[桂花树价格]桂花绿花叶病毒防治研究进展
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黄瓜绿滑板车花叶病毒(CGMMV)主要对葫芦类作物有害,已被世界许多国家和地区列为检疫性有害生物。
国23个省,市,区已报告CGMMV并被破坏,严重影响葫芦科的生产;近年来,该病在国内外已显示出快速增长的趋势,并已损害生产。本文中,我们回顾了分子生物学方法,例如种子处理,化学和生物控制,对该疾病的嫁接和转基因控制,并监测了它们之间相互作用的最新进展。CGMMV和宿主桂花以及小分子RNA控制参与CGMMV的调节。战略提出了观点,并描述了测序技术和下一代基因编辑技术在新型植物病毒的检测和鉴定以及抗病新品种的培育中的应用。国是世界上最大的蔬菜生产国。
2013年,桂花产量为54133.59万吨,占世界总产量的76%[1]。花作为一种重要的蔬菜,受到世界各地研究人员的高度评价。年来,随着桂花种植面积的增加和品种的多样化,桂花的种类也有所增加:黄瓜绿油菜花叶病毒(CGMMV)已经迅速传播,不能完全根除。已逐渐成为严重危害葫芦类作物生产的病毒性疾病之一。前,物理方法,化学试剂,生物防治,农业操作和生物技术已被广泛用于控制CMGMV,并具有一定的防治效果。2014年,农业部颁布了该病毒病防治技术规程[2]。而,由于CGMMV在种子等繁殖材料中的隐蔽和持久性及其传播途径的多样性,有效控制臭味粉条病毒已成为一项国家农业研究。人们必须解决的问题。CGMMV属于Tobamovirus成员,是一种正链线性单链RNA病毒,其螺旋结构约为18 nm x 300 nm,每3周包含49个亚基,间距为2.3 nm。心RNA基因组约为6.4 kb [3],其四个蛋白质17.3、29、129和186 kDa与CGMMV在大肠杆菌中的复制和移动有关。主植物[4]。外,基因组的5'和3'末端分别包含帽结构,聚(A)尾和tRNA样结构。5'端帽的结构增强了mRNA的稳定性,提高了翻译效率并保护了RNA免于降解[5]。3'端的结构为复制酶和核糖核酸结合蛋白的识别和结合以及与宿主细胞蛋白的竞争性结合提供了一个位点[6]。究表明,CMGMV的钝化温度在90至100°C之间,稀释极限在10-6至10-7之间,并且病毒体可以在-20°C下存活[3]。1935年以来[7]首次报道了CGMMV,目前在亚洲[818],欧洲[1929],南美[30],北美[3132]和大洋洲[33]中发生。造成各种程度的伤害(表1),其中中国23个省,市,自治区报告称它们发生并造成了伤害(表2)[10,3452]。CGMMV主要寄生于葫芦科作物上,例如黄瓜,黄瓜,甜瓜等。还可以感染in色藜和曼陀罗。s草,本氏烟草和烟草[3]。究表明,CMGMV是典型的种子传播病毒,主要寄生于种子胚胎。据对敏感西瓜种子不同部位的检测,结果表明子叶,外壳和种皮均被感染,并且相应部位的毒性降低了[53]。CGMMV感染桂花后,病毒体可以用韧皮部系统感染桂花[54]。此,禁止将受污染的CGMMV污染种子运输到不同的种植区是控制长距离传播疾病的关键[55]。
外,诸如嫁接,与树液接触,人工授粉,土壤中毒,灌溉用水和断食等农业活动也可能导致CGMMV的直接或间接传播[3,5657 ]。着生物学,血清学和电子显微镜等检测技术的发展,它已广泛用于CGMMV的检测,特别是RTPCR方法及其衍生物的检测,包括荧光RTPCR,RTPCR免疫捕获和免疫磁珠RTPCR。CMGMV的检测中,成功检测到桂花种子中含量为2 ng的CMGMV病毒体[58]。于目前的控制措施仍然是处理各种繁殖材料中存在的CGMMV的盲点,因此仅完全停止其传播是不够的。此,除了将各种方法应用于检测CGMMV和降低生产中的传播风险[59]外,疾病管理的绝对优先重点是研究有效的预防措施并预防CGMMV的出现和传播。可以间接减少生产者的投入并增加收入。CGMMV感染宿主后,植物组织中酚类物质和碳水化合物的浓度降低,叶绿体数量和叶绿素含量也降低[60]。主的叶子和表面通常会产生马赛克和大理石花纹的症状,随着病情的发展,还会形成其他绿色斑点或褪绿素突起。严重的情况下,植物矮小,开花延迟,最后收成减为零。