全 文 ：植物生理学通讯 第 43卷 第 2期，2007年 4月384
植物病毒诱导的基因沉默效应的分子机制
赵爽，王琦，李艳红 *
首都师范大学生命科学学院，北京 100037
Molecular Mechanism of Virus Induced Gene Silencing in Plants
ZHAO Shuang, WANG Qi, LI Yan-Hong*
College of Life Sciences, Capital Normal University, Beijing 100037, China
提要：主要从病毒诱导的基因沉默体系中植物与病毒的相互作用、VIGS涉及的信号分子和移动方式以及靶基因的沉默
和病毒载体的复制关系介绍和分析植物病毒诱导的基因沉默效应的分子机制，并进一步分析此种体系在植物基因功能研
究中应用的研究进展。
关键词：植物病毒；病毒诱导的基因沉默；沉默信号；病毒载体的变化
收稿 2007-01-08 修定 　2007-03-19
资助 北京市科技新星计划(H 0136 1002 0112 )。
* 通讯作者( E -m a i l：l i y h @ c n u . e d u . c n；T e l：0 1 0 -
6 8 9 0 1 6 9 2 )。
RNA沉默现象最早是在植物中发现的。Fire
等(1998)首次提出在秀丽新小杆线虫(Caenorhabditi
elegans)中双链 RNA (double-strand RNA, dsRNA)
能高效特异性地阻断相应基因的表达，并将这一
现象称为 RNA干涉(RNA interference, RNAi)。在
随后的几年内，人们相继发现这种现象广泛存在
于植物、真菌、线虫、昆虫等几乎所有的真核
生物中，是一种非常保守的机制并且具有广阔的
应用前景。为此 2006年的诺贝尔生理学或医学奖
颁发给了这一机制的发现者Andrew Z. Fire和Craig
C. Mello。
众所周知，RNA沉默现象的基本机制是在外
源或病毒的基因侵入细胞后，各种转录的异常
RNA或病毒的复制型双链RNA作为沉默的引发因
子，在细胞内被类似 RNaseIII家族的特异性核酸
内切酶Dicer类似物(DCL)切割成21~25 nt的siRNA
(small interfering RNA) ；siRNA被解旋酶解成单
链后，再与 RNA诱导的沉默复合物(RNA induced
silencing complex, RISC)结合，其反义链互补结合
到靶向的 mR N A 上与之相匹配的特异性序列，
RISC中的核酸酶特异性地降解与siRNA同源的信
使 RNA (messenger RNA, mRNA)，导致靶基因表
达水平的下降。另外细胞内 siRNA扩增的机制，
即反义的siRNA作为引物，以mRNA为模板在RNA
依赖性 R N A 聚合酶( R N A - d e pe nd e nt R N A
polymerases)的作用下形成次级的 dsRNA，再进而
形成新的 siRNA，可起到放大沉默信号的作用，
导致短时间内迅速并有效地降解靶基因mRNA，
达到基因沉默的作用。近年来随着人们对植物和
病毒相互作用机制的研究，病毒诱导的基因沉默
(virus induced gene silencing, VIGS)即由携带基因
片段的病毒载体感染植物可引起相应的寄主基因沉
默的现象逐步成为人们用来研究植物基因功能的重
要反向遗传学的手段。
尽管如此，目前人们对该机制中不同有机体
涉及的具体成分及具体作用效果并没有彻底的了
解，大量的探讨工作还待继续。下面我们针对植
物中最常用的病毒诱导的基因沉默体系，从植物
与病毒的相互作用及病毒诱导的基因沉默(VIGS)效
应综合介绍这一领域目前的研究概况。
