实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测转基因成分的数据分析及其标准化研究

在利用实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR,q RT-PCR)检测转基因成分的含量时,数据分析的规范化与标准化对保证实验数据的准确性及实验室间数据的可比性具有重要意义。本研究以转基因玉米(Zea mays)NK603为研究材料,分析了分别以q RT-PCR中3次平行反应的单个Ct值和3次平行反应Ct值的平均值所绘制标准曲线的差异;分析了分别以盲样3次平行反应的Ct平均值和3次平行反应的拷贝数平均值(算术平均值或几何平均值)计算转基因成分含量的差异;并研究了结果准确性判定的方法。结果表明,标准曲线应基于单个Ct值;在计算转基因成分的含量时,Ct值应取算术平均值,拷贝数应取几何平均值;最后通过比较样品的测量结果与标准值之间的差异是否显著(UΔ>Δm,表明测量结果的平均值与样品的标准值无显著差别)来判断实验结果的可靠性。本研究为转基因产品检测中q RT-PCR实验数据处理的标准化提供了参考资料。     

实时荧光定量PCR技术在本科实验教学中的应用探讨

针对农林专业教学的特点,设计了"实时荧光定量PCR分析不同氮肥施用量下烟叶团棵期叶片中NtCIPK8的定量表达"实验,使学生了解不同施氮量下,相同组织中同一个基因的表达量不同的知识,还将基因表达的特点从一个抽象的概念转化为了具体的数字图形,同时使学生可以掌握实时荧光定量PCR技术的原理、方法和仪器的使用,为增强农林专业...     

诱导表达猪生长激素pGH载体系统构建及其在PK15细胞中表达验证

为实现外源生长激素(GH)基因在特定时间、空间的可控表达,本研究构建四环素(TET-ON)表达载体系统,并在细胞水平对该载体系统进行诱导活性验证。结果表明:(1)成功构建了重组载体pTRE-GH12;(2)筛选建立了可诱导表达GH的细胞系;(3)利用强力霉素(doxycycline,DOX)诱导阳性细胞克隆并检测外源GH的表达,QRT-PCR结果表明,实验组细胞在DOX诱导后表达活性是诱导前264.481倍;对照组细胞在DOX诱导前诱导后表达无明显变化,实验组和对照组细胞间差异极显著(P<0.01),实验组DOX诱导前后差异极显著(P<0.01);(4)Western杂交后灰度分析结果和QRT-PCR趋势一致,实验组和对照组细胞间GH蛋白表达量差异极显著(P<0.01),实验组DOX诱导前后GH蛋白表达量差异极显著(P<0.01)。研究结果提示,四环素(TET-ON)诱导猪生长激素(GH)表达系统实现了可控表达,为以后制备可诱导表达GH的转基因动物提供了技术基础。     

实时荧光PCR检测转基因大豆外源基因的拷贝数

快捷、准确地检测转基因植物中外源基因的拷贝数,是转基因生物育种的重要研究内容,具有较大的应用前景。本研究以7个抗虫BT(Bacillus thuringiensis)和抗草甘膦EPSPS-G10转基因大豆事件为材料,以SYBR Green I为荧光染料,利用实时荧光定量PCR方法,根据PCR反应获得的Ct值与起始模板数的对数值存在线性反比关系这一原理,建立了相关性系数在0.99以上的模板定量标线。通过目的基因与内参基因——大豆肌动蛋白编码基因ACTIN的起始模板量比较,估算出各株系的目的基因拷贝数。数据显示,株系1、2、3和4的2个基因均为单拷贝,株系6的2个基因均有2个拷贝,株系5和7的2个基因的拷贝数为3。利用Southern印迹方法对材料1~4的拷贝数进行验证,结果表明,两者的检测结果基本一致,证明实时荧光PCR检测法是大豆外源基因拷贝数检测中快速有效的方法。实时荧光PCR高效快速检测基因拷贝数,对于大规模转基因株系的外源基因拷贝数检测应用具有重大意义。     

