转基因油菜W-4 T-DNA旁侧序列分析与事件特异性检测

W-4是通过农杆菌介导法将fad2基因的反向重复序列表达框转入甘蓝型油菜Westar后获得的转基因高油酸油菜品系.为建立W-4的转基因事件特异性PCR检测技术,应用温度不对称PCR（TAIL-PCR）扩增获得转基因油菜W-4的T-DNA插入位点的左、右旁侧序列.其中右边界旁侧序列长度为290 bp,其碱基组成G＋C含量为31.27％、A＋T含量为68.73％;左边界旁侧序列长度为365 bp,其碱基组成G＋C含量为32.6％、A＋T含量为67.4％,表明该T-DNA整合在富含AT区.序列比对结果发现,该转基因事件中,T-DNA左边界序列完全整合到油菜基因组中,仅有1个碱基由G转换成了A.而右边界则缺失了包括RBborder在内的62个碱基.结果表明：转基因高油酸油菜T-DNA的整合是一次无载体序列的整合.依据左、右边界旁侧序列和转基因载体的T-DNA左右边界序列设计了2对特异性引物TLF/TLR和TRF/TRR,能从W-4基因组DNA中扩增出大小分别为485和405 bp的预期产物,而在其他转基因油菜、非转基因油菜的基因组DNA和空白对照中均无特异性扩增产物,据此建立了W-4的转基因事件特异性PCR检测技术.应用该检测技术可以从含有0.1％ W-4基因组DNA的混合样品中扩增出特异产物,检测灵敏度达0.1％.可对W-4的转基因事件进行特异性检测.     

转基因油菜W-4 T-DNA旁侧序列分析与事件特异性检测

W-4是通过农杆菌介导法将fad2基因的反向重复序列表达框转入甘蓝型油菜Westar后获得的转基因高油酸油菜品系。本研究应用温度不对称PCR(TAIL-PCR)技术扩增获得转基因油菜W-4的T-DNA插入位点的左、右旁侧序列。其中右边界旁侧序列长度为290 bp,其碱基组成G+C含量为31.27%、A+T含量为68.73%;左边界旁侧序列长度为365 bp,其碱基组成G+C含量为32.6%、A+T含量为67.4%,表明该T-DNA整合在富含A/T区。依据左、右边界旁侧序列和转基因载体的T-DNA左右边界序列设计的2对特异性引物TLF/TLR和TRF/TRR,能从W-4基因组DNA中扩增出大小分别为485 bp和405 bp预期产物,而在其他转基因油菜、非转基因油菜的基因组DNA和空白对照中均无特异性扩增产物,据此建立了W-4的转基因事件特异性PCR检测技术。应用该检测技术可以从含有0.1%W-4基因组DNA的混合样品中扩增出特异产物,检测灵敏度达到0.1%。表明应用该技术可对W-4转基因事件进行特异性检测。     

转基因水稻吉生粳2号的外源基因旁侧序列分离及事件特异性PCR检测方法

利用染色体步移方法从转基因水稻吉生粳2号基因组中分离了外源基因T-DNA整合左边界旁侧序列,长度为297 bp。通过对左边界旁侧序列的同源性比对分析定位了外源基因T-DNA在吉生粳2号基因组中的整合位点,为水稻基因组第1号染色体的第41 607 441 bp处(Gen Bank sequence ID:NC_008394.4)。依据整合位点右侧设计的1条引物和TDNA右边界设计的3条引物分别进行PCR扩增分离到了右边界旁侧序列。根据左边界旁侧序列和T-DNA整合位点,建立了吉生粳2号事件特异性定性PCR检测方法,该方法为转基因水稻吉生粳2号的身份识别提供了有效手段。     

