转基因油菜RF1的外源基因插入位点分析与事件特异性检测方法研究

采用基因组步移和巢式PCR方法研究了转基因油菜雄性不育恢复系RF1外源基因插入位点序列特征,并根据此特征建立了RF1转化事件特异性检测方法。从RF1基因组DNA中分离到外源基因插入位点的左边界旁侧序列798bp,包括335bp的插入载体序列和463bp的旁侧基因组序列。根据已发表的RF1右边界旁侧序列的信息,发现外源T-DNA在向油菜基因组整合的过程中,在整合位点处有75bp的基因组序列丢失。根据分离的RF1左边界旁侧序列,建立了RF1事件特异性定性检测方法,扩增片断大小为284bp。利用建立起来的RF1事件特异性定性检测方法可以准确的将转基因油菜RF1与其它的转基因油菜品种区分开,检测灵敏度达到5个拷贝（0.013%）。该事件特异性检测方法具有高度的特异性和良好的灵敏性,为转基因油菜品种RF1的身份识别提供了有效的方法。     

抗病毒转基因大豆事件外源T-DNA序列分析及定性检测

转基因作物的T-DNA插入及其与宿主基因组的连接序列构成的侧翼区域,是转基因事件检测的关键组成部分,也是转基因作物开发、评估和监管所必需的。前期研究得到2个携带大豆花叶病毒P3(soybean mosaic virus P3)基因干扰片段的转基因大豆事件,即L13和L104,可显著提高大豆对大豆花叶病毒、大豆花叶坏死病毒和西瓜花叶病毒的抗性,具有较强的光谱性。为了便于对该转基因事件进行监管以及建立事件特异性检测方法,本研究通过Illumina Xten平台,对L13和L104进行全基因组测序(whole genome sequencing,WGS),并结合生物信息学分析和PCR技术,对转基因事件L13和L104的旁侧序列进行了分析。通过全基因组测序,每一个事件获得了超过12.13 Gb的原始数据,测序深度为11×,与大豆参考基因组(Wm82.a2.v1)和转化载体序列做比较,初步识别出这两个转化事件T-DNA的边界及其旁侧序列。转化事件L13和L104的T-DNA分别位于Chr04和Chr11染色体上。进一步的PCR检测和序列测定表明转基因事件L13的T-DNA为单位点双拷贝整合到大豆基因组Chr04:46747946位点;转基因事件L104的T-DNA为单拷贝插入,整合位点为Chr11:30461895位点。结果证明了全基因组测序在识别转基因作物T-DNA插入和旁侧序列区域方面的有效性和稳定性。此外,插入位点的鉴定和事件特异性检测的建立将有助于广谱抗病毒转基因大豆品种的应用和发展。     

第二代抗草甘膦大豆PCR检测方法研究

为建立转基因大豆Roundup RReady2Yield"(RR2Y)转化体特异性定性PCR检测方法,以lectin基因作为内参照基因,根据RR2Y外源插入片段5'端与植物基因组连接区序列设计特异性引物,从RR2Y中特异性地扩增出223bp的预期产物.对该方法进行重现性、特异性、灵敏度、稳定性和可重复性测试,结果显示:陔方法能够特异性检测出RR2Y转化体;将100%RR2Y基因组DNA用A3244基因组DNA进行梯度稀释,以100 ng DNA为模板,该方法的检测灵敏度达到0.05%,约为40个起始模板拷贝;以RR2Y DNA含量为10%、1%、0.1%的样品为模板,进行稳定性和可重复性,假阴性率为0.结果表明:此方法适用于RR2Y的转化体特异性定性PCR检测.     

应用单管巢式和半巢式PCR检测转基因玉米MON89034

根据MON89034玉米的5’端和3’端边界序列分别设计1组转化体特异性的巢式PCR引物,采用中途进退式PCR策略建立MON89034玉米的转化体特异性检测方法,扩增产物分别为491 bp和188 bp。以转基因玉米MON89034及8种其他转基因作物为材料,证明此方法对MON89034玉米具有高度特异性。灵敏度测试结果表明,此方法的相对检出限达到0.01%,绝对检出限为4个单倍体基因组拷贝数,比普通PCR提高了5倍。建立的单管巢式和半巢式PCR方法可准确、高效地检测转基因玉米MON89034及其产品。     

抗虫玉米MON89034转化体特异性PCR检测技术研究

根据抗虫玉米MON89034外源插入片段5’端与植物基因组连接区序列设计特异性引物,并进行PCR扩增,预期产物大小为455 bp。以zSSIIb基因作为内标准基因,建立了转基因玉米MON89034转化体特异性定性PCR检测方法。对该方法进行重现性、特异性和灵敏度测试,结果表明:该方法能够特异性检测出MON89034转化体,以100 ngDNA为模板,该方法的检测灵敏度达到0.1%,约为40个起始模板拷贝。复合PCR检测结果还表明,在同一PCR反应管中可实现对zSSIIb基因和MON89034的同时检测。     