1 植物和RNA病毒的相互作用
植物病毒有很多种，其中 RNA病毒占 90％
以上。植物病毒侵入细胞后一般靠细胞间的传播
进行近距离的转移，进入韧皮部后再进行远距离
的运输从而实现系统性的侵染。最终导致那些无
抗性的植株产生典型的病毒侵染症状，如花叶、
卷叶或叶片严重畸形等现象。但也有的宿主出现
坏死斑抑制病毒的系统传播，或出现病毒症状的
恢复甚至能完全抵抗病毒症状的出现，也就是说
植物体内存在抑制病毒的系统传播的抗病毒的机
制。随着人们对基因沉默现象的认识，很多学者
认为植物体可通过系统性沉默阻断病毒的进一步侵
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染，即植物 RNA病毒侵入细胞后，通过在宿主
细胞内复制形成双链RNA的中间体，作为诱发基
因沉默的靶子，然后通过切割形成 siRNA，再进
一步在RISC复合物的作用下沉默其他病毒RNA分
子或亲缘关系较近的病毒分子，导致病毒在宿主
内的积累量受到抑制，从而达到抗病毒的效果。
在植物和病毒的相互作用过程中，植物病毒
通过不同方式的序列变化(如：突变、重组、自
然选择、基因漂流或迁移等)也演化出了应对这种
宿主反应的反防御机制。对病毒基因组的序列分
析表明，容易变化的区域大多与病毒的反防御功
能有关。如黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,
CMV)中编码2b蛋白的基因序列是在进化的过程中
出现的，后来经证实是CMV中重要的抑制蛋白；
Potyviruses的编码 HC-Pro (helper component-
proteinase)的序列等也都是非常容易变化的序列，
可通过抑制RNA沉默来对抗植物的防御反应。但
不同的抑制蛋白在不同的植物与病毒的相互作用体
系中作用效果可能有所不同。Brigneti 等(1998)发
现CMV 2b蛋白能完全抑制新生的组织中信号介导
传递的沉默，但不能恢复已经沉默的植物组织。
Potyviruses的抑制蛋白HC-Pro能恢复所有组织中
的沉默现象，使已经发生沉默的 GFP重新表达，
即发生 “ 恢复现象 ”。马铃薯 X(potato virus X,
PVX)病毒编码的25 kDa的蛋白通过农杆菌侵染方
法也已证明具有抑制系统性沉默的作用(Brigneti等
1998)。
进一步的实验证明，在不同的病毒系统中，
抑制蛋白的作用时间和方式不同。CMV编码的2b
蛋白作用于沉默的起始阶段，可在新生的尚未有
沉默效应的组织中起作用，通过直接干扰DNA甲
基化和可移动沉默信号的产生及其活性而抑制沉
默。马铃薯Y(potato virus Y, PVY)病毒编码的HC-
Pro可能作用于移动信号或甲基化信号环节的下
游，通过干扰dsRNA前体形成siRNA或降低siRNA
的稳定性，以及抑制microRNA (miRNA)的积累
来抑制 siRNA或miRNA介导的沉默现象，它既可
以阻断局部的 RNA沉默，也可阻断系统性沉默。
番茄丛矮病毒(Tomato bushy stunt virus, TBSV)编码
的 P19蛋白是目前研究最多的一类。P19蛋白具
有双链小RNA结合活性，通过形成P19-siRNA复
合物减少细胞内游离的 s iRNA，并使结合态的
siRNA不能结合 RISC，从而减少 siRNA与 RISC
的结合达到抑制基因沉默的目的( L a k a t o s 等
2004)；而Aureusvirus编码的P14蛋白则通过非特
异地抑制长链dsRNA或 siRNA的形成来阻止病毒
诱导的或转基因导致的基因沉默(Merai等 2005)。
在 PVX系统中 P25及芜菁黄花叶病毒(Turnip yel-
