转基因烟草中外源基因实时荧光定量PCR检测方法的建立

[目的]建立SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR检测转基因烟草中外源基因拷贝数的方法,为转基因植物中外源基因拷贝数的检测提供参考.[方法]采用SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR方法,检测转基因烟草中外源绿色荧光蛋白基因(GFP)的拷贝数,以烟草单拷贝的内源核糖核酸还原酶基因(RNR2)作为内参基因,建立相对定量的双标准曲线法检测转基因烟草中外源基因拷贝数的方法.[结果]构建RNR2基因、GFP基因实时荧光定量PCR的标准曲线,分别为y=-0.2858x+5.6695和y=0.2826x+2.1048,R2分别为0.9994和0.9989,相关性较高.在检测的5株转基因烟草中GFP基因的拷贝数分别为5、8、19、28和45,非转基因烟草植株的GFP基因拷贝数为0.[结论]建立的转基因烟草中外源基因SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR检测方法具有简单、快速、准确等优点,可用于基因工程中对优良转化植株的筛选及外源基因表达量的快速检测和定量分析.     

利用SYBR Green实时定量PCR法检测转基因植物外源基因的拷贝数

[目的]探讨SYBR Green实时定量PCR技术应用于检测转基因植物外源基因拷贝数的可行性。[方法]使用SYBR Green实时定量PCR技术,以转CYCD3;1的拟南芥为材料,通过CYCD3;1基因与单拷贝内参基因以及转基因株系中的CYCD3;1基因与野生型植株的比较来确定外源基因的拷贝数。[结果]该法计算所得外源基因拷贝数与传统高准确性的Southern blot法结果相符。[结论]使用该法检测外源基因拷贝数简单易行,可操作性强。     

利用SYBR Green实时定量PCR法检测转基因植物外源基因的拷贝数

[目的]探讨SYBR Green实时定量PCR技术应用于检测转基因植物外源基因拷贝数的可行性。[方法]使用SYBR Green实时定量PCR技术,以转CYCD3;1的拟南芥为材料,通过CYCD3;1基因与单拷贝内参基因以及转基因株系中的CYCD3;1基因与野生型植株的比较来确定外源基因的拷贝数。[结果]该法计算所得外源基因拷贝数与传统高准确性的Southern blot法结果相符。[结论]使用该法检测外源基因拷贝数简单易行,可操作性强。     

马铃薯T-DNA插入拷贝数的检测及对农艺性状的影响研究

以转基因马铃薯株系为材料,采用Real-time PCR方法,以SYBR Green I为荧光染料,以马铃薯块茎贮藏蛋白基因(Patatin)作为内参基因,以植物表达载体上的潮霉素抗性基因(HPT)为筛选标记基因,建立目的基因CT值与起始模版的相关性标准曲线,通过实时荧光定量PCR分别获得每个样品中内参基因和外源基因的CT值,根据Pfaffl法计算获得了T-DNA在转基因马铃薯中的拷贝数,且与Southern blot方法进行了比较,并结合田间农艺性状,分析了外源基因拷贝数马铃薯株高及薯块产量的影响。结果表明,内参基因和外源基因标准曲线的相关系数分别为R2=0.996、R2=0.995和R2=0.990。在所测的23株转基因株系中,12株为单拷贝插入,6株为双拷贝,5株为多拷贝。Real-time PCR比Southern blot方法结果更准确、操作更简便快捷、成本更低。且插入拷贝数的多少与马铃薯田间农艺性状变化有一定的关系,发现2拷贝以上的T-DNA插入较容易引起部分性状的改变。     

TaqMan探针与SYBR Green实时定量PCR法检测 转基因植物外源基因拷贝数的差异分析

探讨TaqMan探针与SYBR Green实时定量PCR 2种方法检测转基因植物外源基因的拷贝数方法的差异。以12株T0转基因水稻为材料,分别用TaqMan与SYBR Green实时定量PCR法检测其拷贝数,然后用SAS 9.1软件对2种方法的结果进行t检验分析。通过SAS对2组数据的t检验分析,在内参基因扩增效率与目的基因扩增效率接近时,SYBR Green与TaqMan探针法的结果接近,差异不显著;当内参基因与目的基因扩增效率差异明显时,SYBR Green与TaqMan探针法差异显著。在内参基因扩增效率与目的基因扩增效率接近时,SYBR Green法测定转基因植物外源基因的拷贝数时结果接近TaqMan探针法。     

