《家蚕核型多角体病毒基因与抗病育种.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《家蚕核型多角体病毒基因与抗病育种.docx（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、家蚕核型多角体病毒基因与抗病育种 摘要：家蚕对家蚕核型多角体病毒 抗性为不完全显性，在常染色体上由主效基因限制，在性染色体上有微效基因的协同作用。抗相关基因的探讨，为生产上进行防治供应了理论基础。干涉技术被广泛应用于基因功能探讨，为抗性品种培育供应了新的方法。随着分子标记技术的不断完善和应用，在家蚕抗性品种协助选育方面也取得了肯定的成果，并且有获得家蚕抗性新品种的报道。 关键词：家蚕；家蚕核型多角体病毒；抗性；基因；育种 中图分类号：； 文献标识码： 文章编号：0439114163249-04 Gene of Bombyx mori Nuclear Polyhedrosis Virus and
2、 Disease Resistance Breeding ， ， ： The resistance of Bombyx mori to B. mori Nuclear polyhedrosis virus was incomplete dominance，and ， . ： ； ； ； ； 家蚕核型多角体病毒是昆虫病毒史上首先发觉的病毒，属于杆状病毒科，包涵体亚科；它引起的家蚕核型多角体病毒病是养蚕业三大病毒病中危害最为严峻的一种。该病在世界养蚕国家常呈暴发态势，传染性极强，难以限制，危害最为严峻，常造成巨大的经济损失。蚕业界多年来始终在找寻抗病基因，以阐明抗性机理、培育抗性品种，目前在许多领
3、域已取得了肯定的进展。 传统抗品种选育 家蚕遗传学试验表明，家蚕对的抗性，无论是经创伤感染或经口感染，不同的品种存在着较大的差异。家蚕对抗性为不完全显性，在常染色体上由主效基因限制，在性染色体上有微效基因的协同作用存在，但抗性主基因至今无法鉴定。 传统的抗品种选育，多通过添毒试验，获得具有该病毒抗性基因的品系，然后通过基因转育的方法获得抗性品种；或者通过转基因的方法获得抗性品种。在选育抗家蚕品种时，首先找到抗性很强的品种做亲本材料，再将抗性导入经济性状优良的家蚕品种中，同时必需实行多代连续经口接种以进行个体和蛾区选择；配制杂交组合时，中国系统品种、日本系统品种两方都应有强抗性的亲本，并且即使抗
4、性品种大体稳定或育成，也还必需不断地进行接种以强化抗性的选择。作为生产用的抗性杂交组合，其母种一代有必要再进行接种的抗性选择，以保持其抗性。 朱勇等以个家蚕原种和个家蚕杂交品种为材料，采纳机率分析法探讨了不同家蚕品种对的抗性差异。结果表明，不同家蚕品种对的抗性差异达到了极显著水平。抗性主要受微效多基因限制，并具有偏父性遗传现象，而且日本系统品种的抗性比中国系统品种强；这与年易文仲的探讨报道一样，钱荷英等的报道也证明了这一点，并且杂交代对的抗性存在较强的杂种优势。刘震等对个家蚕品种中肠消化酶活性与家蚕对病毒抗性进行了比较与分析，结果表明，中肠消化酶活性越强的抗性越强，呈显著的正相关关系，可以把家
5、蚕对抗性与中肠消化酶活性的关系应用到家蚕抗性品种的选育中，把测定家蚕中肠消化酶活性作为选育和鉴定抗病毒家蚕品种的一种协助方法。 抗相关基因探讨進展 年美日科学家合作完成了的全基因组测序，共鉴定了个开放阅读框，其中包括了很多繁殖的关键基因，如解旋酶、复制酶、衣壳蛋白等。解旋酶在病毒侵染家蚕的极早期表达，而病毒的早期表达基因更简单受到宿主因子的影响。的基因与舞毒蛾核型多角体病毒的基因和苜蓿银纹夜蛾核型多角体病毒的基因为同源基因，是病毒的宿主域因子。各种病毒重组试验证明，只要拥有了对应的宿主域因子，就可以在对应的宿主中繁殖，反之则不能繁殖，。杨金宏等依据公布的序列，设计引物对其解旋酶基因的核心结构域