时,一旦西瓜被侵染,易感植物的果实将形成一个空腔,种子周围的果肉将呈纤维状,并失去其食用价值[3]。CGMMV的侵染给农业生产造成了巨大的经济损失。CGMMV损害了日本关东地区的西瓜,造成约9亿日元的损失[8]。1969年,弗莱彻(Fletcher)报告称,英格兰利河谷地区的桂花损失了最初CGMMV感染产量的15%,但后来下降了。产量几乎没有影响[19]:1978年,德里(印度)的甜瓜感染率为70%至80%[9]; 1998年,韩国受感染的农作物达到463 hm2 [11]。养的CMGMV的发生率为46.9%[12]。2005年,中国辽宁省盖州市由于种子中毒而在大西瓜表面感染了CGMMV,失去了食用价值[10]。2011-2013年,山东,江苏和浙江报告称CGMMV发生在大面积的西瓜上[3637,39]。据先前的研究报告,包括种子处理,化学控制,生物控制,嫁接和分子选择在内的各种方法和方法已被用于CGMMV的预防和控制。Kim报告说,通过在72°C下处理75小时可以完全灭活种子中所含的CGMMV,而在24°C下处理的种子中有45.8%的毒性率为45.8%[61]。]。后,他通过电子显微镜和RTPCR观察到,温度敏感的CGMMV基因组区域在2到2.5 kb之间和4到4.8 kb之间,这对由于温度升高,导致CGMMV失活[62]。是,由于CGMMV沉积位点的特殊性和对被膜的保护,Reingold发现温度(在72°C下处理72小时),磷酸三钠处理(10%)或同时使用两种方法结合ELISA和PCR检测的种子处理表明,种子仍可能含有病毒,这些处理无效且不稳定[63]。前,在目前的生产中,已经开发出化学制剂来控制培养物中的各种病毒,并且抗性机制主要包括钝化外壳的病毒蛋白,这会影响病毒在宿主中的定殖或诱导发展抗病能力。170种药物被生产并用于商业控制病毒疾病,但已开发出针对CGMMV的无效药物(表3)。中,盐酸莫洛西定是最重要和常用的化学成分之一,可通过植物气孔进入活体植物细胞,并通过抑制植物中的病毒形成来抑制或者破坏包膜的核酸和蛋白质的形成。制,以预防病毒性疾病[64]。酸吗啉鎓除可以使培养病毒的病毒控制剂占10.28%外,还可以与乙酸铜结合使用,已成为控制病毒性疾病的主要药物(40%控制文化病毒疾病的药物)。一种广泛使用的试剂是氨基寡糖,参与植物生长的调节和分子信号的发展[65],已被证明可以提高对植物病害的抵抗力[66]。
处理植物会导致宿主体内PR蛋白的积累,调节瞳孔的免疫功能,并使植物产生干扰素。主对病原微生物具有抗性[6768]。合脂肪酸可通过诱导宿主中抗病基因的表达来诱导植物中的植物抗性,从而增加病原体相关蛋白,酶和细胞分裂素的水平[69]。CGMMV生物防治策略中,Verma发现假双色叶提取物含有系统抗性诱导剂(SRI),将其喷洒在温室中。可以提高CGMMV上的桂花植物的抗病性[64]。后,Tewari使用13种蕨类植物提取物来控制CGMMV,发现铁线蕨,干燥鳞翅目和寄生虎杖的提取物可有效抑制宿主中CGMMV的复制[69]。近,阿里开发了一种控制方法,可通过预先接种减毒株CGMMVSH33b来保护瓜免于新的野生CGMMV侵染[7071]。外,嫁接技术一直是葫芦类作物生产中普遍使用的农业操作技术,也是控制病虫害的最有效措施之一[7273]然而,赵慧茹的实验表明,桂花树价格CMGMV可以从西瓜砧木转移到其嫁接物中,这使得CMGMV可能通过嫁接成为田间感染的主要来源[49]。于CGMMV传播途径的多样性,所采取的预防措施仍不能完全消除CGMMV的传播,或者预防和控制的效果很低,这就需要花费大量的成本。外的投资,因此需要培育具有高抗病性和稳定稳定性的新品种。代趋势和基于分子水平的疾病选择已成为一种相对稳定,长期和经济有效的策略。前,已经尝试在一些重要的经济作物上种植抗病的转基因植物,尽管来自不同宿主的抗性信号和病原体的感染机制是多种多样的,但它们是通过介导的。过内源基因和外源基因。性植物仍然是最常用的途径之一[74]。Rajamony已通过测量大量甜瓜品种对疾病的抗性,成功测试了七个抗CGMMV野生甜瓜品种,然后通过嫁接,杂交等将抗性基因转移至其他葫芦科植物品种。 