基于mCherry荧光蛋白的植物基因过表达遗传转化系统的初步研究

过量表达是植物基因功能鉴定和农作物遗传改良的重要途径。为了提高转基因植株的研究效率,以m Cherry红色荧光蛋白为报告基因,构建了由玉米泛素启动子(P-Ubi)和豌豆T3A-poly A序列组成过量表达框的转基因载体。分别将4个水稻类受体激酶的编码序列插入表达框,通过农杆菌介导转化水稻品种泰粳394。转基因植株T1种子的m Cherry荧光检测结果表明,平均62.5%的T1株系呈3∶1分离。根据实时定量RT-PCR分析结果,过表达阳性植株的目的基因相对表达量显著高于阴性植株和未转化的泰粳394。运用该载体系统,能够进行转基因后代大规模筛选,获得目的基因过量表达的转基因株系,从而促进植物基因功能研究和转基因应用研究。     

长期继代培养的转基因苹果外源基因遗传及表达稳定性分析李玉生陈龙程和禾赵艳华吴雅琴李友刚吴永杰

为研究长期继代培养的转基因苹果组培苗中外源基因的遗传及表达稳定性,以继代培养9年的7个转GFP(绿色荧光蛋白)基因苹果株系组培苗为试材,分析转基因株系对Kan(卡那霉素)的抗性、DNA水平、转录水平和转录后水平GFP基因的遗传及表达稳定性。结果表明,在7个苹果转基因株系组培苗中均可检测出GFP特异基因片段,并且均可在含有50mg/L卡那霉素的培养基上正常生长;绝对定量qRT-PCR检测发现,各转化株系GFP基因拷贝数并不相同;利用相对定量qRT-PCR法检测发现7个株系中GFP基因mRNA表达量有明显差异,同时荧光显微镜下观察各转化株系叶片,绿色荧光强度有明显差异,利用SPSS软件对7个转基因株系中GFP基因拷贝数与GFP mRNA表达量相关性分析结果呈无显著相关性。以上结果表明,外源基因可以在长期继代培养的转基因苹果组培苗中保持其遗传稳定性,但不同转化株系中外源基因的表达量有显著差异,其表达量与拷贝数无显著相关,可能与外源基因在植物基因组中的插入位点有关。     

转TaDREB3a基因大豆材料抗旱性鉴定

研究通过分子生物学方法证明TaDREB3a基因已整合至大豆基因组中,对T1～T3连续3代大豆植株作筛选鉴定并分析遗传稳定性,初步评价室内和田间抗旱表现。通过除草剂筛选获得T1代135株抗性植株,经PCR检测其中96株扩增出基因目的条带,获得15个阳性TaDREB3a过表达大豆T1代株系;T2代转基因大豆株系经PEG模拟干旱处理和PCR鉴定获得阳性TaDREB3a过表达大豆T2代株系共10个;T3代转基因大豆株系经PCR鉴定、半定量PCR鉴定、Bar基因试纸条检测、Southern blot分析、Western blot分析,获得6个转基因阳性株系,证实TaDREB3a基因已整合于大豆基因组,可转录完整目的mRNA,其中4个株系检测到目的蛋白表达。盆栽干旱试验显示,TaDREB3a过表达可改善转基因大豆干旱条件下生长状况,转基因植株株高和荚数明显优于对照组植株;大田干旱试验结果显示,TaDREB3a过表达株系提高大豆抗旱性、改善干旱条件下地上形态,减少产量损失。     

