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RNA干扰技术在植物保护中的应用

来源:广东蚕业 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2020-05-21 11:15

【作者】:网站采编

【关键词】:

【摘要】RNA干扰技术近几年来发展迅速,主要是基于转录水平上的基因分析,探讨基因阻断模式,由双链RNA介导同源微小RNA实现降解反应的升级。从目前的研究当中可以看出,基因序列的双链

RNA干扰技术近几年来发展迅速,主要是基于转录水平上的基因分析,探讨基因阻断模式,由双链RNA介导同源微小RNA实现降解反应的升级。从目前的研究当中可以看出,基因序列的双链RNA可以起到显著的诱导作用,促进基因的沉默现象发生,并通过外源性的遗传物质展现在机体内的水平表达上,这对于植物保护具有非常重要的价值。

1 RNA干扰技术的发展

RNA干扰技术在20年前就已经不断发展繁荣,通过外源性基因的分析,可以发现植物当中出现了RNA沉默现象,由dragon教授最早进行实验,并且在1994年由Monica联合发现胡萝卜素当中的基因介导,可以使得30 %的细胞中霉菌转化出现基因失活的作用。这一发现也被称为是静息作用,1995年,康奈尔大学的Susan博士进一步发现了RNA在阻断基因表达上具有独特的作用,通过切断petit a基因的正向表达,可以揭开RNA基因抑制的谜题。

RNA干扰技术主要是通过大多数真核生物细胞当中的共同抑制作用,从而对病毒起到一个诱导的反馈效果,通过转录水平的提升来促进细胞内介质的分解以及微小RNA的降解,这种合成与蛋白质的复合作用具有同向的表达方式,将其切割、降解之后可以进一步诱导微小RNA的降解,导致RNA沉默现象[1]

“在扶贫的路上,不能落下一个贫困家庭,丢下一个贫困群众。”这是2016年春节前夕,习近平总书记在江西考察时的殷殷嘱托。江西全力打响脱贫攻坚战。2017年底,井冈山市、吉安县顺利脱贫摘帽,全省实现53万人脱贫、1000个贫困村退出、6个贫困县达到摘帽条件,贫困人口减至87.54万人,贫困发生率降至2.37%,贫困地区生产生活条件发生显著变化。江西2017年扶贫开发和易地扶贫搬迁两项工作双双获国务院通报表彰。

2 RNA干扰技术在植物保护中的应用

2.1 RNA干扰技术应用于植物品种改良

植物为人们的生活提供了多种必不可少的产品,甚至可以说植物是一切人类产品的来源。但是随着人类生产规模的扩大以及对植物资源需求的不断增多一些,植物却处在灭绝当中。为了提高植物的多样化水平,促进濒危植物的保护,通过植物品种改良的方式可以提高人们的生活质量,要求避免出于需求而对植物造成二次的破坏。

第三,在实验室当中应用这种RNA干扰技术可以对植物的基因进行大规模的筛选,这样的筛选成本更低效率,更高,可以影响植物的胚胎发育细胞分裂,对于一些濒危物种来说,这样的RNA干扰技术可以促进实验室当中这些植物的有效培育,避免植物濒临灭绝,同时还可以通过细胞基因表达的方式为这些植物进行基因组码,从而使其适应外部的自然环境生长。避免由于气温湿度,光照土壤等因素对这些濒危植物的生长造成负面影响。

2.2 RNA干扰技术在植物功能基因组学中的研究应用

由于种植户分散不利于统一管理及产业化,规模化经营。因此,怀远县政府应该提供资金支持,对怀远县的土地和住户进行统一规划管理。在地势平坦或者种植地较多的地区将住户区集中起来,建立社区。剩余土地集中规划为种植用地,建设石榴产业示范区。并通过对土质、地形等一系列情况的勘测,在不同的区域种植不同品种的石榴。分区域将土地承包给农户种植。进行规模化,集约化生产。而在农户较为分散,种植区不集中的地区对农户进行技术指导,通过科技创新,研究出新的品种,以独一无二的特色品种吸引消费者的眼球。并且可以直接联系加工企业收购当地石榴,降低销售成本。

第一,功能基因组学的研究对象主要是更好地进行基因的自由表达,调节基因的控制水平,完善基因的表达功能,在这样的研究当中,通过特异性的改变避免出现基因丧失或者基因降解,可以使得其基因研究更加具有确定性,通过干扰技术可以起到一种有效的丧失降低的作用,促进基因沉默,使得某一种有害的功能呈现出静息的状态,避免突变发生的可能性。

研究人员发现,植物在早期发育的过程当中,通过特定基因的表达来实现生长的目的,因而通过靶细胞的内项调整将一些目标间去除,不仅可以提高植物的生物环境适应性。还可以增强植物面对天敌的能力,促进植物的自然繁衍,这种基因敲除的方式避免单一细胞在植物内部当中功能过于强大,从而影响植物的生理学发育。在研究当中,科学家还发现某些基因在不同的时间点呈现出重复利用的状况,通过这种基因敲除去除重复利用的基因,不仅可以使得其翻译产物大大增加,还可以提高RNA干扰的实际有效性[2]