low mosaic virus, TYMV)编码的P69蛋白则通过影
响依赖于 RNA的 RNA聚合酶 6 (RNA-dependent
RNA polymerases 6, RDR6)的次级 dsRNA和次级
VIGS的形成，影响 RISC的组装和活性阻止沉默
现象扩散到上部组织(Klahre等 2002；Gyergy等
2002；Silhavy等 2002；Morel等 2002；Malloy
等 2002)。最近Merai等(2006)根据很多病毒的抑
制蛋白的作用方式推测结合 dsRNA可能是植物
RNA病毒通用的一种抑制基因沉默的策略，而
Lakatos等(2006)认为对有些病毒抑制蛋白来讲则
通过与小RNA分子的结合达到抑制基因沉默的目
的。
检测病毒侵染的植物中小分子RNA的大小时
发现，不同的病毒与宿主作用过程中产生大小不
同的 siRNA。许多病毒主要诱导产生 21 nt大小的
siRNA，另有一些病毒产生 21 nt和 24 nt的 siRNA
的混合物。还有一些病毒主要触发产生24 nt或22
nt的病毒 siRNA。Deteris等(2006)认为，产生这
种差别的原因与DCL的丰富度及病毒抑制蛋白作
用于DCL指导的沉默方式有关。目前在植物中发
现至少存在 4种DCL，拟南芥中一种DCL用于产
生miRNA，一种产生 siRNA介导染色质水平的变
化，而剩下的 2种与植物的防御反应有关(Deteris
等 2006)。烟草脆裂病毒(Tobacco rattle virus,
TRV)侵染拟南芥产生 21 nt和 24 nt的 siRNA，但
当芜菁萎缩病毒(Turnip crinkle virus, TCV)侵染时
则仅产生22 nt的 siRNA。进一步研究发现TCV 22
nt的 siRNAs主要由DCL2指导产生，而TRV的21
nt和 24 nt的 siRNA分别由DCL4和DCL3指导形
成，但仅仅 21 nt siRNA对病毒沉默起作用。另
外发现，如果病毒抑制蛋白不封闭 DC L4 的活
性，TCV的RNA也能受由DCL4指导产生的siRNA
靶向结合；对于 TRV也是如此，如果DCL4活性
丧失，TRV 可以被 DCL2 指导产生的 22 nt的
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siRNAs靶向结合形成 RISC，最终使病毒基因沉
默。因此Waterhouse和 Fusaro (2006)认为病毒面
临植物小 RNA的双重防御，DCL4是抗病毒防御
的第一道防线，DCL4受病毒抑制蛋白结合失活
时DCL2指导的活性即开始起作用。
当然也有人认为病毒可通过另外的方式来抑
制基因沉默，如红花翘摇花叶病毒(Red clover
necrotic mosaic virus, RCNMV)可通过病毒RNA的
复制来抑制基因沉默现象(Taketa 等 2005)。另
外，miRNA指导的加工过程可能也在植物和病毒
的相互作用过程中起作用，它可能对植物的防御
反应和过量的病毒增殖均有干涉，使二者的相互
作用达到平衡，而不只是单纯的消灭病毒。
由此可见，不同的植物和病毒在不同的条件
下，其作用方式是非常复杂的，二者相互斗争，
协同进化，发展成为非常重要的防御和反防御的
机制。
2 病毒诱导的基因沉默过程中可能的信号分子及
其移动方式
植物RNA沉默的一个最显著的特征就是沉默
状态(信号分子)能够通过植物体进行系统性扩散，
即可能分别通过胞间连丝(plasmodesmata)和韧皮部
(phloem)转运系统进行细胞间转移和整个植株的长
距离运输。目前越来越多的研究者开始关注这些
沉默信号分子以及它们的移动规律。很多证据表
明，可移动的沉默信号的运输类似于病毒在宿主
