拟南芥抗病基因克隆的策略及利用

生物技术的快速发展为植物抗病基因的克隆奠定了坚实的基础。克隆抗病基因不但有利于深入研究植物与病原物的分子互作机理,而且为植物重要病害的防治提供了有效措施。迄今为止,在拟南芥中已经克隆了十几个抗病基因。对拟南芥抗病基因的种类和特性、克隆策略以及克隆抗病基因的应用前景进行了综述。详细介绍了定位克隆技术和转座子标签技术的原理及其在拟南芥抗病基因克隆中的应用。     

piggyBac转座子介导的家蚕细胞转基因研究初探

为探讨稳定转化家蚕细胞表达外源基因的新方法,以家蚕核型多角体病毒(BmNPV)极早期蛋白基因(ie-1)启动子元件驱动新霉素抗性基因(neor),并克隆至具有绿色荧光蛋白基因(gfp)标记的昆虫转座子载体piggyBac中,构建转基因载体pigA3-IE-Neo。以该载体转染家蚕BmN细胞,用终浓度800μg/mL的遗传霉素(geneticin,G418)筛选3个月,获得了稳定转化的细胞,呈现绿色荧光的细胞数达80%以上。通过PCR鉴定证实了细胞基因组DNA中neor基因和gfp基因的存在。     

Ac/Ds转座子激活标签技术研究进展

随着植物基因组测序工作的迅速发展,植物功能基因组学已经成为植物分子生物学研究的重要内容,而大量有表型的突变体是进行功能基因组学研究的重要基础。Ac/Ds转座子激活标签技术(Ac/Ds transposonactivation tagging system)的产生使Ac/Ds转座子标签技术具有了产生显性突变的功能,并可避免在突变体库创建过程中进行大量繁重的人工转基因操作,是比较理想的植物功能基因组学研究工具。本文将对Ac/Ds转座子激活标签技术在发展过程中利用不同激活标签创建植物突变体库的研究进行介绍,并对近二十几年来报道的相关应用研究展开论述,以期对该领域的技术进步和应用研究提供一些有益的启发和参考。     

转基因植物中删除选择标记基因的研究进展

选择标记基因广泛应用于植物转基因工程中,然而这些基于除草剂和抗生素类抗性选择标记基因的利用,在转基因筛选和鉴定完成后功能多余。当前转基因植物的标记基因及相关产物对环境污染和食用安全的潜在影响,已经引起了人们的广泛关注。随着转基因技术的不断发展和人们对转基因植物和食品安全性的关注,删除转基因植物中的选择标记基因非常重要。文章着重讨论了植物转基因过程中,选择标记基因的利用,删除选择标记基因的几种方法,包括共转化法、位点特异性重组、染色体内重组、转座子介导的重组、删除叶绿体转化中选择标记基因,以及无选择标记基因植株的直接再生等。同时,还对这些技术的发展作了展望。     

4种鲇基因组中Tc1/Mariner转座子的鉴定与演化

为了探讨Tc1/Mariner转座子在4种鲇(沟鲇、黑斑原、鲇和南方鲇)中的特征及在演化过程中的作用,实验使用de novo预测和同源预测两种方法鉴定了4种鲇基因组中的Tc1/Mariner转座子并进行演化分析。通过对所获得序列的统计及分类,结果显示,4种鲇基因组中Tc1/Mariner转座子的含量分别为9.46%、2.70%、7.83%和8.54%,并且分别被分为38、20、43和55个家族。基于转座酶催化区域的结构和系统发育分析的结果,4种鲇的Tc1/Mariner转座子总共可以分为5个不同的亚类群:DD34E(Tc1)、DD35E、DD36E、DD37E和DD35D(pogo)。系统发育分析表明,多数支系中鲇和南方鲇的转座子聚为姐妹群。插入时间分析表明,Tc1/Mariner转座子的插入时间主要分布在0~5百万年前。大多数Tc1/Mariner转座子在0~1百万年前或2~3百万年前有一个突然的扩增。另外,4种鲇的Tc1/Mariner转座子大部分插入到基因的内含子中。本实验通过对4种鲇中Tc1/Mariner转座子的鉴定、比较与演化分析,为Tc1/Mariner转座子的深入研究奠定了基础。     

Alteration of wheat vernalization requirement by alien chromosome-mediated transposition of MITE

