一种适合转基因棉CpTI和cry1A基因剂量测定的标准质粒的构建和应用

在转基因检测领域,标准质粒以容易获得、纯度高、成本低和稳定性好的优点逐渐被广泛应用,适合同时检测多个靶标基因的需求。本研究针对我国抗虫棉(Gossypium hirsutum L.)的主要外源基因类型,构建含有豇豆胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI)、苏云金杆菌晶体杀虫蛋白基因(cry1A)和棉花内标准基因硬脂酰-酰基载体蛋白脱饱和酶基因(Sad1)的多靶标质粒pMD-CCS作为标准质粒,建立了CpTI和cry1A基因的实时荧光定量PCR方法。测定了我国9个抗虫棉品种中的CpTI和cry1A基因剂量,显示科棉3号等3个抗虫棉品种中CpTI基因的平均剂量为0.020~0.018拷贝/基因组,cry1A基因的平均剂量为1.377~2.136拷贝/基因组;鄂杂棉1号F₁等6个抗虫棉品种中cry1A基因的平均剂量为0.887~2.564拷贝/基因组,定量结果的标准差(SD)范围在0.001~0.149之间。结果说明,pMD-CCS适合作为标准物质用于抗虫棉中CpTI和cry1A基因的定量测定。     

转基因抗虫棉中cry1Aa基因表达盒的序列测定和检测

从转基因抗虫棉南农6号F1中克隆了一种新的Bt基因表达盒-cry1Aa基因表达盒,与已经测定的我国转基因棉花中的cry1Ac基因和cry1Ab/Ac基因的表达盒序列比较发现,它们在Bt基因与7S UTR的连接区域存在较大差异.根据这个差异区域的序列,设计特异性引物对cry1Aa-F/cry1Aa-R,建立了cry1Aa...     

一种测定转基因作物中CaMV35S启动子甲基化水平的方法

来源于花椰菜花叶病毒(Cauliflower mosaic virus)的CaMV35S启动子是目前商业化转基因作物中最常用的启动子,对其甲基化水平的测定是研究转基因沉默的重要内容之一。本研究通过甲基化敏感内切酶HpyCH4Ⅳ酶切和实时荧光定量PCR扩增技术,建立了CaMV35S启动子甲基化水平的快速测定方法。利用建立的方法分析了我国安徽省2017年市场的棉花(Gossypium hirsutum)种子,发现部分种子中CaMV35S启动子甲基化处于较高水平。本研究为实现转基因材料中CaMV35S启动子甲基化的快速高通量筛查提供了检测方法。基于相同的原理也可以建立其他转基因元件和DNA序列甲基化水平的快速检测方法。     

转cry1Aa基因抗虫棉整合结构解析及转化体特异性检测方法的建立

【目的】cry1Aa基因是2011年本实验室在我国棉花商品种子中发现的1种未经批准的转基因成分,本研究旨在通过整合结构解析,建立特异性检测方法,对市售棉种进行初测,明确该外源基因在我国棉种中的存在情况。【方法】通过Genome walking、长链PCR分离获得了转cry1Aa基因棉花转化体(定名为NN6转化体,简称NN6)的外源基因整合结构,同时基于插入位点基因组及外源DNA连接区,建立了NN6转化体特异性的定性聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)方法和实时荧光定量PCR方法。【结果】NN6整合结构主要包括cry1Aa、aad和Npt II基因,插入棉花基因组7号染色体37 169 450位,产生91 bp基因组缺失;所构建的定性PCR检测方法能特异、快速地对棉花单株和种子单粒中NN6转化体的纯/杂合状态进行鉴定,实时荧光定量PCR检测限为44拷贝,能满足国内外对转基因标识的需要;对含有cry1Aa基因的3个市售棉种进行检测,其纯合度分别为1.51%,5.21%和21.09%。【结论】本研究解析了NN6的整合结构,并建立特异性检测方法,为我国转基因棉花新品种选育及转基因安全管理提供技术手段。     

转cry1Ac基因抗虫棉鄂杂棉1号的旁侧序列和品系特异性检测

为更好地了解我国转基因棉花的转化品系,建立快速准确的品系鉴别方法,本研究采用长链PCR、Genome Walking的方法解析转基因抗虫棉(Gossypium hirsutum L.)新转化品系鄂杂棉1号的整合结构和外源DNA整合的基因组旁侧序列.以旁侧序列为靶标,设计引物,对引物的筛选优化、特异性和灵敏度测试结果显示,建立的鄂杂棉1号品系定性PCR检测方法具有特异性,检测灵敏度为40个拷贝,相当于100 ng模板的0.1%.对市场的21个样品棉花样品检测,有3个样品检测出具有与"鄂杂棉1号"相同转化品系来源,表明本研究建立的品系特异性检测方法可应用于我国转基因棉花育种材料的鉴别和筛选.     

