电穿孔技术及其在精子介导转基因中的应用

介绍了电穿孔技术和精子介导转基因技术,同时总结了近年来电穿孔技术在精子介导转基因中的应用进展。     

精子介导法制备转基因猪的研究

主要简述了应用转基因猪的研究概况,介绍了几种以精子作为载体的转基因方法,分析了外源DNA进入精子的影响因素,展望了利用精子为载体生产转基因猪的应用前景。     

胞质内精子注射法介导外源DNA生产转基因动物

通过胞质内精子注射法介导转基因已经成为生产转基因动物的一种有效手段。然而传统的ICSI介导法用冻融精子或Triton X-100处理的精子作为携带外源DNA的载体,经胚胎移植后生产转基因后代的效率很低,主要原因为这些处理方式在提高转染效率的同时对精子染色体造成了较大程度的损伤。最近研究者们提出了一种使用高浓度碱液对精子进行简单的预处理,高效地生产转基因后代的方法。这些精子完全失去了质膜与顶体,但仍保留有核的完整性,并且可以高效的将外源基因插入宿主基因组,比传统的精子处理方法获得了更理想的转基因动物的生产效率。     

精子介导的转基因效率关键影响因素

【目的】精子介导的转基因技术简单易行,其作为制备转基因动物的一种方法已经被很多科学家所认同。但是不同实验室的研究结果显示其稳定性和重复性较低,转基因效率差异极大。现将主要探讨导致这种现象的原因。【方法】小鼠精子获能后分别与0、15、30和300nmol·L^-1 的Cy-3标记DNA（Cy-3-DNA）在37℃共孵育30 min。其后,血细胞计数板检测小鼠精子的活率;共孵育精子进行直接涂片,DPBS洗涤后涂片,DnaseI消化后涂片,精子涂片置于荧光显微镜下,记录视野中的精子总数及显示Cy-3信号的精子数,用于统计精子结合及内化DNA的效率。精子与300 nmol·L^-1 的Cy-3-DNA共孵育后,以50µmol·L^-1的 P₄诱导精子顶体反应,统计顶体反应前后显示Cy-3信号的精子比例。精子分别与15和300 nmol·L^-1 Cy-3-DNA共孵育后,精子进行体外受精,在荧光镜下观察合子期受精卵中Cy-3-DNA的存在位置。按照优化后的条件,精子分别与0、15和300 nmol·L^-1 pEGFP-C1质粒共孵育后进行体外受精,制备转基因胚胎。比较试验组和对照组的受精率和发育效率,采用PCR和RT-PCR方法检测囊胚期外源基因整合和表达情况。【结果】获能后的精子分别与0、3、15、30和300 nmol·L^-1的Cy-3-DNA共孵育后,精子的活率分别为82.21%、73.63%、77.38%、76.33%和77.80%;洗涤前精子结合DNA的效率分别为76%、94%、99%、100%,15、30和300 nmol·L^-1组精子结合率均显著高于3 nmol·L^-1组（P＜0.05）。洗涤后精子结合DNA的效率,分别为45%、66%、84%和87%,消化后精子内化DNA的效率分别为44%、56%、71%和76%,并且洗涤后精子结合及消化后精子内化DNA的效率都为300 nmol·L^-1组和30 nmol·L^-1组均显著高于其他两组,而15 nmol·L^-1组显著高于3 nmol·L^-1组（P＜0.05）;Image J对精子结合Cy-3-DNA的强度进行分析的结果表明,外源DNA的量随着外源DNA浓度的增加而显著增加（P＜0.01）。顶体反应后,精子顶体部DNA会有丢失,但精子头部后区的外源DNA依然会保留,因此,顶体反应前后,精子结合外源DNA的精子比率没有降低。15和300 nmol·L^-1 DNA共孵育的精子体外受精后,荧光显微镜下检测显示,合子期胚胎有外源DNA的荧光信号分布,将荧光信号在雄原核附近密集的胚胎记为阳性胚胎,300 nmol·L^-1 DNA共孵育的精子获得合子期胚胎的阳性率为27.89%,显著高于15 nmol·L^-1组的9.00%（P＜0.05）。精子与pEGFP-C1质粒共孵育后,体外受精,结果表明精子与DNA共孵育后,卵母细胞受精率及胚胎卵发育率与对照组相比差异不显著。单囊胚PCR检测15和300 nmol·L^-1的pEGFP-C1质粒与精子共孵育转基因胚胎阳性率分别为8.72%和21.50%;采用RT-PCR方法在300 nmol·L^-1组的囊胚中检测到了EGFP基因 RNA的表达,在荧光显微镜下没有观察到EGFP绿色荧光蛋白的表达。【结论】精子具备结合和内化外源DNA的能力,并能将外源DNA带入卵母细胞,顶体反应会使精子丢失顶体部DNA,但精子头部后区外源DNA依然保留。受精过程外源DNA在基因组中的整合及外源基因表达激活是精子介导转基因效率的关键影响因素。     