大豆凝集素和脂肪氧化酶双价RNAi表达载体的构建及其遗传转化

【目的】应用RNA干扰技术,同时抑制大豆凝集素(Soybean agglutinin,SBA)和脂肪氧化酶(Lipoxygenase,Lox)基因在种子中的表达,改良大豆营养品质,为培育优质大豆材料奠定基础。【方法】根据RNAi原理,酶切获得Lox目的片段,构建以除草剂Bar基因为筛选标记、种子特异性启动子P7αP启动SBA和Lox双干扰的pCAMBIA3301-SBA-Lox(pSBA-Lox)干扰表达载体,并通过农杆菌介导法转化大豆(品种为吉农28),采用PCR、Southern杂交和实时荧光定量PCR对转基因植株进行检测。【结果】质粒PCR和酶切鉴定结果表明,双价RNAi植物表达载体pSBA-Lox构建成功。将其转入到大豆中,对转化植株进行PCR、Southern杂交检测,结果显示,外源基因以单拷贝形式整合到植物基因组中,并能遗传给后代。T1代转基因植株的实时荧光定量PCR分析显示,转基因植株中SBA基因和Lox基因在籽粒中的表达量比未转化受体植株均明显降低,SBA基因表达量降低了35.9%~47.2%,Lox基因表达量降低了32.8%~56.1%,而在幼嫩叶片中的表达量相比对照植株变化不大。【结论】获得了大豆凝集素和脂肪氧化酶表达量均明显降低的T1代转基因大豆。     

长期继代培养的转基因苹果外源基因遗传及表达稳定性分析

为研究长期继代培养的转基因苹果组培苗中外源基因的遗传及表达稳定性,以继代培养9年的7个转GFP(绿色荧光蛋白)基因苹果株系组培苗为试材,分析转基因株系对Kan(卡那霉素)的抗性、DNA水平、转录水平和转录后水平GFP基因的遗传及表达稳定性。结果表明,在7个苹果转基因株系组培苗中均可检测出GFP特异基因片段,并且均可在含有50 mg/L卡那霉素的培养基上正常生长;绝对定量qRT-PCR检测发现,各转化株系GFP基因拷贝数并不相同;利用相对定量qRT-PCR法检测发现7个株系中GFP基因 mRNA表达量有明显差异,同时荧光显微镜下观察各转化株系叶片,绿色荧光强度有明显差异,利用SPSS软件对7个转基因株系中GFP基因拷贝数与GFP mRNA表达量相关性分析结果呈无显著相关性。以上结果表明,外源基因可以在长期继代培养的转基因苹果组培苗中保持其遗传稳定性,但不同转化株系中外源基因的表达量有显著差异,其表达量与拷贝数无显著相关,可能与外源基因在植物基因组中的插入位点有关。     

大豆查尔酮还原酶1基因的克隆及转化

【目的】克隆大豆查尔酮还原酶1(CHR1)基因,以构建的过表达载体pCAMBIA3301-CHR1转化大豆,获得含有CHR1基因的阳性植株,为研究该基因的功能奠定基础。【方法】以大豆基因组DNA为模板,通过PCR扩增克隆CHR1基因,构建植物过表达载体pCAMBIA3301-CHR1,对其进行PCR及双酶切鉴定。采用农杆菌介导法将该载体转入大豆"吉农28"中,对转基因植株进行PCR、Southern杂交检测,对CHR1基因mRNA相对表达量进行荧光定量PCR检测。【结果】克隆得到的CHR1基因大小为1 100bp。成功构建了植物过表达载体pCAMBIA3301-CHR1,将其转化大豆后,通过PCR检测获得T1代转基因大豆植株12株;Southern杂交检测结果显示,CHR1基因以单拷贝形式整合入大豆基因组中;荧光定量PCR检测结果显示,转基因植株的CHR1mRNA相对表达量高于非转基因大豆植株。【结论】成功构建了过表达载体pCAMBIA3301-CHR1,并获得了CHR1基因表达量高的转基因大豆。     

