外生菌根的基因沉默

Gene Silencing in Ectomycorrhiza

   

    者:Minna J. Kemppainen

          Alejandro G. Pardo

出 版 社:Nova Science Publishers, Inc.

索 书 号:S154.2/K32/2010/Y

藏书地点:武大外教中心

 

RNA干涉(RNAi)是正常生物体内抑制特定基因表达的一种现象,是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。这种现象发生在转录后水平,RNA干涉与转录后基因沉默在分子层次上被证实是同一种现象,又称为转录后基因沉默。RNA干涉是基因转录后沉默的一种方式,是生物界古老而且进化的高度保守的现象之一。外源dsRNA 进入细胞后产生的小分子干扰RNA的反义链和多种核酸酶形成了RNA诱导的沉默复合物(RISC)RISC具有结合和切割mRNA的作用而介导RNA干涉的过程。RNAi具有特异性和高效性。这种技术已经成为研究基因功能的重要工具,可以特异性剔除或关闭特定基因的表达,并将在病毒病、遗传性疾病和肿瘤病的治疗方面发挥重要作用。

菌根是某些植物的根与土壤中的真菌结合在一起,所形成的一种真菌与根的共生结合体。根据形态学和解剖学的特征,可区分为外生菌根和内生菌根。外生菌根(ectomycorrhiza)中的真菌菌丝体紧密地包围植物幼嫩的根,形成菌套。有的还向周围土壤伸出一些菌丝,但菌丝很少穿入根组织的细胞内部。菌丝在根的外皮层细胞间隙中蔓延,形成网状菌丝体。一方面代替根毛的作用,吸收水分和养料;另一方面,菌根菌分泌维生素等,可刺激植物生长。形成外生菌根的真菌,主要是担子菌的鹅膏属、牛肝菌属和口蘑属中的一些种类,形成外生菌根的植物主要是森林树种,如松柏类、山毛榉和栎等。内生菌根(endomycorrniza)中的真菌菌丝体主要存在于根的皮层薄壁细胞之间,并进入细胞内部,而在根外较少,不形成菌套。具有内生菌根的植物,一般都保留着根毛。其中的真菌也多是担子菌的一些种类。在共生联合体内,菌根菌与植物有着非常密切的关系。如兰科植物的种子没有菌根菌共生就不能萌发;杜鹃花科植物的幼苗,没有菌根菌共生就不能生长。菌根的形成是自然界很普遍的生态现象。虽然人们发现这种现象已经有百年历史,但在农林业中应则用是近30年来才迅速发展的。目前国内外十分重视生产菌根的研究。外生菌根菌是真菌与高等植物的根部形成的菌根合体,宿主和菌根菌的代谢产物经过哈氏网的网络作双向运转。我国有外生菌根的主要树木有栎、松、柳、椴、枫、胡桃及桦科等;菌根真菌中有许多是珍贵的食用菌,如:牛肝菌,松茸,松乳菇等经常出现于松林及云杉林。这种具有共生共栖作用的菌根菌,具有明显的经济效益和环境效益。不仅木材的产量提高40%,而且还能提供大量美味可口的蘑菇。大量研究报道证明,外生菌根菌有利于在贫瘠土壤生长出茂盛树林,在低营养土壤环境中,外生菌根菌的感染力仍然较强,使大部分植物有了共同的开拓者。在获得大量速生树的同时,也获得了价值可以同主产品同样或更高价值的菌类。外生菌根菌的研究应用,对于发展林业育苗,促进林木生长发育以及绿化荒山、矿厂废地有重要意义。有研究表明利用外生菌根可使树木提前45年成材。另外,对外生菌根菌及其菌根关系的研究对进一步驯化野生食用菌,扩大优质食用菌栽培生产也具有实际意义。

本书主要讲解了RNA干涉技术在外生菌根中的应用。第一张简要的介绍了什么是外生菌根,菌根和外生菌根菌的共生互惠的关系,并指出他们二者之间的识别,共生关系是如何建立起来的并不是很清楚。第二章介绍了一些分子生物学技术的发展对于研究外生菌根的促进作用,比如EST文库的建立,cDNA芯片等技术的应用得以大规模的鉴定到共生调节的相关基因。第三章介绍了第一个基因组被解析的外生菌根真菌双色蜡蘑。该基因组的破译为研究外生菌根菌的代谢特征,转录组的分析提供了可能。第四章介绍了在双色蜡蘑中进行RNA干涉。并以测试硝酸盐还原酶基因的功能性以研究RNA干涉在真菌中的可行性,而且还介绍了相关的载体的构建,农杆菌的转化等试验操作。第五章介绍了一种新开发的可以高效进行RNA干涉的pHg/pSILBAγ载体系统。本书总体构架是以论文写作的模式,层层引入,图文并茂的展示了RNA干涉技术在外生菌根真菌中的应用,本书对于本科生和硕士生都有一定的难度,更适合于从事于植物基因功能,植物-微生物互作等相关方向研究的博士研究生,这对他们有一定的参考作用。

 

目录

前言

第一章  外生菌根

第二章  外生菌根研究的分子革新

第三章  双色蜡蘑-第一个基因组测序的外生菌根真菌

第四章  双色蜡蘑的RNA干涉

第五章  在双色蜡蘑发展一种通过农杆菌进行高效RNA沉默的pHg/pSILBAγ载体系统

参考文献

索引

(闫俊杰)