病和疾病预防的目标[75],以及基于转基因途径的CGMMV技术的应用进一步拓宽了疾病的预防和治疗范围。1986年,Abel试验验证了烟草花叶病毒(TMV)包膜蛋白对植物抗性的抵抗力。TMV感染的转基因烟草植物延迟了10%。60%的植入物上未发现任何症状[76]。后,Provvidenti发现由包膜蛋白诱导的抗性也具有广谱性,并且可以在南瓜中得到证实[77]。现有研究的基础上,De发表了专利方法,用于生产由CGMMV复制酶基因介导的抗性植物[78]。过重组载体获得的克隆的Park CGMMV包膜蛋白和抗CGMMV西瓜植株,在140株第一代转基因植株中有十株具有抗性[79];在2012年从Ali克隆中克隆了CGMMV流动蛋白后,通过基因重组和农杆菌介导的方法获得了抗CGMMV瓜类植物,然后进行了PCR和Southern印迹法证明移动蛋白可以在第三代植物中稳定遗传[80]。而,植物病毒通常在自然条件下以复杂感染的形式存在[81],而基于外源基因的抗性植物通常具有诸如对疾病的狭窄抗性和对人类感染的抗性等缺陷。样的病毒。此,在田间条件下,随着抗性胁迫的持续选择和转基因植物抗性的丧失,没有必要创建多病毒基因片段介导的抗性植物[8283]。2013年,Lin将在根癌农杆菌的介导下,整合西瓜西瓜斑驳病毒(WSMoV),黄瓜花叶病毒(CMV)和花叶病毒的N基因。瓜(WMV)。重组CMGMV包膜蛋白基因载体转移至西瓜“ Feeling”品种,并通过Southern印迹法将该基因的一个或多个副本成功插入到西瓜基因组中,并在R0植物中发现了对CGMMV的抗性[84]。
Liu使用iTRAQ技术(等压标记进行了相对和绝对定量)成功鉴定了感染CGMMV.GO(基因本体论)和KEGG(基因和基因组百科全书)的中华按蚊植物中差异表达的38种蛋白质。都)揭示这些蛋白质有注释。同的功能,18种蛋白质参与13个代谢途径,这些代谢途径可以进一步融合以形成三个相对独立的网络关系图,这些图谱可以根据它们之间的关系针对适当的内源性疾病过程进行定位。互调节。发抗病植物以控制CGMMV疾病的基因[85]。合目前对该疾病的预防和治疗状况,作者探索了对小分子介导的宿主疾病的抗性途径,并介绍了测序技术的应用以及预防和控制病毒疾病的下一代基因编辑技术。RNA沉默是一种防御机制,可使真核生物与核酸序列相互作用,在RNA水平抑制基因表达并抵抗核酸入侵。种机制称为转录后基因沉默(PTGS)。)[86]。这一年中,Wingard发现感染了环斑病毒的烟草植株有坏死斑块的症状,而第二次接种后,新的顶叶被免疫了病毒感染。有产生坏死斑。初的RNA抑制作用已有报道[87]。年来,siRNA(小干扰RNA)介导的RNA(RNAi)介导的对miRNA(miRNA)的干扰已成为提高植物产量的重要手段。于SiRNA的RNAi技术已被广泛用于提高农作物产量,增强对有害微生物(如细菌,真菌,病毒,线虫)的抵抗力,并改善农作物的营养成分[88]。]。 2007年,Kamachi获得的7株拟南芥转基因包膜蛋白植物中有5株表现出对CGMMV的高抗性,接种植物后没有全身性扩张。RNA杂交表明转基因植物在CGMMV中含有CP特异性干扰RNA。制具有较高的抑制率,并且对CGMMV感染具有更强的抵抗力,并且其抵抗力可以稳定遗传至T2代[89]。是,siRNA介导的转基因植物对宿主,环境影响以及外源基因和宿主基因组的重组潜力敏感。RNAi与siRNA的策略因其增加的特异性和可预测性以及在调节植物生长,发育和对外部胁迫的响应方面的出色表现而受到越来越多的关注。[90]。别是近年来,由于外界因素的不同导致作物品种和胁迫因素的差异,已经鉴定出大量的miRNA,并发现了它们的靶基因,从而可以进行更好的研究。miRNA调控的靶标远远超过其靶标。