转基因油菜 W-4 fad_2基因沉默的种子特异性分析（英文）

目的]研究转基因油菜W-4的种子fad2基因受RNAi干扰的效果及其器官特异性。[方法]采用实时荧光定量PCR法分析比较了转基因油菜W-4与非转基因对照Westar开花后第7、14、21、28天的种子以及越冬期油菜根、茎、叶器官中的fad2基因的相对表达量。[结果]对照Westsr种子中fad2基因的相对表达量随开花后的天数呈逐渐增加的趋势,但W-4种子中fad2基因的相对表达量在开花后第21、28 d较对照westar显著下降,降幅达到60%。说明转基因油菜W-4在种子发育过程中表达的fad2基因的dsRNA干扰了fad2基因表达。W-4与westar在越冬期根、茎、叶器官中fad2基因的相对表达量基本一致,无显著性差异。脂肪酸组成分析结果显示:W-4种子中油酸脱饱和指数(ODP)平均为0.07较Westar的0.24下降了75%;但越冬期根、茎、叶中的油酸脱饱和指数两者无显著差异。研究还发现转基因油菜fad2基因表达下降的时期与napin基因表达时期同步,均始于开花后21 d左右。[结论]结果表明转基因油菜中RNAi干扰fad2基因表达具有种子特异性,不干扰其它器官的fad2基因表达。表明目标基因的表达受napin启动子的准确控制。     

转基因油菜 W-4 fad2基因沉默的种子特异性分析

目的：]研究转基因油菜 W鄄4的种子fad2基因受 RNAi干扰的效果及其器官特异性。[方法]采用实时荧光定量 PCR法分析比较了转基因油菜 W鄄4与非转基因对照 Westar开花后第7、14、21、28天的种子以及越冬期油菜根、茎、叶器官中的 fad2基因的相对表达量。[结果]对照 Westsr种子中 fad2基因的相对表达量随开花后的天数呈逐渐增加的趋势,但W鄄4种子中 fad2基因的相对表达量在开花后第21、28 d较对照 westar显著下降,降幅达到60%。说明转基因油菜 W鄄4在种子发育过程中表达的 fad2基因的 dsRNA干扰了 fad2基因表达。W鄄4与westar在越冬期根、茎、叶器官中fad2基因的相对表达量基本一致,无显著性差异。脂肪酸组成分析结果显示：W鄄4种子中油酸脱饱和指数（ODP）平均为0.07较 Westar的0.24下降了75%;但越冬期根、茎、叶中的油酸脱饱和指数两者无显著差异。研究还发现转基因油菜 fad2基因表达下降的时期与 napin基因表达时期同步,均始于开花后21 d左右。[结论]结果表明转基因油菜中 RNAi干扰 fad2基因表达具有种子特异性,不干扰其它器官的fad2基因表达。表明目标基因的表达受 napin启动子的准确控制。     

转基因番木瓜“华农一号”事件特异性定性PCR检测方法的建立

以我国自主研发的转基因抗环斑病毒番木瓜"华农一号"为研究对象,应用TAIL-PCR技术,用载体中靠近右边界的Nos启动子序列设计特异引物,扩增插入的旁邻序列;根据测序结果,设计了产物长度分别为753和298 bp但均跨越转化载体和番木瓜基因组序列的2套特异引物,对"华农一号"进行检测,证明其可特异地把"华农一号"从转基因番木瓜品系中检测出来;2对引物的检测灵敏度都可以达到0.05%的标准,高于欧盟0.9%的检测要求;利用2对特异引物对"华农一号"的果肉、果皮、种子进行检测,可得到特异性良好的扩增.     

优化反向PCR法分离转基因油菜外源T-DNA侧翼序列的研究(英文)

[目的]优化反向PCR(IPCR)条件分离油菜转基因外源T-DNA的侧翼序列。[方法]以单拷贝的转基因油菜FS4为研究材料,用SDS法和改良CTAB法(包括低温操作、增加酚氯仿的抽提次数以及延长低温沉淀时间等)提取转基因油菜总DNA,并进行酶切、纯化、自连接,再使用普通聚合酶与热启动高保真的ExTaqHS聚合酶进行两轮巢式PCR扩增,进行序列对比。油菜数据库比对搜索采用BBSRCBrassicaDB上WU-BLAST2.0工具,拟南芥数据库比对分析采用TAIR数据库中WU-BLAST2.0工具。为验证FS4转基因中T-DNA插入位点的真实性,根据序列比对分析结果在T-DNA插入位点的左右两端分别设计引物FS4-L与FS4-R。分别采用3对引物pS2/FS4-L、pA2/FS4-R、FS4-L/FS4-R同时对T1代转基因FS4杂合体和非转基因对照植株的基因组进行PCR验证。[结果]两轮巢式PCR扩增得到1个大小为4.0kb的片段,其序列与油菜数据库中BH652424和BZ044084两序列同源性分别高达97.8%和63.4%。根据序列比对结果设计特异引物对进行PCR验证的结果,也证明了FS4转基因油菜中T-DNA的确插入在该位点。[结论]优化后的IPCR条件能成功分离油菜转基因外源T-DNA的侧翼序列。     

