近日，中國農業(yè)科學院棉花研究所棉花功能基因組創(chuàng)新團隊創(chuàng)新提出了一種“一體化的雙組分病毒使用策略”，將雙質粒系統(tǒng)的棉花葉皺縮病毒和煙草脆裂病毒改造為單質粒系統(tǒng)，并將其拓展成為一個多功能的一體化植物病毒載體工具盒，為基因功能和基因編輯研究提供了便利。相關研究成果在線發(fā)表在《植物通訊（Plant Communications）》上。
據團隊首席科學家宋國立研究員介紹，植物病毒表達載體在植物功能基因組學研究和分子設計育種方面發(fā)揮了重要作用，目前，實驗室常用的植物病毒載體多為雙組分或多組分，其基因組被克隆到不同的質粒中，分別轉化農桿菌均勻混合后使用。這種傳統(tǒng)的“混菌使用策略”增加了農桿菌操作的工作量，阻礙了其在高通量基因功能驗證中的應用。
該研究首次提出了一種“一體化的雙組分病毒使用策略”，即將所有病毒組分置于單一質粒中并通過單一T-DNA進行遞送，成功將病毒誘導的基因沉默（VIGS）的雙組分病毒系統(tǒng)改造為了一體化系統(tǒng)，可以簡化雙組分病毒載體的使用，并表現出與原始雙組分病毒系統(tǒng)類似甚至更好的基因沉默效果。同時，該研究創(chuàng)制了一套標準化的植物一體化雙組分病毒載體工具盒，可以用于病毒誘導的基因沉默研究、病毒介導的過表達、病毒輔助的瞬時表達和病毒介導的基因組編輯等。該研究結果不僅為病毒載體的簡化使用和開發(fā)提供了標準化方案，也為高通量病毒遞送技術的發(fā)展應用提供了技術支撐，助力分子設計育種研究。
該研究得到了科技創(chuàng)新2030重大項目—早熟抗病棉花新品種設計與培育、國家棉花產業(yè)技術體系—早熟品種改良、河南省自然科學基金、南繁專項等項目資助。