Under the changing climate, early flowering is advantageous to escape terminal heat and drought. Previously during evaluation of 14 chromosome introgression lines (ILs), we found three ILs that flowered a month earlier than their wheat background Chinese Spring (CS). This paper describes the cause of the early flowering in the ILs and provides insight into the evolution of spring wheat from the winter wheat. We used specific molecular markers for Vrn genes to determine its allelic composition. Phenotypic evaluations carried out under field conditions and in a growth chamber. Unlike the winter vrn-A1 allele of CS, the spring Vrn-A1 allele of the ILs had insertions of 222 and 131-bp miniature inverted-repeat transposable element (MITE) in the promoter region. Sequence analysis indicated that the 222-bp insertion is similar to an insertion in the spring genotype, Triple Dirk D. Our results ruled out any possibility of outcrossing or contamination. Without vernalization, Vrn-A1 is highly expressed in the ILs compared to CS. We attribute the early flowering of the ILs to the insertion of the MITE in the promoter of Vrn-A1. The alien chromosome might mediate this insertion.     

Establishing a zebrafish transgenic line expressing tilapia lysozyme with enhanced antibacterial activity

In recent years, infectious disease caused by Streptococcus agalactiae has increased in aquaculture, threatening the healthy development of tilapia and resulting in substantial economic losses. Cultivating disease‐resistant tilapia by transgenic technology is one strategy that has been developed to address this issue. Here, we used a transposon system to investigate gene expression and tissue lytic activity in transgenic zebrafish expressing the tilapia lysozyme. The transpose vector contained the Tgf2 transposon skeleton, tilapia heat shock protein 70 promoter (Hsp70) and two target genes (tilapia C‐type lysozyme 3 [lysozyme‐C3] and green fluorescent protein [GFP]). The transgenic zebrafish F₀ generation was obtained by microinjecting the donor vector and transposase mRNA into fertilized zebrafish eggs. There was 45% green fluorescence in the zebrafish F₀ generation, which was spread over the entire body based on microscope observation. The F₀ generation was reared to sexual maturity, at which point individuals were mated with wild‐type zebrafish to produce the F₁ generation. Tilapia lysozyme‐C3 expression was detected in the liver of F₁ generation by RT‐PCR and western blotting, but was not detected in the skin, intestine, or muscle. Significantly higher liver bacteriolysis activity was detected in transgenic zebrafish compared with wild‐type zebrafish. Therefore, transgenic zebrafish may have an increased potential for bacterial resistance.     

睡美人转座子真核表达载体的构建及在猪胎儿成纤维细胞系中的表达验证

睡美人(sleeping beauty,SB)是Tc1/mariner转座子超家族的一员,为探索睡美人转座子与不同的转座酶搭配使用及与同种转座酶不同比例搭配使用时的转座效率,本实验构建了SB真核表达重组载体PT2-SV40-EGFP,通过荧光显微镜和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测进行了猪胎儿成纤维细胞系(PEFs)转染条件优化研究.研究结果表明,不同转座酶与转座子按10∶1混合后细胞转染效率相似,但报告基因表达水平有较大差异,其中SB 100X转座酶与转座子混合后细胞的表达水平最高;转座子PT2-SV40-EGFP质粒和SB 100X转座酶质粒按不同比例混合转染细胞研究表明,细胞转染效率相似,但表达水平存在显著差异,其中1∶1组最高,约是5∶1组和10∶1组的50倍.本实验优化了睡美人转座子的转座条件为制备转基因动物深入研究提供参考.     

玉米Mutator转座子突变体库研究进展

Mutator转座子以其高的正向突变率、倾向插入基因富含区和低拷贝序列区等独特的遗传特性,使其在玉米基因功能的研究以及突变体库的构建中发挥了重要的作用。本文从群体大小、群体优缺点以及利用途径等方面对Mutator介导的玉米突变体库作了详细的介绍,以期能为我国玉米基础研究工作者提供启示和借鉴。     

Ac/Ds双元激活标签体系用于建立水稻突变体材料

将含有两个35S启动子和4个串联重复的35S增强子的Ac／Ds双元转座子标签载体转入水稻(O／yza sativa L．)基因组。100个转化植株的分析结果表明，Ds在T0植株的体细胞中切离频率高达60％。20个T1株系的600个T1植株的PCR分析结果表明，14个株系(70％)表现出较高的切离频率(约43％～100％)。Southem杂交发现在同一T1株系的不同植株中Ds转座既有相同的转座位点(约90％)，也有不同的转座位点(约10％)。