因与生物物种或生物多样性之间关联的基础[91]。2011年,马丁内斯(Martínez)使用深度测序技术获得了19个保守的miRNA和7个新的被蛇麻草类固醇(HSVd)感染的CUCUMIS sativus特异性miRNA,然后通过Northern杂交进行了验证。们调节的靶基因参与生物过程,例如宿主蛋白/ RNA相互作用,组织发育和次级代谢调控[92]。与高通量测序和降解组测序方法相结合,从金黄色葡萄球菌“金春2号”的叶片和根部组织中鉴定出64种mRNA,并在其中表达。定组织。中,在桂花中鉴定出的21个已知的miRNA调控靶基因首次参与了桂花的发育,抗氧化剂,信号转导和转录调控功能[93]。先生在桂花(Cucumis sativus'9930')和南瓜(C. moschata'Jinxin No.5)之间的叶和根组织中鉴定了112个新的和48个新的miRNA,生物学分析表明:移植可能直接导致miRNA及其靶基因表达的变化,但也证明miRNA可以通过介导靶基因显着影响嫁接幼苗的生理过程[94]。Liu从感染CGMMV(C. sativus'Zhongnong 16')的中华绒螯蟹植物中获得了8个新的miRNA,他的多个靶基因参与细胞分化,生长和发育,次级代谢,生物反应或桂花的非生物。与作物产量相关的光合作用和生物过程[95]。于miRNA在植物胁迫和植物生理方面的卓越调控能力,尤其是基因调控网络中的关键点,以及调控的靶基因之间的关系,利用它极其有用基因转录越来越多的与该疾病相关的基因导致了miRNA介导的转基因植物的发展或疾病相关基因的使用,它们调控这些基因来开发抗性品种[90]。实际生产中,疾病预防和控制旨在识别和准确识别疾病,并进一步分析疾病与宿主植物之间的相互作用及其各自基因组的特征。据其特点制定相应的预防策略。为种子传播系统的典型疾病,CMGMV没有精确有效的检测手段,这是近年来其迅速传播的重要因素。2009年,随着疾病的测序,筛查,诊断,流行病学和病毒型病毒抗性基因提取的下一代测序(NGS)的产生,[96]高通量与CLC Genomics Workbench软件(QIAGEN,美国,http://www.clcbio.com/products/clcgenomicsworkbench)相关的测序数据结果,无需提供特定的病毒检测试剂/#)用于识别病原体及其生物。大的计算机分析功能已使NGS成为诊断疾病的通用方法,桂花树价格并使发现硬件或主机中感染或隐藏的病毒变得更加容易[97]。前,已经基于NGS技术从植物中成功鉴定出49种新的RNA,DNA和4种类病毒/病毒RNA病毒[98]。后,Witek等人[99]研究了野生马铃薯Solanum americanum的相关物种携带的抗性基因,该基因与下一代测序技术SMRT(单分子)和RenSeq(基因)相关。缩SEQuencing)。SMRT RenSeq成功分离了Rpiamr3基因,该基因在全球范围内对枯萎病具有抗性。些新的测序技术的应用是快速鉴定植物材料中携带的病毒的最广泛的手段。显着减少了分离抗性基因所需的时间,从而间接减少了由于疾病引起的培养物损失。年来,与基因修饰技术ZEN [100](锌指核酸酶)和TALEN [101](转录激活剂,转录效应子)相比,CRISPR / Cas(短文体技术,常规,复杂且繁琐,高效且稳定的基因)被研究者越来越青睐[102]。CRISPR是DNA片段(脱氧核糖核酸)的区域,最初在大肠杆菌中形成,并在细菌/病毒相互作用期间形成。被病毒的部分DNA片段包括在细菌基因组中[103]。此,当病毒被再次感染时,由于蛋白酶对病毒基因组的识别和切割,宿主会产生免疫反应,从而保护了宿主[104]。前,该技术已成功应用于改善植物的生物学特性或利用其特性来增强植物抵抗病虫害的能力[105]。如:Feng使用CRISPR / Cas系统定位突变拟南芥双子叶植物的BRI1,JAZ1和GAI基因,结果表明该系统可以在特定位点准确诱导DNA双链断裂。获得纯纯纯T1的产量。
变体[106]。里证明了本生猪笼草中的CRISPR / Cas9表达可以有效延迟或减少番茄叶片病毒(TYLCV)的积累,从而消除或减少宿主植物感染的症状。[107]。CRISPR / Cas系统中的RNA引导的DNA剪接相反,Gao在新发现的NgAgogDNA基因编辑技术中的DNA引导的DNA剪接具有更大的潜力,因为它具有更大的灵活性。效且更准确。阔的应用前景[108]。着基因编辑技术变得更加成熟并成功地应用于精确的农作物生产,应有效,彻底地控制感染CGMMV病毒疾病的双子叶葫芦作物。