精子载体转基因技术研究进展

精子因在受精过程中的独特作用,而被公认为是转移外源DNA的理想载体,且操作简便,成本低廉,危险隐患相对较低,近10几年来的研究结果表明,精子载体介导法可以得到转基因阳性动物。本文对精子载体转基因方法、精子载体转基因的机理、影响精子与外源DNA结合的因素以及外源DNA在宿主动物中的存在形式等方面进行了论述,并对精子作为载体的研究方向和前景进行了预测。     

精子与慢病毒共孵育条件的优化以及转基因猪的制备

【目的】探索慢病毒与精子共孵育的方法,并制备转基因猪。【方法】采用正交试验分析精子密度、病毒量、精子与慢病毒共孵育时间、精子与慢病毒共孵育温度对精子活力的影响,采用PCR和Southern blotting检测转基因。【结果】①优化慢病毒与精子共孵育条件为：100 µL慢病毒原液（5×105cfu）与1.0×107个/mL精子在17℃下孵育30 min;②与病毒孵育后的精子（109个/mL）给母猪人工授精时,经PCR检测49头仔猪中有14头呈阳性;③Southern blotting结果表明,8头PCR阳性仔猪中,4头融合了外源基因。【结论】优化了精子与慢病毒共孵育的条件（100 µL慢病毒原液（5×105cfu）与1.0×107个/mL精子在17℃下孵育30 min）,成功制备了转基因猪,并检测有外源基因的融合。     

精子介导生产转hCD59基因猪

为研究精子介导法生产异种器官移植用转基因猪的效率,将人膜反应性溶解抑制物(hCD59)基因与脂质体混合制成基因/脂质体复合物,分别采用睾丸注射法和基因脂质体复合物/精子共孵育法制备转人hCD59基因猪,其中睾丸注射法处理公猪1头,44 d后配母猪8头,7头受孕(受孕率87.5%),产仔73头,PCR阳性猪3头(阳性率4.3%);外源基因/精子共孵育法处理公猪4头,处理母猪4头,1头受孕(受孕率25%),产仔11头,PCR阳性猪1头(阳性率9%)。从15头受孕母猪共获得84只仔猪,经PCR初步检测,其中4只仔猪为转基因阳性,阳性率4.8%。研究结果表明:通过精子介导法可以获得转基因猪。     

转基因技术在农业中的应用

<正>转基因技术在农业上的应用主要有以下几个方面: 1 抗虫性转基因技术的应用目前所使用的抗虫基因主要有三种:一是从微生物苏云金芽孢杆菌中分离出来的杀虫结晶蛋白基因,简称BT基因;二是从植物中分离出来的昆虫蛋白酶抑制基因,简称CPTI。三是植物凝集素     