水稻线粒体基因orf290功能的初步研究

从红莲型不育系粤泰A(YTA)线粒体基因组中克隆并鉴定了一个6.7kb的CMS相关片段HLsp1,序列预测发现了2个orf,其中一个编码290个氨基酸,暂命名为orf290。构建带有线粒体信号肽的超表达载体35S::Rf1b5'::orf290,通过农杆菌介导转化受体保持系粤泰B(YTB),以水稻的单拷贝基因蔗糖磷酸合成酶基因(SPS)作为内参基因,以潮霉素抗性基因(hpt)作为目的检测基因,基于实时荧光定量PCR鉴定转基因T0代植株中外源基因的拷贝数,并对阳性植株进行花粉镜检和结实率统计。结果显示获得了2株单拷贝转35S::Rf1b5′::orf290植株,并且都有orf290的表达。单拷贝超表达orf290植株的平均花粉可育度30.8%,平均套袋结实率41.6%。这些结果初步证实,线粒体基因orf290可能与水稻细胞质雄性不育相关。     

转ATP/ADP转运蛋白基因籼稻的初步研究

ATP/ADP转运蛋白(AATP)在质体膜上负责外源ATP的转入,直接关系到质体内ATP浓度,从而可能影响质体内相关的一些重要代谢途径(如淀粉合成).本研究利用4个转基因结构(水稻aatp正反义转基因结构和菊芋aatp正反义转基因结构),采用农杆菌介导法获得了113个转基因水稻克隆.PCR、Southern Blot验证和后代遗传分析表明,外源基因多数以较低拷贝数整合到水稻基因组中.RT-PCR相对定量检测分析表明,插入基因在水稻中高水平表达,且与内源aatp基因在转录水平上存在复杂的相互干扰,反义植株aatp的转录水平比正义株系的低.     

CYP71AV1和CPR基因在转基因青蒿后代中的遗传分析

为研究CYP71AV1和CPR基因在转基因青蒿后代中的遗传及表达特性,在获得共转CYP71AV1和CPR基因青蒿(GYR)T0代的基础上,对其T2代用普通PCR和Southern Blot分别检测了目标基因分离比及部分植株中目标基因拷贝数;利用实时定量PCR分析了部分植株中目标基因的转录水平;利用HPLC-ELSD测定了其青蒿素含量;对其关键农艺性状也进行了测定。结果表明虽然目标基因在世代间可以顺利遗传,但其拷贝数则有一些不规则的变化,转基因位点的纯合较难实现;目标基因的表达也受到基因组的修饰限制系统影响。T2代青蒿素含量最高的一组平均含量比对照提高46.9%,植株鲜重和叶片干重则没有显著差异。本研究为进一步获得遗传稳定的转基因青蒿株系打下了基础。     

茎尖转化法转基因小麦后代的遗传特性分析

为了探讨农杆菌转化微创芽生长点法获得的转基因小麦后代的遗传特性,以3个世代的转基因小麦后代为材料,通过抗性筛选、PCR和PCR-Southern blot等方法分析外源基因遗传在T_2、T_3、T_4中的遗传分离情况。结果表明:T_2代33个株系中外源基因完全丢失的株系占61%,其余39%的株系能够检测到外源基因,但分离比例分散偏离了孟德尔遗传分离规律;T_3代42个株系中检测不到外源基因的株系占55%,能检测到外源基因但分离比例复杂的株系占43%,符合孟德尔分离定律占2%;T_4代8个株系中检测不到外源基因的株系占25%,能检测到外源基因但分离比例复杂的株系占50%,转基因植株与非转基因植株的分离比例符合孟德尔分离定律占25%。可见,利用农杆菌转化微创芽生长点法获得的转基因小麦后代中,外源基因丢失的比例较高,转基因植株与非转基因植株的分离多不符合孟德尔分离比例,但随着世代的增加,外源基因遗传稳定性有所提高。     