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国23个省,市,区已报告CGMMV并被破坏,严重影响葫芦科的生产;近年来,该病在国内外已显示出快速增长的趋势,并已损害生产。本文中,我们回顾了分子生物学方法,例如种子处理,化学和生物控制,对该疾病的嫁接和转基因控制,并监测了它们之间相互作用的最新进展。CGMMV和宿主桂花以及小分子RNA控制参与CGMMV的调节。战略提出了观点,并描述了测序技术和下一代基因编辑技术在新型植物病毒的检测和鉴定以及抗病新品种的培育中的应用。国是世界上最大的蔬菜生产国。
2013年,桂花产量为54133.59万吨,占世界总产量的76%[1]。花作为一种重要的蔬菜,受到世界各地研究人员的高度评价。年来,随着桂花种植面积的增加和品种的多样化,桂花的种类也有所增加:黄瓜绿油菜花叶病毒(CGMMV)已经迅速传播,不能完全根除。已逐渐成为严重危害葫芦类作物生产的病毒性疾病之一。前,物理方法,化学试剂,生物防治,农业操作和生物技术已被广泛用于控制CMGMV,并具有一定的防治效果。2014年,农业部颁布了该病毒病防治技术规程[2]。而,由于CGMMV在种子等繁殖材料中的隐蔽和持久性及其传播途径的多样性,有效控制臭味粉条病毒已成为一项国家农业研究。人们必须解决的问题。CGMMV属于Tobamovirus成员,是一种正链线性单链RNA病毒,其螺旋结构约为18 nm x 300 nm,每3周包含49个亚基,间距为2.3 nm。心RNA基因组约为6.4 kb [3],其四个蛋白质17.3、29、129和186 kDa与CGMMV在大肠杆菌中的复制和移动有关。主植物[4]。外,基因组的5'和3'末端分别包含帽结构,聚(A)尾和tRNA样结构。5'端帽的结构增强了mRNA的稳定性,提高了翻译效率并保护了RNA免于降解[5]。3'端的结构为复制酶和核糖核酸结合蛋白的识别和结合以及与宿主细胞蛋白的竞争性结合提供了一个位点[6]。究表明,CMGMV的钝化温度在90至100°C之间,稀释极限在10-6至10-7之间,并且病毒体可以在-20°C下存活[3]。1935年以来[7]首次报道了CGMMV,目前在亚洲[818],欧洲[1929],南美[30],北美[3132]和大洋洲[33]中发生。造成各种程度的伤害(表1),其中中国23个省,市,自治区报告称它们发生并造成了伤害(表2)[10,3452]。CGMMV主要寄生于葫芦科作物上,例如黄瓜,黄瓜,甜瓜等。还可以感染in色藜和曼陀罗。s草,本氏烟草和烟草[3]。究表明,CMGMV是典型的种子传播病毒,主要寄生于种子胚胎。据对敏感西瓜种子不同部位的检测,结果表明子叶,外壳和种皮均被感染,并且相应部位的毒性降低了[53]。CGMMV感染桂花后,病毒体可以用韧皮部系统感染桂花[54]。此,禁止将受污染的CGMMV污染种子运输到不同的种植区是控制长距离传播疾病的关键[55]。
外,诸如嫁接,与树液接触,人工授粉,土壤中毒,灌溉用水和断食等农业活动也可能导致CGMMV的直接或间接传播[3,5657 ]。着生物学,血清学和电子显微镜等检测技术的发展,它已广泛用于CGMMV的检测,特别是RTPCR方法及其衍生物的检测,包括荧光RTPCR,RTPCR免疫捕获和免疫磁珠RTPCR。CMGMV的检测中,成功检测到桂花种子中含量为2 ng的CMGMV病毒体[58]。于目前的控制措施仍然是处理各种繁殖材料中存在的CGMMV的盲点,因此仅完全停止其传播是不够的。此,除了将各种方法应用于检测CGMMV和降低生产中的传播风险[59]外,疾病管理的绝对优先重点是研究有效的预防措施并预防CGMMV的出现和传播。可以间接减少生产者的投入并增加收入。CGMMV感染宿主后,植物组织中酚类物质和碳水化合物的浓度降低,叶绿体数量和叶绿素含量也降低[60]。主的叶子和表面通常会产生马赛克和大理石花纹的症状,随着病情的发展,还会形成其他绿色斑点或褪绿素突起。严重的情况下,植物矮小,开花延迟,最后收成减为零。时,一旦西瓜被侵染,易感植物的果实将形成一个空腔,种子周围的果肉将呈纤维状,并失去其食用价值[3]。