科技日报记者 李禾
14日，记者从中国农业科学院棉花研究所（简称中棉所）获悉，该所棉花功能基因组创新团队提出一种“一体化的双组分病毒使用策略”，将双质粒系统的棉花叶皱缩病毒、烟草脆裂病毒改造为单质粒系统，并将其拓展成为一个多功能的一体化植物病毒载体工具盒，为植物基因功能和基因编辑研究提供了便利。相关研究成果已在线发表于国际学术期刊《植物通讯》上。
据团队首席科学家、中棉所研究员宋国立介绍，植物病毒表达载体在植物功能基因组学研究、分子设计育种方面发挥着重要作用。目前，实验室常用的植物病毒载体多为双组分或多组分，其基因组被克隆到不同的质粒中，分别转化为农杆菌均匀混合后再使用。这种传统的“混菌使用策略”增加了农杆菌操作的工作量，也阻碍了植物病毒表达载体在高通量基因功能验证中的应用。
棉花功能基因组创新团队首次提出了一种“一体化的双组分病毒使用策略”，即将所有病毒组分置于单一质粒中并通过单一的T-DNA（转移DNA）进行递送，成功将病毒诱导的基因沉默（VIGS）双组分病毒系统改造为一体化系统，如此一来，不仅简化了双组分病毒载体的使用，还表现出与原始双组分病毒系统类似甚至更好的基因沉默效果。
VIGS是指通过改造病毒载体并插入目标基因的特定序列，当病毒侵染植物后，随着病毒的复制和转录而特异性地诱导目标基因mRNA（信使RNA，携带有DNA上的遗传信息，并能指导蛋白质的翻译，行使其生物学功能）降解从而降低目标基因的表达。VIGS技术起效时间快、沉默效率高、操作成本低、便于高通量和应用植物范围广等特点，被越来越多地应用于不同作物的遗传学研究中。
中棉所、三亚中国农业科学院国家南繁研究院博士生郝云飞说，“一体化的双组分病毒使用策略”研究还创制了一套标准化的植物一体化双组分病毒载体工具盒。该工具盒可用于病毒诱导的基因沉默研究、病毒介导的过表达、病毒辅助的瞬时表达和病毒介导的基因组编辑等。其研究结果不仅为病毒载体的简化使用和开发提供了标准化方案，也为高通量病毒递送技术的发展应用提供了技术支撑，助力分子设计育种研究。