优化反向PCR法分离转基因油菜外源T-DNA侧翼序列的研究

[目的]优化反向PCR（IPCR）条件分离油菜转基因外源T-DNA的侧翼序列。[方法]以单拷贝的转基因油菜FS4为研究材料,用改良CTAB法提取转基因油菜总DNA,并进行酶切、纯化、自连接,再通过两轮巢式PCR扩增,进行序列对比。[结果]两轮巢式PCR扩增得到1个大小为4.0kb的片段,其序列与油菜数据库中BH652424和BZ044084两序列同源性分别高达97.8%和63.4%。根据序列比对结果设计特异引物对进行PCR验证的结果,也证明了FS4转基因油菜中T-DNA的确插入在该位点。[结论]优化后的IPCR条件能成功分离油菜转基因外源T-DNA的侧翼序列。     

fad2基因下调表达的甘蓝型油菜W-4株系脂肪酸及品质分析（英文）

为研究甘蓝型油菜种子fad2基因下调表达对油菜籽营养品质的影响,分析比较了转基因高油酸油菜品系W-4和非转基因对照Westar种子中的脂肪酸、氨基酸组成,以及油份、蛋白质、纤维素和硫甙葡萄糖甙含量等品质指标。数据显示W-4种子中油酸含量达到86.03%±0.20%,较对照增加29.36%,达极显著水平;亚油酸和亚麻酸含量分别为2.86%±0.01%和3.04%±0.04%,较对照分别下降84.03%和57.60%,降幅达极显著水平;棕榈酸含量为3.23%±0.07%较对照Westar降低了18.63%,达极显著水平,而硬脂酸含量差异不显著;廿碳烯酸和芥酸分别较对照增加18.46%和13.15%,达极显著和显著水平;氨基酸组成分析结果显示,W-4和对照种子中均可检测到包括8种必需氨基酸在内的18种氨基酸,除酪氨酸含量低于对照外,其余的差异均不显著;而W-4含油量、蛋白质、硫甙葡萄糖甙和纤维素含量分别为45.40%±0.17%、18.18%±0.91%、18.20%±1.21%和12.29%±0.04%,与对照差异不显著;结果表明油菜种子中fad2基因下调表达对种子的脂肪酸合成与积累影响最大,而对种子油份含量、蛋白质含量、纤维素含量以及硫甙葡萄糖甙的含量无显著影响。     

转抗草甘膦基因烟草T-DNA侧翼序列的扩增与分析

[目的]研究抗草甘磷基因在烟草中的插入位点、T—DNA结构等整合情况。[方法]利用现有的3个转抗草甘膦基因的烟草材料,通过PCR Walking的方法扩增出携带抗草甘膦基因的T-DNA侧翼序列,并用DNAMAN、BLAST等生物信息学方法进行分析。[结果]对获得的PCR条带进行分析,结果表明这些侧翼序列均含载体骨架序列且结构各不相同。T-DNA和载体骨架序列都存在重组现象。[结论]研究在转基因植株中检测到了载体的骨架结构,说明转基因的同时有可能会造成非目的基因的转移,即转基因植物存在一定的风险,应对转基因植物转化载体和基因工程技术路线进一步改良。     