植物转基因技术及其应用

介绍了植物转基因技术的定义及主要方法，综述了目前我国植物转基因技术应用的主要领域及进展，并对植物转基因产品的安全性和规范管理做了解释和说明。     

转基因作物外源转基因成分环介导等温扩增技术检测方法的建立及应用

 【目的】建立转基因作物外源转基因成分环介导等温扩增技术检测方法。【方法】以转基因作物中常用的花椰菜花叶病毒35S启动子（CaMV35S）为主要研究对象,利用环介导等温扩增技术（loop-mediated isothermal amplification,LAMP）,针对CaMV35S基因的6个区域设计4种特异引物,利用1种链置换DNA聚合酶(Bst DNA polymerase)在65℃保温1 h,通过荧光显色即可完成对转基因作物鉴定工作。同时对7种转基因作物进行LAMP检测。【结果】该LAMP方法通过特异性检测含有CaMV35S启动子的转基因作物,其检测结果的特异性与常规PCR方法结果一致,灵敏度是常规PCR的10倍。【结论】转基因作物LAMP检测方法具有高度的特异性及稳定性,结果可靠,非常适合转基因作物的快速检测,有较好的应用价值。     

蜜蜂精子介导GFP基因转移研究

将pGFP-2质粒线性化,利用精子介导,通过人工授精技术导入意大利蜜蜂处女王,然后将授精王介绍到无王群繁殖后代。结果:试验群产生了一群绿色荧光阳性蜜蜂;对阳性蜂群后代分析发现,1~2日龄幼虫能检测到荧光,提取蜜蜂DNA进行PCR扩增得到预想的片断,通过RT-PC分析,从转录水平上证实转导的外源基因获得表达。结论:以绿色荧光蛋白(GFP)基因为报告基因,通过精子介导法能够生产克隆转基因蜜蜂。     

转座子Tol2的特性及其在转基因动物中的应用

Tol2转座子是hAT转座子家族中的一员,是目前发现的唯一一个可以编码具有完整转座酶功能的自主性转座子。已证实Tol2转座子在斑马鱼、鼠、人等多种动物细胞中都具有转座活性,有可能作为脊椎动物特有的转座子系统,在转基因方面具有重要的应用前景。综述了Tol2转座子的结构、转座机制和在脊椎动物转基因生产中的最新研究进展,以期为今后这方面的研究提供参考。     

转基因鱼构建方法综述

从转入鱼体的外源基因结构入手,逐步介绍了转基因鱼的构建过程,即从外源基因的构建到外源基因导入鱼体的过程,并重点介绍了目前所使用的几种将外源基因导入鱼体的方法。     

高等植物的基因转移及其在作物改良上的潜力

本文从植物基因工程的一个侧面,简述了近年来高等植物基因转移技术的一些进展及其在作物改良上的潜力。     

RACE技术及其在植物基因研究中的应用

综述了RACE的技术原理、局限性、方法改良和新型的RACE技术,并且讨论了RACE技术在植物基因研究中的技术优势、应用现状和发展前景。     

抗虫基因及其在转基因棉花中的应用

随着现代分子生物学技术的发展,植物基因工程研究为植物抗虫育种开辟了新的途径,转基因抗虫棉的出现也有效地抑制了害虫对棉花作物的危害。本文讨论了多种抗虫基因,并论述了转基因抗虫棉的研究进展及其现实应用中出现的问题和对策。     

cDNA-AFLP技术及其在基因差异表达中的应用

cDNA-AFLP技术是一种在转录水平上研究基因差异表达的分子生物学实验技术,由于其具有起始材料量少、假阳性低、重现性、灵敏度高且不需预先知晓序列信息等优点,被广泛应用于各类生物差异表达基因的研究。就cDNA-AFLP技术的基本原理、发展历史和技术特点以及在微生物研究尤其是乳酸菌发酵研究中的潜在应用价值进行了综述。     

转基因技术在动物遗传改良上的应用进展

简要介绍了几种比较常用的转基因方法.包括显微注射法、脂质体介导法、电转染法、胚胎干细胞法、病毒载体法、精子载体法、卵巢直接注射法.传统的转基因方法与基因打靶、体细胞核移植、RNA干扰以及线粒体转移技术相结合,在基因功能研究和疾病治疗中发挥越来越重要的作用.特别是近年来在植物上出现的外源基因清除技术,为我们在动物上彻底去除外源基因的影响提供了新思路.