6、进行了扩增，结果胜利克隆了该基因，并利用双酶切亚克隆构建了酵母双杂交诱饵载体。试验证明重组诱饵载体不能自激活，可以作为诱饵进行蛋白结合试验，该探讨为抗的家蚕品种鉴定供应了依据。 的基因库为，这对于家蚕核型多角体病毒的探讨有很大的帮助。其中基因启动子限制截短基因，在多角体基因上游 位点克隆构建有包膜的重组病毒，可以将宿主域扩展至家蚕等。基因是一个极晚期高表达的非必需结构基因，用它取代基因构建转移载体，将使重组病毒的包涵体外壳完整保留，适于作为基因工程病毒杀灭剂，具有较好的应用前景。基因与多角体形态发生及多角体膜的形成有关，可以为生产上进行家蚕核型多角体病毒病的防治供应理论基础。 利用技术抗探讨进
7、展 年，等在探讨线虫基因功能时，首次发觉双链能抑制特定基因的功能。年，等将抑制特定基因表达的现象，正式命名为干涉，随后在很多生物中都相继发觉存在现象。技术被广泛应用于基因功能探讨，成为近年来发展应用最快速的分子生物学技术，为家蚕核型多角体病毒抗性品种的培育供应了新的方法。 年，等第一次报道了利用技术增加了转基因细胞及家蚕对的抗性。在以重要的晚期表达因子为靶基因的试验中，胜利建立了表达双链的转基因细胞系，在转基因细胞及家蚕中均抑制了的增殖，但是并没有降低感染病毒家蚕的死亡率。徐颖等将体外转录的与解旋酶基因和聚合酶相对应的转染到了家蚕培育细胞的中，胜利抑制了的复制。夏定国等以复制必需的极早期基因和
8、细胞释放型病毒入侵关键基因为靶序列，分别人工设计并体外转录出 和 1，用家蚕培育细胞探讨目标对复制、增殖的抑制效果。结果表明， 能有效地抑制在细胞中的增殖，最大抑制效果使培育液中的病毒滴度比比照降低了104.30倍； 能显著地抑制新形成的病毒粒子的细胞侵染实力，最高可使培育液中的病毒滴度降低倍，这为进一步通过转基因技术进行家蚕病毒病防治探讨建立了技术基础。是细胞出芽型病毒的囊膜蛋白，对的细胞间传播起关键作用。假如抑制了的表达，理论上就可以抑制的繁殖。夏定国等在体外合成试验中，通过病毒滴度试验、实时定量法探讨了基因的不同区域、不同长度与效果的关系，结果表明，供试的个的最大抑制效果相当，经不同时间
9、点的 表达水平均明显出现了下调，其中 的 的表达量约为比照的。位于 的位点是的较佳靶位点，为进一步构建与基因序列互补的质粒载体供应了依据。 黄科等将的聚合酶基因、蛋白激酶基因以及和基因的部分编码片段，分别以其反向重复的形式与家蚕启动子连接，构建了基于转座子载体的转基因表达载体，通过显微注射于家蚕卵中，获得了个蛾区，得到了头转基因阳性家蚕。经杂交及分析表明，的个反向重复片段都已经导入了家蚕基因组中，并且可以进行转录。攻毒试验结果表明，的聚合酶基因和基因反向重复片段对病毒的增殖有抑制作用，从而使家蚕对具有肯定的抗性。而的和基因反向重复片段对病毒的增殖没有抑制作用。在培育细胞中，导入的 、 以及、等
10、基因的，都使的复制得到显著的抑制。利用转基因家蚕持续稳定表达与的复制必需基因同源的，有可能增加家蚕对的抗性，进而选育出高抗性的品种。 技术是近几年兴起的一项更有效、更特异、更彻底的转录后基因缄默技术，利用技术，破坏并抑制与病毒的宿主细胞识别蛋白、基因组复制因子、病毒结构蛋白等相关基因的翻译，是目前真核生物病毒病分子技术治疗的一个最新策略。 从蛋白质组水平上探讨家蚕对的抗性 目前，家蚕抗的探讨主要是在致病机理、传染途径、分子标记和转录水同等方面，家蚕蛋白质组水平探讨还在刚起步阶段。蔡克亚等利用遗传学原理，通过杂交和回交的方法，建立了家蠶抗、感以及近等基因系模型，利用电泳和 质谱技术，从蛋白质组水
11、平上探讨家蚕对的抗性。结果获得了家蚕高抗、高感、近等基因系五龄起家蚕血淋巴液蛋白质差异表达谱，分别获得了、个蛋白点，其中的蛋白点集中在等电点范围之内。从块凝胶上共获得明显差异蛋白点个，由质谱鉴定出种蛋白，其中氨基酰化酶仅出现在抗性品系、近等基因系图谱中，感性品系没有出现，初步推想是家蚕抗特有蛋白，为首次报道。针对特定病毒基因的转基因技术，可使家蚕获得对该病毒的抗性，因而有望成为今后家蚕抗病育种的新手段。 分子标记协助育种探讨进展 遗传标记是基因组探讨的重要内容，是构建物种遗传图谱的基础。依据家蚕对抗性遗传规律的特别性，陈克同等提出了常染色体上主基因和性染色体上修饰基因的限制假设，并得到试验的验