RNA干扰技术可以应用在油料产品的改良当中,促进植物当中不饱和脂肪含量的下降,从而提高整体植物的健康性水平,这对于一些油料作物的生产具有非常明显的价值,例如应用在花生、油菜籽以及橄榄当中,就可以提高饱和脂肪的含量,降低不饱和脂肪酸,从而保护人的心血管健康。除此之外,RNA干扰技术还可以提升咖啡当中的咖啡因含量,改善植物的性状,从而调整植物的营养组成比例。现在仍在研究当中,还发现RNA干扰技术可以通过植物的代谢途径干扰,使得分子改良成为一种可能,例如,刘易斯在研究当中就对棉花籽油的硬脂酸比例进行了相关的调整,通过RNA干扰技术可以使得普通油菜籽油当中的亚麻油酸水平,从46 %提高到58 %,经过加工之后,这种油脂的反式脂肪酸水平更低,生成胆固醇的概率更低,可以对人的心脑血管起到良好的保护作用。

例如,新西兰某研究实验室就通过胚胎发育,细胞分裂,性腺发达这些RNA干扰方式选择了一些有效的关键基因,通过基因干扰的方式进行基因测序,并且通过基因构成文库的重新表达,选择不同植物个体当中的细胞进行筛选,确定经营功能,实现了整个生物代谢途径的改善,促进了濒危植物在新西兰以外的生长。

2.3 RNA干扰技术在植物发育及生理代谢中的应用

第二,这种RNA的干扰技术还可以具有强烈的表达作用,引起生物的多样反应,作为一种强有力的工具,可以进行基因的大规模筛选,从而全面提高基因表达功能,在未知功能的编码当中也具有反向启动的作用,可以在一个细胞内部进行反复的转录形成RNA干涉,促进基因沉默。

首先,人才培养目标发生了变化。传统的新闻传播教育面向各大新闻媒体、企事业单位宣传部门,为其培养具备专业素质的新闻报道、宣传人才。但是当下传统媒体对专业人才的需求量大大减少,而社会对于网络媒体传播人才的需求却大大增加。

在高职院校发展过程中,现代学徒制是其教育改革的方向,而工匠精神是高职教育的核心,因此,在具体教学中,院校应该结合实际现状,将工匠精神与现代学徒制合理的结合在一起,有效提升高职院校人才培养的效果。

在未来研究当中,RNA干扰技术可以克服很多植物原性转换以及翻译产物不足的弊端,通过有效的发育过程探究促进植物的后裔也升化发展。例如,印度尼西亚的研究团队就在模拟南芥花生长发育的过程当中,通过RNA干扰技术选择了野生型南芥花。这种经选择之后的南芥花开花更早,叶片更少,适应印度尼西亚野外的生长环境,与野生的南芥花类型相似,可以与野生花进行繁殖与配种,通过这样的实际控制方法,经干扰之后,南芥花拥有更高的RNA基因,沉默率作用整体上来讲更强,可以对植物的多样性保护起到显著的促进作用[3]

3 小结

RNA干扰作为一种新的生物调控模式,对于植物的保护濒危物种的野外生存具有非常正向的作用,从本文的分析可知,研究RNA干扰在植物保护中的应用,有利于我们从环境保护与生物多样性的角度,看待目前生物技术的升级,因而我们要进行系统性分析,探讨RNA技术的工具性应用,避免技术发展的不稳定性为生物多样性的保护带来负面的影响,建立完善的系统,提升RNA干扰技术的经济价值,社会价值和环境保护价值。

参考文献

[1]李彦,叶璐.干扰长链非编码RNA TUG1上调miR-26a缓解LPS诱导的脓毒症大鼠线粒体损伤和免疫紊乱[J].免疫学杂志,2020,36(02):125-131.

[2]叶侠,周琳,吴杰.着丝粒蛋白K小干扰RNA转染对人肺癌细胞系A549增殖、迁移和侵袭能力的影响[J].山东医药,2020,60(03):1-4.

[3]张海涛,覃岭. CXC类趋化因子受体4基因RNA干扰对人肝癌细胞HepG2和SMMC-7721增殖和侵袭的影响[J].中国肝脏病杂志(电子版),2019,11(04):61-66.

中图分类号:S433

文献标识码:C

文章编号:2095-1205(2019)10-39-02

DOI:10.3969/j.issn.2095-1205.2019.10.25

作者简介:范唯艳(1984- ),女,辽宁营口人,本科,农艺师,研究方向:植物保护和农业经济。

文章来源:《广东蚕业》 网址: http://www.gdcyzz.cn/qikandaodu/2020/0521/360.html

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