内的移动方式。很多病毒沉默抑制子对于病毒的
长距离传播或短距离转移是必须的(Voinnet 等
2000；Ding等 2007)，表明信号分子是宿主抗病
毒反应的重要的组分。下面对植物病毒诱导的基
因沉默过程中可能涉及的信号分子及移动规律作简
要分析。
由于系统性的沉默是核酸序列特异性的，因
此目前多数学者认为干涉过程中产生的 siRNA即
为可移动的信号分子，siRNA能够直接启动 RNA
沉默，并可诱导远离沉默起始位点的叶片发生系
统性基因沉默(Klahre等2002)。原因是它们的量丰
富，足够诱导体内产生 RNA沉默，另外，siRNA
长度适中，不仅足以代表序列特异性，较小的分
子量又能够方便地通过胞间连丝运输，且始终与
RNA沉默密切相关。Bayne (2005)等认为，植物
抵抗PVX机制就是通过RNA干涉实现的，干涉产
生的病毒基因组的 siRNA能够在被侵染的植物细
胞间扩散和韧皮部中转移并可在RDR6的帮助下扩
增，引起 R N A 沉默，从而抑制病毒的传播。
Hamilton等(2002)将真核生物的基因组防御体系中
涉及的 siRNA分为2类，分别为21~22 nt和24~26
nt，后者对mRNA的降解不是必须的，但与系统
性的沉默和同源DNA的甲基化密切相关，而前者
和mRNA的降解相关，但与系统性沉默信号或甲
基化无关。Himber等(2003)证明，细胞与细胞之
间短距离沉默信号的传播，可由一个起始细胞传
至周围 10~15个细胞，信号分子为起始细胞的 21
nt的 siRNA，在受体细胞中没有扩增反应产生的
与其同源的转录物。长距离传播则需要次级
siRNA的合成，其大小也是 21 nt。推测植物中
沉默效应信号分子 siRNA的传播可分为短距离和
长距离 2种，短距离通过胞间连丝传播 21 nt的
siRNA，而长距离则是通过维管束传播 25 nt的
siRNA。系统性沉默信号分子通过韧皮部进行长
距离运输，在细胞与细胞之间通过胞间连丝进行
运输，植物中沉默信号的传输方向是双向的，向
上和向下传输可同时进行，但向上的传输更有效
(Nancy 2002；Sizolwenkosi等 2002；Klahre等
2002)。
另外，异常的RNA也可能作为沉默信号介导
系统性沉默。dsRNA在RNA沉默过程中也起至关
重要的作用，有的病毒抑制子就是通过对 dsRNA
的抑制或利用与 dsRNA相结合的方式而抑制基因
沉默发生的(Merai等 2006)，所以 dsRNA也可能
作为一种沉默信号在系统性沉默中起作用，但目
前对此还没有明确的定论。
Yoo等(2004)采用异种嫁接实验的方法，通
过韧皮部中小RNA分子的分析，发现在黄瓜黄化
病毒(Cucumber yellows virus, CuYV)的 CP (coat
protein)被沉默的转基因南瓜(Cucurbita pepo)植株
中，CP的 siRNA也能在韧皮部中长距离的运输，
并能启动异质嫁接的接穗中CP基因沉默。他们从
沉默CuYV CP的南瓜植物韧皮部组织中分离到一
种 siRNA结合蛋白(Cucurbit maxima phloem small
RNA binding protein 1, CmPSRP1)，发现它能通过
特异地结合25 nt的单链 siRNA并介导沉默信号在
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细胞间的转运。植物体内沉默信号的转移是一个
复杂的过程，除了沉默信号本身，可能还涉及一
些相关蛋白或其他分子的参与。它们可能通过特
异性或非特异性的方式来协助基因沉默信号分子的
移动。如在南瓜中存在的一种韧皮蛋白(16-kDa
Cucurbit maxima phloem protein, CmPp16)可以作为