油菜雄性不育基因工程植株的建立及鉴定

用含有抗除草剂溴苯腈与雄性不育嵌合基因、抗除草剂溴苯腈与育性恢复嵌合基因转化油菜下胚轴组织，分化再生获得转基因雄性不育植株和育性恢复植株。用除草剂溴苯腈对转基因雄性不育植株和育性恢复植株进行抗性鉴定，抗性可达１０－３ｍｏｌ／Ｌ。再以抗溴苯腈基因为探针分别对其进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交分析，杂交结果均为阳性。对两种植株花器解剖表明，雄性不育植株的花丝明显比花柱短，花粉少，育性恢复植株与正常植株相同     

幼叶黄化油菜突变体Cr3529中Toc33 cDNA的克隆和序列分析

 分别提取甘蓝型油菜幼叶黄化突变体Cr3529和野生型近等基因系3529幼叶期总RNA,反转录合成cDNA,根据拟南芥Toc33基因的编码区序列设计引物,RT-PCR扩增出叶绿体外膜转运机器构件蛋白基因Toc33。扩增产物与T载体连接,转化E.coli。获得cDNA克隆,分别命名为BnToc33-c和BnToc33,长度均为894 bp,与拟南芥Toc33cDNA有着较高的同源性。突变油菜Cr3529与野生型3529在Toc33的基因序列上有3处碱基存在差异,均为错义突变,其中一处位于TOC33蛋白的跨膜区域     

Molecular Cloning and Sequence Analysis of the Toc33 cDNA in Brassica napus Line Cr3529

Two primers, designed according to the Arabidoposis thaliana Toc33 sequence, were used to amplify the full coding region of the Toc33 cDNAs in leaves of a chlorophyll-reduced (Cr) mutant Cr3529 and its wild type 3529, Brassica napus,by RT-PCR technique. The RT-PCR results showed that the fragment homologous to Toc33 was expressed in Cr3529 as well as 3529 seedlings. PCR fragments were inserted into the pMD18-T vector and transferred into E. coli, then two cDNA clones, BnToc33-c and BnToc33, were obtained. Sequence analysis showed that the two sequences were 894 bp and the nucleotide and the deduced amino acid sequences were highly homologous to those of A. thaliana. There were three diverged nucleotides between the Cr3529 and the 3529 Toc33 cDNAs, i.e., GGT/AGT, TTG/TTT, AGG/AGT, all of which belonged to missense mutation. The amino acid replacement ((Leu/Phe) caused by TTG/TTT mutation located in the membrane anchor domain may result in chlorophyll-reduced character in Cr3529.     

转基因甘蓝型油菜的小孢子培养及转基因的遗传分析

[目的]研究甘蓝型油菜转查尔酮异构酶反义基因T1代植株及其小孢子成苗的遗传表达,为甘蓝型油菜的转基因和种质资源创新研究提供参考。[方法]以甘蓝油菜转查尔酮异构酶反义基因T1代5个独立转基因植株为材料进行小孢子培养,通过GUS报告基因的组织化学染色鉴定对外源转基因在花粉植株中的遗传进行了分析。[结果]5个独立转基因植株均获得了胚状体和花粉植株;转基因在花粉培养后代和有性自交后代中遗传行为一致;在每个独立转基因植株的花粉植株中GUS阳性和阴性的分离比均为3∶1,符合孟德尔遗传规律,表明有2个转基因拷贝整合到受体2条非同源染色体上;3个独立转基因植株自交后代中GUS阳性和阴性的分离比符合15∶1,同样表明有2个转基因拷贝整合到受体2条非同源染色体上。[结论]通过转基因油菜的小孢子培养快速获得转基因纯系是可行的。     

转基因油菜研究进展

油菜的遗传转化研究已日趋成熟,用于转化的目的基因趋于多样化,如品质改良、抗病、抗逆、不育基因等;较常用的筛选标记基因是新霉素磷酸转移酶基因(NPTⅡ);目前用于油菜基因转化的方法有根癌农杆菌介导法、基因枪法、PEG法、激光微束穿刺法、显微注射法和花粉介导法等。主要从油菜筛选标记及转化方法方面进行综述,并对油菜转基因上存在的问题及前景进行了探讨和展望。