近日，中国农业科学院棉花研究所棉花功能基因组创新团队创新提出了一种“一体化的双组分病毒使用策略”，将双质粒系统的棉花叶皱缩病毒和烟草脆裂病毒改造为单质粒系统，并将其拓展成为一个多功能的一体化植物病毒载体工具盒，为基因功能和基因编辑研究提供了便利。相关研究成果在线发表在《植物通讯》（Plant Communications）上。

一体化植物病毒载体工具盒在棉花及其近源物种中的作用效果（病毒诱导的基因沉默研究）。中国农科院棉花研究所供图

据团队首席科学家、该所研究员宋国立介绍，植物病毒表达载体在植物功能基因组学研究和分子设计育种方面发挥了重要作用。目前，实验室常用的植物病毒载体多为双组分或多组分，其基因组被克隆到不同的质粒中，分别转化农杆菌均匀混合后使用。这种传统的“混菌使用策略”增加了农杆菌操作的工作量，阻碍了其在高通量基因功能验证中的应用。

该研究首次提出了一种“一体化的双组分病毒使用策略”，即将所有病毒组分置于单一质粒中并通过单一T-DNA进行递送，成功将病毒诱导的基因沉默(VIGS)的双组分病毒系统改造为了一体化系统，可以简化双组分病毒载体的使用，并表现出与原始双组分病毒系统类似甚至更好的基因沉默效果。

同时，该研究创制了一套标准化的植物一体化双组分病毒载体工具盒，可以用于病毒诱导的基因沉默研究、病毒介导的过表达、病毒辅助的瞬时表达和病毒介导的基因组编辑等。该研究结果不仅为病毒载体的简化使用和开发提供了标准化方案，也为高通量病毒递送技术的发展应用提供了技术支撑，助力分子设计育种研究。

该研究得到了科技创新2030重大项目、国家棉花产业技术体系、河南省自然科学基金、南繁专项等项目资助。中棉所/三亚中国农业科学院国家南繁研究院在读博士研究生郝云飞为该论文第一作者，宋国立和中棉所副研究员刘记为该论文的共同通讯作者。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2025.101379