分子伴侣加强内源 mRNA在韧皮部中的运输功
能，从而实现沉默信号在韧皮部中的长距离运
输，它主要在伴胞和筛管间以非特异性方式运输
RNA (Xoconostle-Cazares等 1999)。
许多研究表明，在线虫、真菌以及植物细胞
中，沉默信号的放大机制是依赖于宿主的 RDRP
或RDR实现的。这种沉默信号的放大机制是一种
类似于 PCR反应的过程(Lipardi等 2001)。病毒诱
导的基因沉默可在植物体内产生来自病毒的
siRNA，导致病毒基因组及同源的宿主 RNA的降
解。病毒 dsRNA迅速被Dicer切割，初级 siRNA
逐渐积累，这一过程称为初级 VIGS (Voinnet
2005)。初级VIGS必须经过放大系统才能有效的
抗病毒。有研究表明，少量的 dsRNA就足以引
发高效的RNAi的关键在于植物细胞内RDRP的参
与并影响 R NA 沉默过程的许多环节(Ahl qu is t
2002)。Qu等(2005)发现下调RDR6表达的烟草对
马铃薯X病毒组(Potexvirus)、香石竹斑驳病毒组
(Carmovirus)和烟草花叶病毒组(Tobamovirus)等属
病毒均更加敏感，表明烟草的 RDR6也参与了抗
病毒的RNA沉默的效应，而且随温度升高抗病毒
的效应加强；Schwach等(2005)认为RDR6对病毒
的复制和在宿主细胞中的移动没有任何影响，并
且与PVX病毒侵染过程中病毒 siRNA的形成也没
有明显的关系，所以推测 RDR6不产生或参与移
动初级沉默信号，而是以新合成的沉默信号
siRNA作为引物，以与 siRNA互补的靶mRNA作
为模板，合成新的 dsRNA前体从而进一步产生次
级 siRNA并介导RNA沉默，因此它可以作为一种
防御机制去减缓病毒向生长点和新生叶片中系统扩
散的速度。这与 Lipardi等(2001)在果蝇中的研究
结果相似。如果生物体内的 siRNA没有被 RDRP
扩增，就会马上降解，只能产生一次性的RNA沉
默。但基于 RDR6的VIGS信号扩增机制很复杂，
它在不同的病毒与宿主的相互作用中表现不同，
如 RDR6被干涉的植株对 PVX、PVY和结合有Y
卫星序列的 CMV病毒敏感，而对 TMV、TRV、
TCV或单独的CMV不敏感(Schwach等 2005)。另
外有人发现，降低 RDR1的水平也能增强烟草和
拟南芥对 TMV和 PVX的敏感性(Yu等 2003)。因
此植物的 RDRP基因有可能是一个复杂的家族，
在不同的宿主中包含不同的基因成员，在不同的
宿主与病毒相互作用体系中，不同成员所起的作
用也不同。由此可见，沉默信号的扩增系统也是
一个复杂的机制，对决定植物防御和病毒反防御
的结果起重要作用。
另外miRNA也是最近几年来人们发现的另一
种重要的小分子 RNA，它在生物体内源产生，长
度大约只有 22个核苷酸大小，存在于各种不同生
物中，在控制基因表达、调控细胞周期和个体发
育中都发挥作用(Simón-Mateo和 Garcia 2006)。
miRNA可通过类似于 siRNA的途径在转录水平上
特异性降解与其同源的靶RNA或通过与靶mRNA
的3 -UTR区通过不完全配对结合来抑制mRNA的
翻译，从而影响蛋白表达水平。miRNA指导的加
工过程也可能通过干涉植物病毒的侵染来加强植物
的防御反应，而病毒也可通过病毒抑制子或基因
序列的变化来逃避miRNA的调控。因此，miRNA
可能也是病毒诱导的基因沉默过程中的信号分子。
3 病毒与靶基因沉默的关系
随着对植物抗病毒机制的了解，越来越多的
病毒被改造成为载体用于研究基因的表达。如
TMV、PVX、TRV等病毒载体已相继应用于基因
沉默的研究，目前人们已用这些病毒载体上插入
特定的基因片断侵染植物的方法研究了多种基因的
