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病毒诱导的基因沉默 (VIGS)
摘要：病毒诱导的基因沉默（VIGS）是一种 RNA 介导的反向遗传学技术，现已发展成为分析基因功能不可或缺的方法。它利用植物的转录后基因沉默（PTGS）机制下调内源基因，以防止系统性病毒感染。根据最近的进展，VIGS 现在可以用作高通量工具，通过暂时抑制目标基因表达，通过病毒基因组在植物中诱导可遗传的表观遗传修饰。由于 VIGS 诱导的 DNA 甲基化进展，植物中正在开发具有所需性状的新型稳定基因型。在植物中，RNA 指导的 DNA 甲基化（RdDM）是一种机制，其中表观遗传修饰物由小 RNA 引导至目标位点，小 RNA 在靶基因的沉默中起主要作用。在这篇综述中，我们描述了 DNA 和 RNA 病毒载体的分子机制，以及通过改变研究植物中通常无法通过转基因技术获得的基因所获得的知识。我们展示了如何使用 VIGS 诱导的基因沉默来表征跨代基因功能和改变的表观遗传标记，从而改善未来的植物育种计划。
热带植物 2024 , 3: e030 芋头病毒诱导基因沉默系统的构建及应用
摘要 病毒诱导的基因沉默（VIGS）技术是快速鉴定植物基因功能的重要手段，建立稳定的芋头VIGS系统可为快速高效验证基因功能提供技术支持。以烟草脆裂病毒（TRV）为载体，构建以八氢番茄红素脱氢酶（CePDS）为指示基因的VIGS系统，并通过沉默CeTCP14基因以进一步验证该系统的稳健性。以赣榆一号芋头为材料，采用叶片注射法，以OD 600 = 0.6的CePDS构建VIGS系统，沉默植物率为12.23%，CePDS表达量与对照相比约为59.34%～77.18%，CePDS沉默植物的叶绿素含量降低了37.80%～56.11%。叶片注射OD 600 = 1.0可显著提高芋头的沉默植株率，达到27.77%，但叶片注射法和球茎真空处理的沉默植株率差异不显著。在赣榆2号中，用OD 600 = 1.0菌液和球茎真空处理对CeTCP14进行进一步沉默，沉默植株率为20%，CeTCP14表达量为对照的43.94%～63.34%，同时球茎中淀粉含量与对照相比显著降低，为70.88%～80.61%。综上所述，结果表明基于TRV的VIGS系统在芋头中是有效的，菌液浓度是影响VIGS系统的关键因素，CeTCP14能够影响芋头球茎中淀粉的积累。建立健全的芋头VIGS系统可为后续快速验证基因功能奠定良好的基础。
病毒诱导基因沉默在蔬菜功能研究中的应用及拓展
摘要：增加蔬菜摄入量已成为世界范围内健康饮食习惯的一部分，因此，明确育种材料中的基因功能对于蔬菜改良以满足蔬菜新品种的可持续发展至关重要。然而，遗传转化费时费力，限制了对各类蔬菜作物基因功能的探索。病毒诱导的基因沉默（VIGS）由于缩短了实验周期并且不依赖于稳定的遗传转化，可以在植物中进行大规模、快速的基因沉默，为功能研究提供了绝佳的机会。VIGS可以加速模式植物研究，使蔬菜作物基因功能的分析和验证变得更加容易。此外，随着病毒介导的异源蛋白表达等技术的出现和CRISPR/Cas9技术的发展，病毒介导的遗传工具开创了遗传学和作物改良的新时代。本研究总结了蔬菜中VIGS和病毒诱导的基因编辑（VIGE）的最新成果。我们还确定了蔬菜中 VIGS 技术当前面临的几个挑战，为未来的研究提供指导。
大豆GMSAUL1，真正的U-Box E3连接酶...
摘要：E3泛素连接酶在植物免疫中起重要作用，但以前尚未研究它们在大豆中的作用。在这里，我们使用了豆荚病毒病毒（BPMV）介导的病毒诱导的基因沉默（VIGS）来研究大豆中GM Saul1（衰老相关的E3泛素连接酶1）同源物的功能。同时同时沉默了两个密切相关的SAUL1同源物时，大豆植物显示出自动免疫表型，这些表型显着缓解了高温，这表明GM Saul1a/1b可能会受到R蛋白的保护。有趣的是，沉默的GMSAUL1A/1B导致GM MPK6的激活降低，但GM MPK3的激活增加而响应于GMMPK22，这表明GM MPK3的激活很可能导致GM Saul1a/1b-Sbiled植物中观察到的激活免疫。此外，我们提供了GM Saul1a是一个振奋的E3连接酶的证据。共同表明，GM Saul1在调节大豆的细胞死亡和免疫力中起负面作用。
通过单农杆菌系统简化植物基因沉默和基因组编辑物流，同时递送多部分病毒载体
图 1 JoinTRV 的设计，这是一种基于具有兼容来源的微型 T-DNA 载体的 TRV 表达系统。(A) 烟草脆裂病毒 (TRV) 的基因组组织。(B) TRV RNA2 工程用于序列克隆和表达。pLX-TRV2 的克隆盒图与 Bsa I 识别位点和 Bsa I 产生的突出端一起显示（底部）。LacZ 报告基因允许可视化选择重组载体；插入物的植物表达由豌豆早褐病毒 (PEBV) 外壳蛋白 (CP) 启动子驱动。(C) VIGS (pTRV2) 和 VIGE (pRNA2.PEBV) 中描述的 pLX-TRV2 和 TRV RNA2 载体的尺寸比较。(D) JoinTRV 系统图。两个 T-DNA 载体被多路复用到单个农杆菌细胞中，以同时递送 TRV 基因组成分。 pLX-TRV2 是 pLX-B2 衍生物，具有 pBBR1 来源和卡那霉素抗性基因 (npt I)，pLX-TRV1 是 pLX-Z4 衍生物，具有 RK2 来源和庆大霉素抗性基因 (aac C1)；由于这两个 T-DNA 载体具有兼容的来源和独立的抗生素选择机制，因此可以同时寄宿在同一细菌细胞中
转录因子的基因沉默，敲除和过表达
摘要背景：番茄（Solanum lycopersicum L.）是全球经济上有价值的作物。由于使用无菌性雄性会降低F1种子产量的成本，因此男性不育的创新对于番茄育种具有重要意义。中止的微孢子基因（AMS）编码为基本的螺旋 - 环螺旋（BHLH）转录因子编码，以前已被指定为拟南芥和水稻中tape虫发育的必不可少的基因。确定SLAM基因的功能（来自S. lycopersicum的AMS基因），并验证它是否是产生番茄中雄性无菌性的潜在候选基因，我们使用病毒诱导的基因沉默（VIGS），CRIS/CAS9介导的介导的基因组编辑和过度表达技术来通过AgrobstermaTer transfote transfortium tomato tonrestim tonrection tonrys tomato。结果：在这里，来自S. lycopersimum的1806 bp的全长猛击基因（登录号MK591950.1）从花粉cDNA克隆。花粉颗粒染色的结果表明，猛击的不可行的花粉比例 - 沉默（75％）， - 敲除（89％）和超过表达植物（60％）明显高于野生型植物（小于10％； p <0.01）。在三种情况下，不可生存的花粉颗粒的形态似乎是四方，循环，萎缩，萎缩或以其他方式形状的形态，而野生型的形态则显得椭圆形和丰满。更重要的是，QRT-PCR分析表明，在大满贯和敲除的植物的花药中的猛击的表达明显低于野生型的表达（p <0.01），但在大量过表达的植物中的表达（p <0.01）（p <0.01）。