CGMMV的侵染给农业生产造成了巨大的经济损失。CGMMV损害了日本关东地区的西瓜,造成约9亿日元的损失[8]。1969年,弗莱彻(Fletcher)报告称,英格兰利河谷地区的桂花损失了最初CGMMV感染产量的15%,但后来下降了。产量几乎没有影响[19]:1978年,德里(印度)的甜瓜感染率为70%至80%[9]; 1998年,韩国受感染的农作物达到463 hm2 [11]。养的CMGMV的发生率为46.9%[12]。2005年,中国辽宁省盖州市由于种子中毒而在大西瓜表面感染了CGMMV,失去了食用价值[10]。2011-2013年,山东,江苏和浙江报告称CGMMV发生在大面积的西瓜上[3637,39]。据先前的研究报告,包括种子处理,化学控制,生物控制,嫁接和分子选择在内的各种方法和方法已被用于CGMMV的预防和控制。Kim报告说,通过在72°C下处理75小时可以完全灭活种子中所含的CGMMV,而在24°C下处理的种子中有45.8%的毒性率为45.8%[61]。]。后,他通过电子显微镜和RTPCR观察到,温度敏感的CGMMV基因组区域在2到2.5 kb之间和4到4.8 kb之间,这对由于温度升高,导致CGMMV失活[62]。是,由于CGMMV沉积位点的特殊性和对被膜的保护,Reingold发现温度(在72°C下处理72小时),磷酸三钠处理(10%)或同时使用两种方法结合ELISA和PCR检测的种子处理表明,种子仍可能含有病毒,这些处理无效且不稳定[63]。前,在目前的生产中,已经开发出化学制剂来控制培养物中的各种病毒,并且抗性机制主要包括钝化外壳的病毒蛋白,这会影响病毒在宿主中的定殖或诱导发展抗病能力。170种药物被生产并用于商业控制病毒疾病,但已开发出针对CGMMV的无效药物(表3)。中,盐酸莫洛西定是最重要和常用的化学成分之一,可通过植物气孔进入活体植物细胞,并通过抑制植物中的病毒形成来抑制或者破坏包膜的核酸和蛋白质的形成。制,以预防病毒性疾病[64]。酸吗啉鎓除可以使培养病毒的病毒控制剂占10.28%外,还可以与乙酸铜结合使用,已成为控制病毒性疾病的主要药物(40%控制文化病毒疾病的药物)。一种广泛使用的试剂是氨基寡糖,参与植物生长的调节和分子信号的发展[65],已被证明可以提高对植物病害的抵抗力[66]。
处理植物会导致宿主体内PR蛋白的积累,调节瞳孔的免疫功能,并使植物产生干扰素。主对病原微生物具有抗性[6768]。合脂肪酸可通过诱导宿主中抗病基因的表达来诱导植物中的植物抗性,从而增加病原体相关蛋白,酶和细胞分裂素的水平[69]。CGMMV生物防治策略中,Verma发现假双色叶提取物含有系统抗性诱导剂(SRI),将其喷洒在温室中。可以提高CGMMV上的桂花植物的抗病性[64]。后,Tewari使用13种蕨类植物提取物来控制CGMMV,发现铁线蕨,干燥鳞翅目和寄生虎杖的提取物可有效抑制宿主中CGMMV的复制[69]。近,阿里开发了一种控制方法,可通过预先接种减毒株CGMMVSH33b来保护瓜免于新的野生CGMMV侵染[7071]。外,嫁接技术一直是葫芦类作物生产中普遍使用的农业操作技术,也是控制病虫害的最有效措施之一[7273]然而,赵慧茹的实验表明,桂花树价格CMGMV可以从西瓜砧木转移到其嫁接物中,这使得CMGMV可能通过嫁接成为田间感染的主要来源[49]。于CGMMV传播途径的多样性,所采取的预防措施仍不能完全消除CGMMV的传播,或者预防和控制的效果很低,这就需要花费大量的成本。外的投资,因此需要培育具有高抗病性和稳定稳定性的新品种。代趋势和基于分子水平的疾病选择已成为一种相对稳定,长期和经济有效的策略。前,已经尝试在一些重要的经济作物上种植抗病的转基因植物,尽管来自不同宿主的抗性信号和病原体的感染机制是多种多样的,但它们是通过介导的。过内源基因和外源基因。性植物仍然是最常用的途径之一[74]。Rajamony已通过测量大量甜瓜品种对疾病的抗性,成功测试了七个抗CGMMV野生甜瓜品种,然后通过嫁接,杂交等将抗性基因转移至其他葫芦科植物品种。 病和疾病预防的目标[75],以及基于转基因途径的CGMMV技术的应用进一步拓宽了疾病的预防和治疗范围。