功能。由于此法具有独特的优势，目前其使用范
围已从双子叶植物逐渐发展到单子叶植物(Burch-
Smith等 2006；Ding等 2007)，从八氢番茄红素
脱氢酶(phytoene desaturase, PDS)标记基因发展到
特定的目标基因(T ravel l a 等 20 06；俞竹青等
2006)，由奢侈基因到保守基因，发生沉默的器
官不仅有营养器官而且还包括花和果实等生殖器官
(Ribarits等 2006)，并取得了较大的进展。
在不同的VIGS系统中，病毒侵染宿主后会
出现病毒积累的变化。据报道，在 VIGS介导的
沉默系统中病毒诱导的内源基因沉默与病毒载体的
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变化规律因采用的载体和插入序列不同而异。
1998年 Ruiz等发现，PVX介导的GFP报告基因
的沉默会导致快速、明显且长期的对病毒载体的
抑制，但是在介导GUS、NPT或 PG转基因的沉
默中只是在靶基因受预先转录后沉默的植株中产生
对病毒载体的抑制现象；而 PVX介导的 PDS和
rbcS基因的沉默在起始阶段与诱导的病毒载体无
关，但最终沉默的表型也可得到恢复，从而反映
病毒载体可通过 PTGS 而受到抑制(Ra tcl i ff 等
2001)。但靶基因 RNA沉默效率是否与病毒积累
量相关呢？Dorith等(2006)用TRV载体沉默内源基
因 PDS，发现番茄中的 CP RNA丰度与内源基因
的丰度呈反相关，病毒表达量越高，目的基因表
达量越低，即 RNA沉默效率越高。反之，在病
毒少量积累或检测不到病毒的区域其靶基因 PDS
的表达下降不明显。因此，他们认为 TRV在植
物组织或邻近的组织中的复制对成功进行靶基因沉
默是必须的；但同样的体系在烟草 ( N .
benthamiana)中却得到不同的结果，即烟草中病
毒的复制和靶基因的沉默效率之间没有相关性。
他们认为有 2种可能，一是病毒复制很快，植物
可通过不依赖于病毒的信号传递途径快速产生较多
的 PDS沉默信号；另一种可能是烟草中存在诱导
沉默的阈值，一旦诱发沉默的RNA分子达到这个
阈值时，启动沉默现象即发生，过量的 RNA不
起作用。可见RNA沉默效率与病毒之间的关系在
不同的宿主之间是有差异的。
Hiriart等(2003)在TMV介导的编码Mg2+螯合
酶基因(ChlH)沉默的体系中发现，靶基因ChlH的
沉默起始于烟草(N. benthamiana)顶端幼嫩的组
织，在此区域靶基因的转录水平和病毒载体水平
均较高。另外，在此体系中还存在基因沉默表型
和恢复表型的交替现象，这种交替与体内TMV载
体的水平和靶基因的水平是相关的，而且二者的
变化成正相关，即沉默现象发生时病毒载体由于
PTGS受抑制，靶基因mRNA水平也下降，二者
均降低到一定程度时沉默压力减低，甚至停止；
接着出现二者水平的同步升高，当高达一定程度
时沉默现象又出现。他们认为此现象与ChlH是一
种日周期调控的基因，靶基因转录水平在每天周
期性的波动可能会引起沉默效率呈平行变化，从
而可能会促使正在复制的病毒逃避植物通过转录后
的基因沉默对其的抑制。
在我们进行的PVX介导的 γ-tubulin基因沉默
的体系中也发现，由于使用的插入片断序列和长
度不同，最终出现的表型也有不同之处。在发生
沉默的烟草(N. tabacum)植株中病毒载体的变化与
靶基因沉默的效率之间具有相关性，但规律不尽
相同(未发表资料)。另外，在重组的病毒载体侵
染植株 2周左右，就出现靶基因片断从病毒载体
上受剔除的现象。这意味着靶基因沉默的起始可
能依赖于病毒的复制，但沉默现象的维持有可能
不依赖于病毒的复制，而是靠早期形成的信号在
体内的扩增变化。为什么二者之间有相关性呢，