转HAL1基因大豆侧翼序列分析及特异性检测方法研究

为方便HAL1转基因大豆的研究和检测,以转HAL1基因大豆T3代基因组DNA为模板,使用热不对称交错PCR(TAIL-PCR)方法分离其外源基因插入位点的侧翼序列,获得了插入片段DNA序列(T-DNA)的左翼序列和右翼序列。通过比对大豆基因组序列确定其整合位点,确定了HAL1基因的T-DNA在大豆基因组1号染色体非编码区49468395位点以单拷贝插入,转基因事件不影响大豆基因组功能基因的正常表达,而且在200 mmol·L~(-1)NaCl盐胁迫下转基因植株生长力明显强于对照材料。蛋白定量检测结果表明,在叶片中蛋白含量最高可达0.03 mg·g~(-1),在根茎花中也有表达,但是含量较低。根据整合位点处的左右侧翼序列设计两对特异性PCR检测引物,PCR检测结果显示只有转HAL1基因大豆阳性材料才能扩增出926和816 bp DNA片段。本研究建立的转HAL1基因大豆特异性定性检测方法,对转基因大豆的研究具有重要的意义,也为大豆转基因受体材料的管理与检测提供参考。     

转基因甘蔗BtG-2的T-DNA侧翼序列分析及其转化事件特异性检测

转基因甘蔗BtG-2是利用农杆菌介导法把Cry1Ac-2A-gna融合抗虫基因导入‘新台糖22号’的转基因甘蔗株系,具有良好的抗虫特性和农艺性状。为了明确转基因甘蔗BtG-2的分子特征及其检测方法,推进其生物安全性评价工作,以BtG-2的T2代为研究材料,利用Southern杂交检测外源基因在转基因甘蔗基因组内的拷贝数;利用染色体步移技术分离外源基因在甘蔗基因组中插入位点的侧翼序列,并建立了该转化体高效灵敏的特异性PCR检测方法。结果表明：Southern杂交检测证明外源T-DNA以单拷贝方式插入BtG-2株系;经过3次的热不对称巢式PCR扩增,获得外源基因T-DNA左边侧翼序列984 bp和右边侧翼序列705 bp;以这2个序列和相应的T-DNA的左右端序列分别设计3对检测引物对,建立了BtG-2株系的转化事件特异性PCR检测方法,扩增效率最高的引物对LS011/LA451和RS160/RA588分别扩增到440 bp和428 bp的特异片段。其中T-DNA左侧设计的LS011/LA451检测引物对扩增的灵敏度高、特异性强,能够在甘蔗BtG-2基因组DNA相对含量为0.1%的模板中检测出转基因目的成分,相当于9个单倍体基因组拷贝数。本研究完成了转基因株系BtG-2的分子特征及其转化事件特异性检测,为该转基因甘蔗及其衍生产品的检测和身份识别提供技术依据。     

转基因大豆插入位点分析及特异性PCR检测方法的建立

采用TAIL-PCR方法研究转基因大豆外源基因LEC1插入位点序列特征,并根据此特征建立了LEC1转化事件特异性检测方法。依据正义表达载体上T-DNA区段侧翼序列设计特异性引物和简并引物,获得4个同源序列。对获得的序列进行Blastn分析发现,p69、p148、p225均为载体T-DNA区段一部分,未见大豆基因组序列;P217插入片段的序列分析表明,该序列长863 bp,其中T-DNA左边界序列长143 bp,720 bp为大豆基因组片段,与大豆光系统II类囊体膜蛋白(Thylakoid membrane proteins)的206-926区段同源性为99%,这表明,外源DNA插入了大豆基因组中类囊体膜蛋白编码区的206位。根据分离的序列建立事件特异性定性检测方法,扩增片段大小为277 bp。该事件特异性检测方法具有高度的特异性和良好的灵敏性,为转基因大豆品种LEC1的身份识别提供了有效的方法。     

