玉米TRV-VIGS的优化与顶腐病抗病基因的鉴定

烟草脆裂病毒(TRV)介导的基因沉默方法简便易行,但在常规试验条件下按照报道的方法操作沉默玉米基因的效率较低,难以实际应用.为了优化TRV-VIGS体系,并鉴定顶腐病抗病基因,本研究以玉米八氢番茄红素脱氢酶(PDS)基因为靶基因,构建沉默载体pTRV2-ZmPDS,从浸种处理、农杆菌菌株、真空辅助渗入和共培养时间4个试验因素优化玉米TRV-VIGS体系,提高基因沉默效率.结果 表明,无菌水浸泡种子24h,剥去种皮后用LB4404农杆菌菌株真空渗入处理60 min,再共培养10h时,全株白化苗占出苗植株总数的25.1％～29.3％,较优化前沉默比率(3.0％)提高了8～10倍.半定量RT-PCR分析表明,与对照和未白化植株相比,白化植株的ZmPDS基因转录水平显著降低.应用优化的TRV-VIGS体系沉默ZmMAC3基因,高抗顶腐病的玉米杂交种先玉335在接种亚粘团镰孢菌后表现出典型的顶腐病病症,表明,与双子叶植物相似,MAC3蛋白是玉米内生免疫和抗病所必需的关键调控因子.综上所述,优化后的TRV-VIGS体系可以应用于玉米基因功能的鉴定.