1986年,Abel试验验证了烟草花叶病毒(TMV)包膜蛋白对植物抗性的抵抗力。TMV感染的转基因烟草植物延迟了10%。60%的植入物上未发现任何症状[76]。后,Provvidenti发现由包膜蛋白诱导的抗性也具有广谱性,并且可以在南瓜中得到证实[77]。现有研究的基础上,De发表了专利方法,用于生产由CGMMV复制酶基因介导的抗性植物[78]。过重组载体获得的克隆的Park CGMMV包膜蛋白和抗CGMMV西瓜植株,在140株第一代转基因植株中有十株具有抗性[79];在2012年从Ali克隆中克隆了CGMMV流动蛋白后,通过基因重组和农杆菌介导的方法获得了抗CGMMV瓜类植物,然后进行了PCR和Southern印迹法证明移动蛋白可以在第三代植物中稳定遗传[80]。而,植物病毒通常在自然条件下以复杂感染的形式存在[81],而基于外源基因的抗性植物通常具有诸如对疾病的狭窄抗性和对人类感染的抗性等缺陷。样的病毒。此,在田间条件下,随着抗性胁迫的持续选择和转基因植物抗性的丧失,没有必要创建多病毒基因片段介导的抗性植物[8283]。2013年,Lin将在根癌农杆菌的介导下,整合西瓜西瓜斑驳病毒(WSMoV),黄瓜花叶病毒(CMV)和花叶病毒的N基因。瓜(WMV)。重组CMGMV包膜蛋白基因载体转移至西瓜“ Feeling”品种,并通过Southern印迹法将该基因的一个或多个副本成功插入到西瓜基因组中,并在R0植物中发现了对CGMMV的抗性[84]。
Liu使用iTRAQ技术(等压标记进行了相对和绝对定量)成功鉴定了感染CGMMV.GO(基因本体论)和KEGG(基因和基因组百科全书)的中华按蚊植物中差异表达的38种蛋白质。都)揭示这些蛋白质有注释。同的功能,18种蛋白质参与13个代谢途径,这些代谢途径可以进一步融合以形成三个相对独立的网络关系图,这些图谱可以根据它们之间的关系针对适当的内源性疾病过程进行定位。互调节。发抗病植物以控制CGMMV疾病的基因[85]。合目前对该疾病的预防和治疗状况,作者探索了对小分子介导的宿主疾病的抗性途径,并介绍了测序技术的应用以及预防和控制病毒疾病的下一代基因编辑技术。RNA沉默是一种防御机制,可使真核生物与核酸序列相互作用,在RNA水平抑制基因表达并抵抗核酸入侵。种机制称为转录后基因沉默(PTGS)。)[86]。这一年中,Wingard发现感染了环斑病毒的烟草植株有坏死斑块的症状,而第二次接种后,新的顶叶被免疫了病毒感染。有产生坏死斑。初的RNA抑制作用已有报道[87]。年来,siRNA(小干扰RNA)介导的RNA(RNAi)介导的对miRNA(miRNA)的干扰已成为提高植物产量的重要手段。于SiRNA的RNAi技术已被广泛用于提高农作物产量,增强对有害微生物(如细菌,真菌,病毒,线虫)的抵抗力,并改善农作物的营养成分[88]。]。 2007年,Kamachi获得的7株拟南芥转基因包膜蛋白植物中有5株表现出对CGMMV的高抗性,接种植物后没有全身性扩张。RNA杂交表明转基因植物在CGMMV中含有CP特异性干扰RNA。制具有较高的抑制率,并且对CGMMV感染具有更强的抵抗力,并且其抵抗力可以稳定遗传至T2代[89]。是,siRNA介导的转基因植物对宿主,环境影响以及外源基因和宿主基因组的重组潜力敏感。RNAi与siRNA的策略因其增加的特异性和可预测性以及在调节植物生长,发育和对外部胁迫的响应方面的出色表现而受到越来越多的关注。[90]。别是近年来,由于外界因素的不同导致作物品种和胁迫因素的差异,已经鉴定出大量的miRNA,并发现了它们的靶基因,从而可以进行更好的研究。miRNA调控的靶标远远超过其靶标。
