. 佛手和山金柑果形相关基因CRC的TRV-VIGS体系的构建研究[J]. 园艺学报, 2024, 51(4): 715-726.
WEI Junhai, WU Zhongyuan, WANG Xiaoqing, MEI Yulin, CHEN Wenrong, LIAO Fanglei, GUO Weidong. Research on the Establishment of TRV-VIGS System of Fruit Shape- Related Genes CRC in Fingered Citron and Hongkong Kumquat[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2024, 51(4): 715-726.
引物名称(用途) Primer name(usage) | 上游引物序列(5′-3′) Forward primer sequence | 下游引物序列(5′-3′) Reverse primer sequence | 片段长度/bp Fragment length |
---|---|---|---|
CmsCRC(VIGS) | GAATTCAACTTCTGGGAGCAGCAG | GGATCCCAAGAAATTAGAGTACCATACATAT | 311 |
CmsCRC(qRT) | CTCTCACCACTTCTCTCTTCTTC | AGAAGTTGCAGCGGACATAG | 204 |
sjgCRC(VIGS) | GAATTCAACTTCTGGGAGCAGCAG | GGATCCCAAGAAATTAGAGTACCATACATAT | 291 |
sjgCRC(qRT) | CTCTCACCACTTCTCTCTTCTTC | AGAAGTTGCAGCGGACATAG | 204 |
pTRV1 | ATTGAGGCGAAGTACGATGG | CCATCCACAATTATTTTCCGC | 279 |
pTRV2 | ATTCACTGGGAGATGATACGCT | GAATCTAAGTCCACTCGTCCGT | 151 |
表1 本研究中所用引物
Table 1 Primer used in this study
引物名称(用途) Primer name(usage) | 上游引物序列(5′-3′) Forward primer sequence | 下游引物序列(5′-3′) Reverse primer sequence | 片段长度/bp Fragment length |
---|---|---|---|
CmsCRC(VIGS) | GAATTCAACTTCTGGGAGCAGCAG | GGATCCCAAGAAATTAGAGTACCATACATAT | 311 |
CmsCRC(qRT) | CTCTCACCACTTCTCTCTTCTTC | AGAAGTTGCAGCGGACATAG | 204 |
sjgCRC(VIGS) | GAATTCAACTTCTGGGAGCAGCAG | GGATCCCAAGAAATTAGAGTACCATACATAT | 291 |
sjgCRC(qRT) | CTCTCACCACTTCTCTCTTCTTC | AGAAGTTGCAGCGGACATAG | 204 |
pTRV1 | ATTGAGGCGAAGTACGATGG | CCATCCACAATTATTTTCCGC | 279 |
pTRV2 | ATTCACTGGGAGATGATACGCT | GAATCTAAGTCCACTCGTCCGT | 151 |
图1 佛手CmsCRC、山金柑sjgCRC的克隆及其VIGS载体构建 A:CmsCRC和sjgCRC的PCR结果;B:pTRV2-CmsCRC和pTRV2-sjgCRC质粒EcoR I和BamH I双酶切鉴定;C:农杆菌中含有CmsCRC和sjgCRC质粒DNA的PCR扩增;D、E:pTRV2-CmsCRC与pTRV2-sjgCRC的VIGS载体构建示意图。Vf:验证片段。
Fig. 1 Cloning of CRC gene from fingered citron or Hongkon kumquat and construction of VIGS vectors A:PCR results for CmsCRC and sjgCRC;B:Identification of pTRV2-CmsCRC and pTRV2-sjgCRC plasmids by EcoR I and BamH I double digestion;C:PCR products of Agrobacterium plasmids DNA;D,E:The schematic diagram of the VIGS vector containing pTRV2-CmsCRC or pTRV2-sjgCRC. Vf means verification fragment.
图3 佛手和山金柑VIGS处理后不同温度培养下CRC沉默效率比较 不同小写字母表示各处理间差异显著。** 表示处理与对照差异极显著。
Fig. 3 Comparison of gene silencing efficiency of fingered citron or Hongkong kumquat cultured under different temperatures after infiltration Different lowercase letters indicate significant differences between treatments. ** indicates a highly significant difference between treatment and control.
图4 佛手剪枝前后的形态对比及CRC表达水平对比 百分数表示该处理与对照相比基因表达下调的比率。 星号表示处理与对照之间存在统计学上的显著差异(*P < 0.05,**P < 0.01)。
Fig. 4 Comparison of plant morphology and CRC expression level of fingered citron before and after pruning The percentage represents the rate at which gene expression is down-regulated in the treatment compared to the control. Asterisks indicate statistically significant differences compared to the plants with mock treatments(* P < 0.05,** P < 0.01).
图5 佛手和山金柑VIGS处理后CRC基因在叶片(A、B)和果实(C、D)中的相对表达水平 星号表示处理与对照之间存在统计学上的显著差异(*P < 0.05,**P < 0.01)。
Fig. 5 The relative expression level of CRC gene in fingered-citron and Hongkong kumquat leaves(A,B)or fruits(C,D)after infiltration Asterisks indicate statistically significant differences compared to the plants with mock treatments(*P < 0.05,**P < 0.01).
图6 佛手和山金柑两次VIGS处理后CRC表达水平的变化 星号表示处理与对照之间存在统计学上的显著差异(* P < 0.05,** P < 0.01)。
Fig. 6 Changes in the expression level of CRC in fingered-citron and Hongkong kumquat after infections twice Asterisks indicate statistically significant differences compared to the plants with mock treatments(* P < 0.05,** P <0.01).
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