玉米田两种阔叶杂草苍耳和藜对草铵膦敏感性测定

苍耳Xanthium sibiricum和藜Chenopodium ablum是我国北方及黄淮海玉米产区主要杂草，其发生和生长会严重影响玉米产量。为明确我国北方及黄淮海玉米主产区的藜和苍耳对草铵膦的敏感性水平，本试验采用整株生物测定法检测苍耳和藜种群对草铵膦的敏感性，以期为转基因抗草铵膦玉米田杂草防控提供数据支持。结果显示，6个苍耳种群对GR₅₀有效剂量为37.54～111.93 g a.i./ha，平均值为64.25 g a.i./ha，表明苍耳对草铵膦敏感。29个藜种群的GR₅₀有效剂量为24.55～106.75 g a.i./ha，平均值为60.43 g a.i./ha，GR₅₀值均低于405 g a.i./ha（田间推荐高剂量的1/2X剂量），表明藜对草铵膦也很敏感。采自北方玉米产区的藜对草铵膦的GR₅₀均值为66.93 g a.i./ha，高于采自黄淮海玉米产区的53.47 g a.i./ha。     

一种检测转Bt基因抗虫棉新棉33B和GK-12的PCR方法

测定了转基因抗虫棉新棉33B和GK-12的Bt基因表达盒的序列,发现它们在Bt基因和Bt基因与终止子连接区的序列存在差异,而在启动子与Bt基因连接区的序列完全一致。基于这种结构上的差异,设计3条特异性引物MG-P1、MG-P2和MG-P3,建立了检测这两个转基因抗虫棉的双重PCR方法。采用建立的方法,检测了40个转基因棉花样品,其中,只含有新棉33B的Bt基因结构的样品数为32个;只含有GK-12的Bt基因结构的样品数为6个;同时含有两者结构的样品数为2个。     

水稻RNA纯化方法的比较和改进

本实验利用TRIZOL试剂提取水稻苗期叶片总RNA,对三种常用的RNA纯化方法和改进的纯化方法进行了比较。通过凝胶电泳、紫外分光光度法和RT-PCR法检测提取的RNA样品的品质,结果表明,应用改进的RNA纯化方法可有效去除水稻RNA中的DNA污染,电泳条带清晰无降解;OD260/OD280为1.91~1.98,具有较高的纯度;改良方法纯化的RNA逆转录为cDNA,作为PCR扩增的模板,以不同的循环数进行扩增,在反应适宜循环数内检测不到DNA片段污染,说明用改进方法提取的RNA,其质量和纯度可以满足下一步分子生物学研究的需要。     

一种测定水稻白叶枯菌基因组中插入序列IS1112拷贝数的定量PCR方法

建立了以标准质粒为基础的测定水稻白叶枯基因组中插入序列IS1112拷贝数的TaqMan实时荧光定量PCR方法。通过重叠PCR方法扩增了由16S rDNA基因与插入序列IS1112的部分片段组成的重组片段,连接到载体pMD18-T上,构建了标准质粒。利用该标准质粒建立的定量方法测定了我国12种白叶枯菌株基因组中IS1112的拷贝数。     

转基因水稻Bt汕优63的整合结构和品系特异性定量PCR方法

为更好地监测转基因抗虫水稻(Oryza sativa L.)Bt汕优63品系的存在,满足转基因标识管理的要求,同时也为了解决阳性植物基因组DNA不容易获得的问题,本研究采用热不对称交互PCR(TAIL-PCR)、Genome Walking和长链PCR(LD-PCR)方法测定了基因枪转化的转cry1Ab/cry1Ac融合基因水稻品系Bt汕优63的外源插入DNA全序列,构建了含有Bt汕优63 3′旁侧和水稻内标基因gos9序列的标准质粒分子pMDBt63作为标准物质,建立了Bt汕优63实时荧光定量PCR方法.外源插入DNA全长9 818bp,位于水稻基因组10号染色体(AP008214)第5348630位,由8个来源于两个转化质粒的DNA片段组成,其中两个cry1Ab/cry1Ac表达框以正向串连的方式插入.gos9和3′旁侧两个定量标准曲线的相关系数(R2)分别为0.9997和0.9992,扩增效率(E)分别为98.05%和99.46%.每反应100 ng模板DNA的检测限(LOD)为10拷贝,定量限(LOQ)为100拷贝.此外,对已知5%和1%转基因含量的混合样品DNA进行定量检测,结果的平均值分别为4.98%和1.07%.结果表明标准质粒pMDBt63作为标准物质建立的定量方法可用于Bt汕优63的定量检测.