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作物杂志,2025, 第6期: 45–50 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2025.06.006

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

TRV介导的向日葵VIGS体系的构建

周菲1(), 黄绪堂1, 谢鹏远1, 王静1, 刘岩1, 崔佳伟2, 唐立郦1, 王文军1()   

  1. 1 黑龙江省农业科学院经济作物研究所， 150086， 黑龙江哈尔滨
    2 新疆生产建设兵团第十师农业科学研究所， 836000， 新疆北屯
  • 收稿日期:2024-06-12 修回日期:2024-09-29 出版日期:2025-12-15 发布日期:2025-12-12
  • 通讯作者: 王文军，主要从事向日葵抗逆育种研究，E-mail：wangwenjun81@126.com
  • 作者简介:周菲，主要从事向日葵遗传育种研究，E-mail：zhoufei66666@163.com
  • 基金资助:
    黑龙江省自然科学基金联合引导项目(LH2023C096);国家特色油料产业技术体系项目(CARS-14)

Construction of a TRV-Mediated VIGS System in Sunflower

Zhou Fei1(), Huang Xutang1, Xie Pengyuan1, Wang Jing1, Liu Yan1, Cui Jiawei2, Tang Lili1, Wang Wenjun1()   

  1. 1 Industrial Crops Institute, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin 150086, Heilongjiang, China
    2 Institute of Agricultural Science of the 10th Division, Xinjiang Production and Construction Corps, Beitun 836000, Xinjiang, China
  • Received:2024-06-12 Revised:2024-09-29 Online:2025-12-15 Published:2025-12-12

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摘要：

为解决缺少稳定遗传转化体系而制约向日葵基因功能研究的问题，以向日葵（Helianthus annuus L.）‘R5’为材料，以向日葵八氢番茄红素脱氢酶（phytoene desaturase，PDS）基因作为报告基因，构建其VIGS重组载体pTRV2-HaPDS，叶背注射和真空渗透2种方法侵染向日葵子叶。结果表明，叶背注射在向日葵上不能成功侵染；采用真空渗透法，2次抽真空至-0.08 MPa，每次保持3 min，接种20 d后观察到基因沉默现象，新生真叶出现部分区域颜色变浅迹象，接种30 d后真叶白化表型更为明显，大部分植株第2、3对真叶出现更明显白化表型，但分布不均匀，在第4对真叶上只表现轻微白化，白化表型的维持时间大约是侵染后20~75 d，沉默效率约为57%，qRT-PCR结果发现白化植株的HaPDS基因表达量显著低于对照组，证明基因沉默成功。

关键词: 向日葵, VIGS, HaPDS基因, 基因沉默

Abstract:

To address the limitations of sunflower (Helianthus annuus L.) gene function research due to the lack of a stable genetic transformation system, the sunflower variety ?R5? was used as the material, with the phytoene desaturase (PDS) gene serving as the reporter gene. A recombinant VIGS vector, pTRV2-HaPDS, was constructed and delivered to sunflower cotyledons using two methods: leaf abaxial injection and vacuum infiltration. The results showed that leaf abaxial injection method was unsuccessful. However, the vacuum infiltration method, which involved two cycles of vacuuming to -0.08 MPa for 3 minutes each, was successful. True leaves exhibited partial whitening signs at 20 days after inoculation. By 30 days after inoculation, the albino phenotype became more pronounced, with the majority of plants showing whitening on the second and third pairs of true leaves, though the distribution was uneven. The fourth pair of true leaves showed only a slight albino phenotype. The silencing effect lasted for approximately 20 to 75 days after infection, with a silencing efficiency of about 57%. qRT-PCR results confirmed that the expression of the HaPDS gene was significantly lower in the albino plants compared to the control group, proving successful gene silencing.

Key words: Sunflower, VIGS, HaPDS gene, Gene silencing

图1

HaPDS克隆片段的PCR电泳图 M：DNA分子量标准；1：HaPDS基因片段。

图2

pTRV2-HaPDS载体序列比对结果 第1行为HaPDS基因片段参考序列，第2、3行为阳性转化克隆的测序序列，深蓝色为比对上的序列。

图3

导入pTRV2-HaPDS载体的农杆菌PCR鉴定 1和2：农杆菌阳性克隆；“-”：纯水阴性对照；“+”：pTRV2-HaPDS载体质粒阳性对照；M：DL2000 marker。

图4

向日葵HaPDS基因沉默后的叶片白化表型

图5

HaPDS基因在向日葵叶片中表达分析 CK为接种纯水对照组；TRV2:Empty为接种病毒空载体对照组；TRV2:HaPDS为接种HaPDS重组病毒载体的试验组，“*”表示相比于CK差异显著（P < 0.05），“**”表示相比于CK差异极显著（P < 0.01）。

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