抗虫耐除草剂玉米瑞丰125 RPA快速检测方法的建立

瑞丰125为农业农村部首批获得生产应用农业转基因生物安全证书的抗虫耐除草剂转基因玉米之一。为给监管转基因生物安全提供支撑，利用重组酶聚合酶扩增（recombinase polymerase amplification, RPA）技术，针对瑞丰125的转化体插入位点序列设计了引物并进行筛选，对反应的温度、时间和引物浓度进行了优化。结果显示，RPA体系在30～45℃范围内，20 min即可有效扩增，比PCR检测时间大大缩短。引物浓度会影响RPA的扩增效率，引物终浓度为0.35μmol/L时扩增效果最好。同时对RPA检测方法的特异性、灵敏度等进行考察，结果表明该检测方法的特异性良好，检测灵敏度可达到36拷贝。该恒温快速的检测方法为瑞丰125的快速检测提供依据，为商业化转基因作物的监管提供支撑，有望用于转基因成分的现场快速检测。     

利用多重PCR技术快速检测五个转基因大豆品系

转基因大豆305423、MON89788、CV127、GTS40-3-2、356043作为商品化应用最为广泛的大豆品系,种植面积占世界转基因大豆总种植面积的80%以上。根据大豆内标准基因Lectin和5种转基因大豆品系的边界序列设计特异性引物。通过验证引物的适用性、特异性和灵敏度,优化多重PCR检测体系中不同引物的用量及反应退火温度,建立了能同时扩增大豆内源基因Lectin和5个转基因大豆品系的六重PCR检测体系。结果表明:确定的大豆内源基因和5个转基因大豆品系的引物具有很好的特异性,引物之间无交叉扩增和非特异性扩增,多重PCR方法的检测灵敏度达到0.1%。该方法可作为转基因大豆及其产品成分检测的辅助手段,快速检测转基因大豆及其产品中的相应品系。     

转基因耐除草剂玉米C0010.2.2定性PCR检测方法的建立

转基因耐除草剂玉米C0010.2.2是北京大北农生物技术有限公司利用农杆菌介导法,将epsps基因和pat基因转到受体玉米DBN567获得的耐除草剂玉米转化体,具有耐除草剂草甘膦和草铵膦性状。研究建立转基因耐除草剂玉米C0010.2.2的检测方法,在外源基因插入位点的左、右边界分别设计引物,经过引物筛选、特异性测试、灵敏度测试、退火温度和引物浓度测试,建立转基因耐除草剂玉米C0010.2.2的定性PCR检测方法,该方法的检出限和灵敏度可达到0.1%。验证结果表明,该方法可以特异性检测到转化事件,具有很好的重复性和再现性。     

土壤磷素高效利用转基因大豆特异性PCR检测方法

华南农业大学根系生物学研究中心采用拟南芥的紫色酸性磷酸酶基因AtPAP15转化大豆品系粤春03－3（YC03-3）,获得了酸性磷酸酶活性明显提高、可高效利用土壤磷素的转基因大豆新品系AP15-1。以AP15-1为研究对象,应用TAIL－PCR技术,根据载体序列设计特异引物,获得了转化载体左侧插入的旁邻序列。设计事件特异性检测引物,进行PCR扩增,只能在AP15-1的样品中扩增出特异性条带,进一步用实时荧光定量PCR作分析,结果显示,该引物对重复性好,融解曲线显示只有一个特异峰值。本实验应用该引物对建立的检测方法,检测的灵敏度可以达到0.01%,实时荧光定量PCR检测的极限值可以达到9个基因组的拷贝数,能够满足对转基因大豆新品系AP15-1及其衍生品种检测的需要。     

HSSP基因植物表达载体构建及其对大豆的遗传转化

大豆中含硫氨基酸匮乏,限制了大豆的营养价值和商业价值。为了提高大豆的含硫氨基酸含量,利用人工设计合成的高含硫氨基酸贮藏蛋白基因(HSSP)转化大豆。以载体p TF101.1为骨架,构建植物表达载体p TFGS,利用农杆菌介导法转化大豆品种东农50,经PCR及试纸条检测,获得转基因大豆16株,基因的转化效率为1.94%。对转基因大豆株系GSDL5进行组织特异性分析,结果表明,HSSP基因在种子中超量表达,而在其它组织部位仅有微量表达。采用接头PCR方法对株系GSDL5基因组插入位点侧翼序列进行克隆,获得与大豆基因组序列匹配的436 bp侧翼序列,HSSP基因插入2号染色体基因的非编码区。经研究,获得了遗传背景明确的,仅在大豆种子中超量表达HSSP的转基因株系GSDL5。     

转Bt-pta-bar基因玉米侧翼序列分析及特异性检测方法研究

采用染色体步移技术(Genome Walking)分离转Bt-pta-bar基因玉米JL937的插入位点侧翼序列,获得了615 bp的5’端边界序列。据此序列设计特异性引物,建立了JL937玉米的特异性定性PCR检测方法,可特异性地从JL937玉米中扩增出221 bp的产物。此方法具有特异性强、稳定性好的特点,适用于JL937玉米的定性检测。     