12、证。利用近等基因系找寻抗性分子标记，其交配方式不同，可分别构建、 种近等基因系，同时提出了群体找寻分子标记的交配方式。目前，已有多项分子标记技术用于家蚕基因组的探讨，并构建了几种家蚕分子标记遗传图谱。刘晓勇等在含有抗核型多角体病毒病主效基因的家蚕品系和高感品系及其近等基因系中，采纳个随机引物，分别在各个品系的混合物中进行扩增以筛选分子标记，获得了与家蚕抗病有关的个分子标记，它们分别是、。其中标记通过各回交代检测，证明获得的标记真实、牢靠；又对该分子标记的片段进行克隆、测序；通过该片段的生物信息学分析，意外地在家蚕染色体上发觉了一个逆转位子的编码序列，值得进一步深化探讨。 近年来，随着分子标记技
13、术的不断完善，已经快速地被应用于动植物新品种的选育过程中；在家蚕抗性品种协助选育方面也取得了肯定的成果，并且有获得抗性家蚕新品种的报道。姚勤等对家蚕抗核型多角体病毒病以不同的杂交方式，构建了种近等基因系，用技术筛选出了抗病主基因连锁分子标记和感病连锁分子标记；同时在群体中验证了抗性分子标记的有效性，并利用我国家蚕种质资源中发觉的高抗的品系和高感品系，组配了近等基因系。采纳技术获得分子标记，将标记转换成标记，利用标记开展了家蚕抗性新品种的协助育种选择，获得了家蚕抗新品种。曹锦如等利用分子标记技术向家蚕好用品种中导入核型多角体病毒病抗性基因，结果发觉已报道的分子标记在不同品种间表现出差异，与抗性性
14、状并非完全相关。添毒结合标记检测，筛选出抗性品种多化和敏感性的好用品种春华，将其作为育种素材，又从特定品种多化中获得了特异性连锁片段。通过组配近等基因系，结合添毒试验，在杂交组合的代抗性个体中明显检测到了该标记，初步表明该分子标记具有肯定的牢靠性。 展望 家蚕核型多角体病毒病危害严峻，半个多世纪以来，人们对该病害的病原类型、侵染途径、预防方法、家蚕品种抗性、遗传规律，育种方法等诸多方面进行了探讨。目前在生产上，以防为主、综合防治、培育对病原有较强抗性的家蚕新品种始终都是人们的努力方向。但是，由于家蚕对的抗性为不完全显性，既受常染色体上的主效基因限制，又受性染色体上的微效基因协同作用，加之环境因
15、素的影响，使传统的杂交育种方法难以育出好用性强的家蚕品种。 近年来，现代生物技术飞速发展，为家蚕抗病育种供应了理论基础和新的技术途径，并且已经有利用分子标记技术培育出家蚕抗新品种的报道。但是，由于受家蚕的抗性遗传规律和品种选育的要求限制，在短时间内还难以得到稳定、优良的抗性品种。随着生物技术的发展，信任在家蚕抗性品种培育方面会有更大的进步。 参考文献： 陈春平，林昌麒 家蚕对核型多角体病的抗性及遗传规律的探讨 蚕业科学，： 陈克平，鲁成，向仲怀，等 家蚕抗核型多角体病分子标记筛选的遗传基础 西南农业高校学报，： 朱勇，鲁成，陈萍，等 家蚕对核型多角体病毒抗性的遗传学探讨 西南农业高校学报，：
16、钱荷英，徐安英，林昌麒，等 家蚕对核型多角体病毒病抗性及遗传规律的探讨 河北农业高校学报，： 刘震，鲍先巡，尤征英，等 家蚕对抗病性与中肠消化酶活性的关系 安徽农业高校学报，： ， ， ，： ， ， ， ，： ， ， ， ，： ， ， ， ，： 杨金宏，王代钢，卢从德，等 解旋酶基因酵母双杂交诱饵载体的构建 山东农业高校学报，： ， ， ， ，： ， ， ， C ，： ， ， ， ，： 徐颖，朱成钢，金勇丰，等 对家蚕核型多角体病毒复制的抑制作用 科学通报，： 夏定国，张国政，王文兵，等 对家蚕核型多角体病毒复制增殖的抑制效果 蚕业科学，： 夏定国，张国政，王文兵，等 基因相应对家蚕核型多角体
17、病毒增殖的抑制 中国农业科学， ： 黄科，李春峰，甘进锋， 等 利用转基因干涉提高家蚕对的抗性初探 蚕业科学，： 蔡克亚，陈克平，刘晓勇，等 家蚕抗品系与感性品系血淋巴液蛋白质组的差异分析 生物工程学报，： 刘晓勇，姚勤，陈克平 利用技术筛选家蚕抗核型多角体病分子标记 江苏高校学报，： 姚勤，劉晓勇，陈克平，等 家蚕抗核型多角体病分子标记筛选 生命科学探讨，： 姚勤，刘晓勇，唐旭东，等 家蚕抗核型多角体病毒病分子标记协助育种 分子植物育种，： 曹锦如，周文林，翁宏飚，等 家蚕抗核型多角体病毒病分子标记协助新品种选育探讨 蚕桑通报，： 第16页 共16页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页第 16 页 共 16 页