因与生物物种或生物多样性之间关联的基础[91]。2011年,马丁内斯(Martínez)使用深度测序技术获得了19个保守的miRNA和7个新的被蛇麻草类固醇(HSVd)感染的CUCUMIS sativus特异性miRNA,然后通过Northern杂交进行了验证。们调节的靶基因参与生物过程,例如宿主蛋白/ RNA相互作用,组织发育和次级代谢调控[92]。与高通量测序和降解组测序方法相结合,从金黄色葡萄球菌“金春2号”的叶片和根部组织中鉴定出64种mRNA,并在其中表达。定组织。中,在桂花中鉴定出的21个已知的miRNA调控靶基因首次参与了桂花的发育,抗氧化剂,信号转导和转录调控功能[93]。先生在桂花(Cucumis sativus'9930')和南瓜(C. moschata'Jinxin No.5)之间的叶和根组织中鉴定了112个新的和48个新的miRNA,生物学分析表明:移植可能直接导致miRNA及其靶基因表达的变化,但也证明miRNA可以通过介导靶基因显着影响嫁接幼苗的生理过程[94]。Liu从感染CGMMV(C. sativus'Zhongnong 16')的中华绒螯蟹植物中获得了8个新的miRNA,他的多个靶基因参与细胞分化,生长和发育,次级代谢,生物反应或桂花的非生物。与作物产量相关的光合作用和生物过程[95]。于miRNA在植物胁迫和植物生理方面的卓越调控能力,尤其是基因调控网络中的关键点,以及调控的靶基因之间的关系,利用它极其有用基因转录越来越多的与该疾病相关的基因导致了miRNA介导的转基因植物的发展或疾病相关基因的使用,它们调控这些基因来开发抗性品种[90]。实际生产中,疾病预防和控制旨在识别和准确识别疾病,并进一步分析疾病与宿主植物之间的相互作用及其各自基因组的特征。据其特点制定相应的预防策略。为种子传播系统的典型疾病,CMGMV没有精确有效的检测手段,这是近年来其迅速传播的重要因素。2009年,随着疾病的测序,筛查,诊断,流行病学和病毒型病毒抗性基因提取的下一代测序(NGS)的产生,[96]高通量与CLC Genomics Workbench软件(QIAGEN,美国,http://www.clcbio.com/products/clcgenomicsworkbench)相关的测序数据结果,无需提供特定的病毒检测试剂/#)用于识别病原体及其生物。大的计算机分析功能已使NGS成为诊断疾病的通用方法,桂花树价格并使发现硬件或主机中感染或隐藏的病毒变得更加容易[97]。前,已经基于NGS技术从植物中成功鉴定出49种新的RNA,DNA和4种类病毒/病毒RNA病毒[98]。后,Witek等人[99]研究了野生马铃薯Solanum americanum的相关物种携带的抗性基因,该基因与下一代测序技术SMRT(单分子)和RenSeq(基因)相关。缩SEQuencing)。SMRT RenSeq成功分离了Rpiamr3基因,该基因在全球范围内对枯萎病具有抗性。些新的测序技术的应用是快速鉴定植物材料中携带的病毒的最广泛的手段。显着减少了分离抗性基因所需的时间,从而间接减少了由于疾病引起的培养物损失。年来,与基因修饰技术ZEN [100](锌指核酸酶)和TALEN [101](转录激活剂,转录效应子)相比,CRISPR / Cas(短文体技术,常规,复杂且繁琐,高效且稳定的基因)被研究者越来越青睐[102]。CRISPR是DNA片段(脱氧核糖核酸)的区域,最初在大肠杆菌中形成,并在细菌/病毒相互作用期间形成。被病毒的部分DNA片段包括在细菌基因组中[103]。此,当病毒被再次感染时,由于蛋白酶对病毒基因组的识别和切割,宿主会产生免疫反应,从而保护了宿主[104]。前,该技术已成功应用于改善植物的生物学特性或利用其特性来增强植物抵抗病虫害的能力[105]。如:Feng使用CRISPR / Cas系统定位突变拟南芥双子叶植物的BRI1,JAZ1和GAI基因,结果表明该系统可以在特定位点准确诱导DNA双链断裂。获得纯纯纯T1的产量。
变体[106]。里证明了本生猪笼草中的CRISPR / Cas9表达可以有效延迟或减少番茄叶片病毒(TYLCV)的积累,从而消除或减少宿主植物感染的症状。[107]。CRISPR / Cas系统中的RNA引导的DNA剪接相反,Gao在新发现的NgAgogDNA基因编辑技术中的DNA引导的DNA剪接具有更大的潜力,因为它具有更大的灵活性。效且更准确。阔的应用前景[108]。着基因编辑技术变得更加成熟并成功地应用于精确的农作物生产,应有效,彻底地控制感染CGMMV病毒疾病的双子叶葫芦作物。
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