基于全基因组重测序技术鉴定转基因大豆插入位点的方法

正明确的插入位点及其旁侧序列是转基因材料进入生物安全评价更高阶段的必要条件。传统的插入位点鉴定方法以基于已知外源序列的PCR扩增技术为基础,主要有TAIL-PCR和Genome walk.ing等。大豆是一个古四倍体农作物,近75%的基因以多拷贝或复杂拷贝的形式存在,因此,传统     

一种大豆SNP分型新方法

单核苷酸多态性(SNP)在大豆基因组中分布广泛,SNP分型是大豆SNP遗传作图,关联分析、分子标记辅助选择等研究的重要技术.本文以Rhg4基因开发的5个SNP为例,介绍了一种大豆SNP分型的新方法-片段长度差异等位基因特异性PCR(FLDAS-PCR).采用AS-PCR原理,针对某个SNP位点设计2条相差4-5bp的特异引物和1个公用引物,PCR产物约100bp或150bp,2种等位基因型PCR产物相差4-5bp,在2个特异引物3'端第3和4碱基位置分别人为引入错配碱基来提高PCR特异性,通过6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳可将纯合和杂合基因型检测出来.探讨了特异引物浓度和退火温度对Rhg4-1592扩增效果的影响,研究表明,可通过调整特异引物浓度和退火温度优化扩增效果.FLDAS-PCR对18份种质分型结果与PCR产物克隆测序法一致,表明本研究建立的FLDAS-PCR法是一种简便、快捷、新型的大豆SNP分型方法.     

大豆线粒体细胞色素b基因的克隆及系统分析

根据实验室测序的大豆线粒体基因组片段设计线粒体细胞色素b(Cytochrome,cob)基因特异引物,PCR扩增获得1173 bp大豆(JLGM-1B)线粒体cob基因保守区序列.经序列分析,该基因编码391个氨基酸,A+T含量58.1％,G+C含量41.9％.Southern杂交表明cob基因在栽培大豆线粒体基因组中...     

转基因番木瓜 55-1 转化事件定性 PCR 检测方法的建立

为了防止国外商业化生产的转基因番木瓜流入国内市场,建立转基因番木瓜 55-1 转化事件定性 PCR 检测方法,对于保护国内消费者知情权意义重大。本研究以转基因抗环斑病毒番木瓜 55-1 为研究材料,利用外源基因和番木瓜基因组序列设计了 9 对特异性检测引物,通过特异性引物筛选、熔解曲线分析、退火温度优化、特异性验证、灵敏度分析及检测限验证,建立转基因番木瓜 55-1 转化事件定性 PCR 检测方法。结果表明：本研究筛选出的检测引物,可特异的检出转基因番木瓜 55-1 转化事件,引物的检测灵敏度达到了 0.1%的标准,高于欧盟0.9%的检测要求,完全可满足转基因检测标识制度的顺利实施。     

基于重测序的大豆新品种齐黄34的全基因组变异挖掘

为全面揭示大豆优良品种和重要亲本的全基因组突变类型,采用高通量重测序技术,对大豆品种齐黄34进行全基因组重测序,测序深度13×,共检测到1 519 494个单核苷酸多态位点,357 549个小片段插入缺失位点,4 506个结构变异;这些变异共导致了17 748基因变异;大量光周期相关的重要基因发生突变,其中包括CRYPTOCHROME 2、GIGANTEA、Timing of CAB expression 1、E1、PHYTOCHROME A、Flowering Locus T、CONSTANS、Terminal Flower like等,齐黄34为E1基因型。本研究为分子标记辅助选择提供了重要的标记资源。     

两种转基因抗虫棉L280和L282外源基因插入位点的分析

为明确转cry2Ab4基因抗虫棉（L280）与转cry2Ab4、vip3Aa11基因双价抗虫棉（L282）在棉花基因组中的插入位点。通过融合引物与巢式聚合酶链式反应（Fusion primer and nested integrated PCR,FPNI-PCR）的方法获取T-DNA的侧翼序列。分析表明,它们分别位于棉花D13染色体61 309 969-61 309 997 bp区间和D11染色体11 069 019-11 069 039 bp区间。同时,为了获得侧翼序列,分别在棉花基因组和T-DNA上设计特异性引物进行PCR扩增,确认2种转基因抗虫棉中T-DNA在基因组上的位置。通过FPNI-PCR方法成功地分离到了转基因抗虫棉的侧翼序列,明确了T-DNA在2种抗虫棉基因组中的插入位置,也为转基因抗虫棉的后续研究及安全评价提供了重要的技术支持。