抗病毒植物制造技术

一种能直接或间接编码反义ＲＮＡ分子的ＤＮＡ结构物，它所编码的反义ＲＮＡ分子具有与入侵植物病毒所编码的依赖于ＲＮＡ的ＲＮＡ多聚酶相互作用的能力，在病毒入侵植物时反义ＲＮＡ分子与所说的侵染病毒编码的依赖于ＲＮＡ的ＲＮＡ多聚酶相互作用结果、生成至少一种引发（ｅｌｉｃｉｔｍｇ）因子，前述这种结构的表达受能够在植物起作用的启动子和终止子所控制。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及抗病原体的植物抗性，特别涉及其中对入侵病原体如病毒在被入侵作出反应而引发对病原产生抗性的植物，在这样植物上所用的DNA构建物以及在植物体中引入病毒诱生抗性的方法。病毒感染植物时常使植物在生长过程中产生有害反应、不期望的形态变异和减产等等。这样的侵染经常导致被侵染的植物对其他病原体及植物虫害更大的感病性。病毒颗粒通常含有相对少量的遗传物质(单链或双链的RNA或DNA)，外被一种或多种蛋白所保护，在有一些病毒类型中蛋白也会被寄主所产生的脂类膜所包被，构成了感染性颗粒。病毒的增殖依赖于寄主细胞因而被视为细胞内寄生物。植物已发展了很多防御机制以限制病毒感染的效应。例如，所谓水平或局部抗性其本质是多基因控制，所谓垂直抗性其本质是单基因控制的。在育种计划中，水平抗性难以成功地导入植物，然而，垂直抗性在育种计划中比较容易地在植物中增生。编码抗病毒的基因以消极的组成型地起作用，即不需要诱导基因表达。组成型地表达的抗病毒性包括无寄主抗性作用的方式耐受性即抑制病害的发生，免疫性即抑制病毒的转运或出现抗病毒因子等等。或者是，植物中编码抗病毒的基因能够通过诱导一个或数个为表达编码抗病毒基因而主动地打开，这种体系的实例包括过敏反应。已报导植物中所谓过敏反应(HSR)一般特征认为植物细胞在邻接的细胞被入侵病原体侵染后不久死亡。病原体穿越侵染细胞或向侵染细胞移动由于被入侵细胞的周围细胞或被侵染细胞的坏死而被限制或阻断。此外，过敏(HSR)包含阶梯式附加的或次生的防御反应，以及一些蛋白和次生代谢物的蓄积，从而引起抵抗病原体攻击的抗性水平全面地提高。通常认为对入侵生物体的过敏反应也牵涉植物细胞中抗性基因的产物，该产物可以识别引发体(elicitor)因子，即病原体的无毒基因的产物，并与之相互作用。抗性植物中，引发体(elicitor)因子的识别引发了过敏反应因而将病原体感染限制在单个细胞或几个细胞中，或至多也只限制在紧邻的一些植物细胞之内。过敏介导的抗病毒感染的一个实例是烟草植物携有抗烟草花叶病毒群例如烟草花叶病毒(TMV)及西红柿花叶病毒(TOMV)的N′抗性基因。迄今，已鉴定了二十余种显性HSR型抗性基因。它们出现在包括烟草、蕃茄、土豆、胡椒、莴苣等很多重要的农作物中。尽管抗某些病毒的抗性资源表面上很丰富，但很多植物对重要的病毒病原体，仍然缺乏有效的抗性基因。搜寻野生型种质采集品中，仅鉴定了有数几个抗病毒抗性的合适资源，它们能够成功地被导入到重要的农作物中。许多重要的农作物包括但不限于西红柿、胡椒、黄瓜、甜瓜，莴苣等等品种，缺乏对黄瓜花叶病毒(CMV)的垂直抗性基因，就是一个实例。植物育种者们一直试图培育出种类繁多的对于特定病毒品系有耐受性或抗性的作物品种。过去，具有抗病毒特性的基因，从与商用植物相近的野生型通过育种转移到商用品种中。将野生存在的抗性从野生型基因库中转移到栽培品种是一个麻烦的过程，首先必须从来源(供体)植物品种中鉴定抗性(载体)基因，然后将其结合到商用品种的基因库中。以此方法产生的抗性或耐受性，其典型活性仅仅抗所述的那个病毒的一种，最多抗几个品系。更进一步的缺点是，这种育种计划通常花费很长时间，数以年计，才能得到农业上有用的植物。或者，采用所谓的″交叉—保护″方法。交叉—保护是这样一种现象一种植物被一种病毒品系侵染之后，可以保护此植物不被第二种与此病毒相关品系的重侵染。交叉—保护方法首先必须包括使用无毒病毒品系去侵染植物，以抑制同一种病毒的有毒品系的继发侵染。