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番木瓜(Carica papaya L.)广泛种植于热带和亚热带地区,番木瓜环斑病毒(Papayaringspot virus,PRSV)是主要的番木瓜病害,并严重制约着番木瓜产业的可持续发展。对于防治番木瓜环斑病最直接有效的措施是种植抗病品种。在番木瓜栽培品种尚未发现具有抗病性的品系,有些野生型品种具有抗性,但是由于存在生殖隔离无法通过杂交育种方法将抗性转移到商业化种植的番木瓜品种中。由于PRSV存在地理株,目前转基因番木瓜采用序列同源依赖抗病性,因此转夏威夷或台系湾PRSV外壳蛋白基因的品种只对夏威夷或台湾的PRSV株系具有抗性。对于海南的PRSV株系进行调查分析发现,海南PRSV分离株与其他地区的株系差异性较大,迫切需要培养抗海南PRSV番木瓜新种质。本研究中,根据RNAi策略利用海南PRSV-CP基因保守序列构建抗海南番木瓜环斑病毒植物表达载体pCAMBIA2300-35S-CP-RNAi-OCS,通过基因枪法将载体导入番木瓜的愈伤组织中,经卡那霉素抗性筛选后再分化成为植株。进而描述阳性转化植株474株系的分子特征同时进行抗病毒试验分析其抗病性。Southern分析和微滴数字PCR(ddPCR)验证474株系为单拷贝插入;抗病毒实验表明,在温室条件下转基因474株系能抵抗海南PRSV病毒株系的侵染,主要结果如下:(1)ddPCR分析显示,转基因番木瓜474株系含有1.0拷贝。Southern印迹分析结果显示,474株系分别用Hind Ⅲ和BamH Ⅰ进行单酶切后进行杂交,Hind Ⅲ酶切大约在5.2 kb处产生一条杂交信号;BamH Ⅰ酶切大约在2.2 kb处产生一条信号,Southern杂交产生的信号条带大小与预测的基本吻合。ddPCR与Southern印迹分析的结果一致,表明474为单拷贝。(2)hiTAIL-PCR验证结果是在番木瓜第7号染色体supercontig61的717141位点插入,没有插入到任何基因中离插入位点上下游最近的基因距离为1.2 kb,预测此插入不会影响番木瓜正常生长。(3)为了进一步验证插入的真实性,在插入位点上下游设计特异引物扩增产物为192 bp。用设计的一对特异的引物和CP的下游引物进行巢式PCR,结果发现有两条带,一条192 bp为基因组上的条带,另外一条大概1.2 kb这条与预测插入大小相符;同时阴性对照只有基因组上的条带。因此可以判定,检测的样品474为杂合子。(4)通过接种海南PRSV的Hainan Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个类型病毒的混合物,在接种病毒后的0-28天内,对转基因474和非转基因1280植株的病毒积累量进行检测。1280植株在12天后表现出明显病症,在24天后病症加明显加重;整个过程中,转基因植株无症状。本研究中转基因株系主要是RNAi策略致使病毒的PRSV的CP基因沉默从而阻止病毒的复制。TO代在温室里检测结果显示为阳性。然而对于RNAi的遗传稳定性需要对转入PRSV-CP的植株进行多代田间试验验证。