实时定量PCR检测转基因绵羊拷贝数

[目的]利用高通量、快速、灵敏的实时荧光定量PCR法,检测转类胰岛素样生长因子1-红色荧光蛋白基因(insulin-like growth factor 1-red fluorescent protein,IGF1-RFP)绵羊中外源基因的拷贝数.[方法]以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)作为绵羊的内源参照基因,梯度稀释法.[结果]分别获得RFP和GAPDH基因的Q值与起始模板数的相关性标准曲线,R2分别为0.999和0.999,相关性高.通过比较目的基因RFP和GAPDH起始模板数,得到外源基因在转基因绵羊中的拷贝数.编号0152、0216、0217、0218的转基因绵羊拷贝数分别为3、1、1、1.[结论]以IGF-Ⅰ转基因细毛羊为研究对象,针对外源基因序列和内源参照基因序列设计特异性引物,利用实时荧光定量PCR法对IGF-Ⅰ转基因细毛羊外源基因的拷贝数进行检测,并且准确检测外源基因的拷贝数.     

转hrpZpsta抗病基因大豆的研究

【目的】将具有广谱抗病性的hrpZpsta基因导入大豆,为培育抗灰斑病的转基因大豆新品系奠定基础。【方法】采用农杆菌介导法,以大豆子叶节为受体,将具有广谱抗性的hrpZpsta基因转入大豆品种"吉林30"中,以耐盐基因badh作为筛选标记性基因,经过抗性筛选,对转基因植株进行PCR检测、Southern杂交和RT-PCR检测分析。【结果】确定的NaCl筛选浓度为200mmol/L。对T1、T2和T3代转基因植株进行PCR检测,得到T1代阳性植株30株,T2代45株,T3代284株,说明外源hrpZpsta基因在转基因后代中能够遗传。Southern杂交结果表明,外源目的基因hrpZpsta已经整合进大豆基因组中,且整合位点不尽相同。RT-PCR结果表明,hrpZpsta基因在受体大豆中获得表达。【结论】获得了hrpZpsta基因遗传表达的T3代转基因大豆株系。     

水稻OsWAX2—1基因过表达及RNAi研究

为了研究水稻OsWAX2-1基因的功能,采用农杆菌介导法,以日本晴为材料,利用OsWAX2-1基因过表达及RNAi载体进行了遗传转化,并以PCR及半定量RT-PCR方法对具有Hyg抗性的转基因水稻植株进行了检测,结果表明:OsWAX2-1基因及RNAi片段均已整合到水稻基因组,RT-PCR检测到转OsWAX2-1基因在T1代转基因水稻中有不同程度的过表达,为进一步研究OsWAX2-1基因的功能奠定了基础.     

农杆菌介导转mgfp4基因水稻的获得

通过农杆菌介导法将携带mgfp4基因的植物表达载体pCAGFPHyg导入水稻明恢86中,获得101个独立克隆的转基因植株。PCR检测和Southern blot分析证明外源基因已整合进水稻基因组中,T0代种子的分离分析结果表明大部分转基因植株为单T-DNA插入。荧光检测及RT-PCR分析结果显示mgfp4基因能在水稻中表达,但其发出的绿色荧光检测效果不甚理想。     

转BADH基因玉米自交系的抗旱耐盐性分析

试验以T_4代转BADH基因玉米自交系(受体亲本为"丹988")为基础材料,逐年加代纯化,通过PCR检测、Southern blotting以及实时荧光定量PCR法(Quantitative real-time PCR,qRT-PCR)来验证BADH基因在T_5和T_6代株系中能否稳定的遗传及表达,同时对T_6代转化株系进行抗旱耐盐性鉴定,对T_5与T_6代转基因玉米各株系的农艺性状进行了调查分析。结果表明:外源BADH基因以单拷贝的形式整合到玉米基因组中,且BADH基因在转基因植株各组织中均有表达,其中在叶中的表达量最高,达到1.1,而在根中的表达量只有0.1;在不同株系间的表达量也不同。对T_6代阳性植株进行干旱与盐胁迫处理后,测定脯氨酸、POD活性等生理生化指标,结果表明都明显高于受体亲本;T_5与T_6代转基因株系在株高、茎粗、穗长等农艺性状上与受体亲本无差异。该试验获得了与对照受体亲本"丹988"相比抗旱耐盐性较强、且农艺性状无显著差异的转基因玉米自交系。