然而使用天然的交叉—保护方法有几个缺点。第一这方法劳动强度大因为需要把作物逐一接种，其次带有无毒株如突变成有毒株，而有毒株本身成为作物致病因子的风险。另外可能的风险是，一种植物品种的无毒病毒品系对另一植物品种可能成为有毒品系。遗传工程的交叉保护是一种抗病毒形式，表现型上与自然交叉—保护相类似。但需通过表达来自遗传操作过的植物基因组的病毒外壳蛋白的遗传信息来实现。已经知道，转基因植物基因组的烟草花叶病毒品系U1(TMV-U1)的外壳蛋白的基因达，用任一TMV品系侵染后都能使其症状发展迟延。同样在苜蓿花叶病毒(AMV)，马铃薯病毒X(PVX)，以及黄瓜花叶病毒(CMV)获得了外壳蛋白介导的保护。对某些植物病毒，如黄矮病毒来说，在转基因植物中难以获得可检测的量的相应的外壳蛋白，所以，通常对病毒抗性低。此外，任何一个能称得起的保护都要求植物持续地制造外壳蛋白，因而使植物增加能量的负担。这种局限性使这一技术的商用价值仍不明显。另一个用遗传工程方法得到抗病毒的实例包括导入植物病毒的卫星RNA，其中整合进去的遗传物质的表达，修饰了植物病毒或改变其影响。本专利技术的一个目的，就是在植物中对本领域已熟知的用工程方法得到抗病毒性提供另一种更可靠的用工程方法得到抗病毒性策略，它基于入侵病原体在植物寄主中定居之前，直接病原体在植物靶组织中诱导分子表达。本专利技术的另一个目的是，将遗传工程植物转化技术同植物组织中自然存在的植物病毒防御机制结合起来。详细说明按照本专利技术所述，提供一种能够直接或间接编码反义RNA分子的植物病毒DNA结构物，而这种反义RNA分子有与入侵病毒所编码的依赖于RNA的RNA多聚酶相互作用的能力，这样，作为它同所说的入侵病毒编码的依赖于RNA的RNA多聚酶相互作用的结果，至少会产生一种引发(eliciting)因子。在本专利技术的另一个实施例中，提供了一种能够编码一种正义RNA分子的植物病毒重组DNA结构物而这种正义RNA分子能够同侵染病毒所编码的依赖于RNA的RNA多聚酶起相互作用，这种相互作用的结果是，正义RNA分子至少能够编码一种引发因子，它在植物被所说侵染病毒侵染时，在植物体内引出天然的植物防御。这种植物病毒DNA结构物可以从任一能够侵染植物的病毒源中得出。然而，这种植物病毒DNA优先考虑从任一已知侵袭、被怀疑侵袭、或能够侵袭具有农业价值植物品种的病毒源中得到。它可以是经过修饰适于表达的天然植物病毒DNA，也可以人工合成获得。这种植物病毒DNA在植物细胞中，应有编码转录与病毒RNA(即正义)互补的RNA序列(即反义)的能力。另外，这种植物病毒DNA应该含有这样的一个部分或其片段，当其转录生成反义RNA，以及进一步转录生成正义RNA时，通过转译正义RNA，能够生成至少一种足以引出对抗侵染病毒的天然植物防御机制的引发(eliciting)因子或其一部分。合适的植物病毒DNA或RNA源可从能够侵染这样一些植物种类的植物病毒中得到，例如西红柿、胡椒、甜瓜、莴苣、花椰菜、硬花甘蓝、卷心菜、芽甘蓝、甜菜、玉米、甜玉米、洋葱、胡萝卜、韭菜、黄瓜、烟草等等，也包括来源于侵染装饰作物的植物种类的植物病毒衍生植物病毒DNA或RNA源，例如凤仙花属、秋海棠、牵牛花、天竺葵属(天竺葵、堇菜、仙客来、马鞭草、蔓长春花、万寿菊、报春花、圣保罗草等。反义RNA分子含有所说的植物病毒DNA的一部分中的至少一个顺反子或与其当的一部分，而且还能从所说的反义RNA分子中转录产生正义RNA分子，在植物细胞中正义RNA分子编码产生至少一个引发因子或其一部分。反义RNA能够从所说的植物病毒DNA中直接转录，或从所说的DNA衍生而来的正义RNA转录。这样，从正义RNA转录反义RNA，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：P·T·德哈安，
申请(专利权)人：先正达公司，
类型：发明
国别省市：