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植物病毒是农作物的主要病害之一,病毒侵染使农作物蒙受巨大的经济损失。植物病毒弱毒疫苗在防治植物病毒病中发挥着重要的作用,当植物系统感染了病毒的某一株系后,可免受同种病毒其他株系侵染。植物基因工程的出现与发展为植物病毒病的防治开辟了新的途径。番茄花叶病毒弱毒疫苗(ToMV-K)是将番茄花叶病毒强株(L-TMV)用亚硝酸处理后,分离筛选而得到的对TMV(包括番茄花叶病毒)感染有明显保护作用的弱毒株,具有稳定的免疫特性和遗传性。在ToMV-K的基因组中存在98.5KDa复制酶基因和27KDa运动蛋白基因,对该病毒的致弱分别起主要和次要作用。通过基因工程技术将ToMV-K 98.5KDa复制酶基因和运动蛋白基因分别导入植株,探讨98.5KDa复制酶基因与运动蛋白基因表达的蛋白与植物抗病性的关系。同时将两个基因串联起来,构建双价基因导入植物,研究它与植物抗病性的关系,以期为植物抗病毒基因工程提供一种新策略。本文系统地进行了番茄花叶病毒弱毒疫苗(ToMV-K)98.5KDa复制酶基因、27KDa运动蛋白基因及两者联合基因的克隆、原核表达以及转基因烟草的抗病性研究。通过PCR扩增获得番茄花叶病毒弱毒疫苗(ToMV-K)98.5KDa复制酶基因和27KDa运动蛋白基因,经EcoRⅤ和SacⅠ进行双酶解,将98.5KDa复制酶基因和27KDa运动蛋白基因分别插入原核表达载体PET-30(a)得到重组质粒PET-Nr与pET-Nm。将两者各自转入表达菌BL21中,通过IPTG诱导,超声波破碎菌体和SDS聚丙烯凝胶电泳,分析了番茄花叶病毒弱毒疫苗(ToMV-K)98.5KDa复制酶基因和27KDa运动蛋白基因在大肠杆菌中的表达,结果表明重组质粒pRNr与pRNm在原核细胞中得到高效表达。将表达产物(包涵体)免疫家兔制备抗血清。将重组质粒pRNr中98.5KDa复制酶基因与pRNm中27KDa运动蛋白基因通过酶切定向插入植物表达载体pRoKⅡ中,获得重组植物表达载体pRNr和pRNm。通过多次酶切将重组质粒pRNm中27KDa运动蛋白基因插入植物表达载体pRoKII,获得重组质粒pR35S2-Nm;再将重组质粒pRNr经ScaI和BamHI酶切定向插入重组质粒pR35S2-Nm中得到98.5KDa复制酶与27KDa运动蛋白联合基因植物表达载体pR35S2-Nm-Nr。将植物表达载体pRNr、pRNm和pR35S2-Nm-Nr通过农杆菌介导的叶盘法转化烟草,转基因烟草的PCR、Southern Dot Blot和Western Blot检测分析表明:番茄花叶病毒弱毒疫苗(ToMV-K)的98.5KDa的复制酶基因和27KDa的运动蛋白基因及两者的联合基因已整合到烟草基因组中。对转基因烟草进行强烟草花叶病毒(TMV)和弱番茄花叶病毒(ToMV-K)的病毒侵染试验,结果表明:3种转基因烟草对TMV和ToMV-K分别表现出不同的抗病性,抗性主要表现为症状出现推迟,严重度减轻。其中ToMV-K 98.5KDa的复制酶和27KDa的运动蛋白的联合基因转化烟草表现出较强的抗病性,表明我们的抗病毒基因工程新策略是可行的。