它们之间的相关变化机制是什么都还不清楚。
此外，Teycheney和 Tepfer (2001)在牵牛花
(red star-type Petunia hybrida cultivars)的研究中发
现，病毒侵染会干涉植物内源查尔酮合成酶A基
因(chs-A)的转录后基因沉默，而且 PVY、TEV
(Tobacco etch virus，烟草蚀纹病毒)和 CMV病毒
分别以空间特异的方式干涉 chs-A的PTGS导致花
瓣白色区域部分产生不同模式的颜色恢复现象。
也就是说，不同的病毒侵染宿主后会产生复杂的
空间上的对PTGS介导的基因沉默的诱导和干涉之
间的相互作用。
同时许多研究还发现VIGS诱导的基因沉默导
致的植株表型不太稳定，或是不能产生预期的表
型。也就是说人们还没有真正掌握其根本的分子
机制，导致很多体系中 VIGS的效率偏低。到目
前为止，VIGS的效率还依赖于环境条件的变化，
且不同的病毒和靶基因体系甚至宿主及其不同器官
都有可能需要不同的最佳条件。有人认为较高的
温度容易使植物展现较强的基因沉默的效应，在
竺科植物环座花斑病毒(Cymbidium ringspot virus,
CymRSV)介导的烟草基因沉默体系中发现，15 ℃
低温条件下植物对病毒比较敏感，基因沉默导致
的表型丧失。进一步分析发现低温下的体内病毒
和靶基因中 siRNA减少，随着温度升高 siRNA水
平也提高。因此认为低温能抑制 siRNA的产生，
并导致基因沉默效率下降(Szittya等 2003) ；我们
用 PVX介导的 γ-tubulin基因沉默的研究也发现高
温(28~30 ℃)条件有利于诱发基因沉默的表型。但
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也有相反的报道，Fu等(2006)的实验表明，低温
(15 ℃)和低湿(30%)条件下TRV介导的烟草PDS基
因和LeEIN2基因在番茄花和果实中沉默效率会明
显加强。
此外，基因沉默的效率也与接种病毒载体的
时期有关。玫瑰 4~6叶期接种在其叶片中可观察
到沉默现象，而如果想在花器官中观察到沉默现
象则需在 10~12叶时接种。TRV诱导拟南芥 PDS
基因沉默的最佳时期是2~3叶的植株和16 h/8 h光
周期条件(Burch-Smith等 2006) ；我们用 PVX接
种病毒的试验也发现，如果苗龄过大，则不利于
沉默的诱导，以 4~5叶时的植株最合适。总之，
目前人们主要在不同病毒载体和靶基因试验体系中
发现不同的外界环境对基因沉默的效率有不同的影
响，但其内在的影响因子，即在什么情况下基因
沉默机制开始运转或停止运转都还不清楚。估计
可能与不同的条件下植物和病毒相互作用的情况不
同有关，另外也可能与沉默过程中某些关键因子
受外界条件如温度等调控有关(Qu等 2005)。
总之，V I G S 诱导基因沉默的机制非常复
杂。它因所使用的病毒载体的类型和宿主，甚至
特定的靶基因片断不同而产生不同的效果。沉默
过程中病毒对靶基因沉默效率的影响也因具体的体
系不同而有明显差异。我们认为归根结底VIGS导
致的基因沉默效应还与病毒载体入侵植物后引发的
病毒与植物的相互作用有关，不同的环境条件、
不同的宿主的基因型和不同的病毒组合条件下病毒
和宿主的相互作用情况不同，都有可能产生不同
的沉默现象。再加上靶基因片断的插入这一过程
又更进一步复杂化，因此进一步深入了解病毒和
宿主的相互作用机制，从更深的层次上认识沉默
过程中的病毒载体与靶基因变化规律对于人们更好
地利用VIGS系统进行植物基因功能或功能基因组
学研究的深入都有意义。
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