利用实时荧光定量PCR筛选新蚜虫疠霉内参基因

内参基因的准确选择是利用实时荧光定量PCR进行准确分析基因相对表达量的前提。虫霉目真菌新蚜虫疠霉(Pandora neoaphidis)是重要蚜科专化性病原真菌,经常引发多种作物上蚜虫种群的流行病。本研究通过实时荧光定量PCR分析了新蚜虫疠霉ARSEF 5403中3个传统管家基因18Sr RNA(18S)、28Sr RNA(28S)和延伸因子1α相似蛋白(elongation factor-1 alpha-like protein,EF1)m RNA表达差异情况,并利用ge Norm、Norm Finder和Best Keeper软件综合分析了其在4个生长阶段(分生孢子、萌发管时期、短菌丝和长菌丝)和3种营养条件(GLEN培养基、OS-SDB培养基和Grace培养基)下表达的稳定性。结果表明,基于公共数据库序列设计的候选内参基因的引物具有良好的扩增效率和特异性。经ge Norm软件分析,新蚜虫疠霉在不同生长阶段和不同营养条件下3个候选内参基因的平均表达稳定性(M值)分别为:18S(0.457)28S(0.534)EF1(0.749)和18S(0.389)28S(0.557)EF1(0.607)。利用Norm Finder软件分析,新蚜虫疠霉不同生长阶段和不同营养条件下3个候选内参基因的平均M值分别为:18S(0.084)28S(0.264)EF1(0.509)和18S(0.118)28S(0.355)EF1(0.403)。而Best Keeper软件分析得到的稳定性等级有所差异,在不同生长阶段和不同营养条件下候选内参基因28S表达最稳定,18S次之,EF1最不稳定。综合分析3款软件对荧光定量PCR结果的稳定性等级的平均值,得出在不同生长阶段和不同营养条件下候选内参基因18S表达最为稳定。筛选出的18S可作为分析新蚜虫疠霉基因表达差异的一个较为可靠的内参基因,同时为后续研究新蚜虫疠霉的生长、毒力相关基因的表达分析研究提供技术支持。     

猪附红细胞体荧光定量PCR检测方法的建立及应用

摘要: 根据GenBank已登录的猪附红细胞体（M.suis）推测的功能性蛋白基因ORF2序列设计引物和TaqMan荧光探针,以定量的10倍系列稀释含M.suis部分ORF2基因的T载体重组质粒（pGEX-T/M.suis）为标准品,进行荧光定量PCR扩增并制作了标准曲线,经对荧光定量PCR的反应条件进行优化,建立了M.suis的TaqMan荧光定量PCR检测方法（Taqman FQ-PCR）;对所建立的FQ-PCR检测方法进行了敏感性、特异性和重复性实验,并对疑似M.suis感染临床抗凝全血样品进行了检测应用。结果显示：标准曲线的曲线循环阈值与模板浓度有良好的线性关系,相关系数为0.998;所建立的FQ-PCR方法检测灵敏度可达10个拷贝/μL,比对照常规PCR灵敏度高100倍;FQ-PCR方法特异性高,对pGEX-T/M.suis重组质粒扩增呈现阳性反应曲线,而对8个对照细菌、病毒和寄生虫DNA扩增曲线均呈现阴性反应;对不同浓度的pGEX-T/M.suis重组质粒分别重复扩增2次,重复结果良好;用该方法对24份临床疑似M.suis感染样品进行了应用检测,结果有20份样品为阳性,阳性检出率高于常规PCR方法。     

狂犬病病毒SYBR-GreenⅠ实时荧光定量PCR检测方法的建立

狂犬病病毒为不分节段单链负股的RNA病毒,属弹状病毒科狂犬病病毒属。世界上几乎所有国家都有狂犬病发生,狂犬病病毒能够使所有温血动物发病致死,死亡率高达100%。本研究根据GenBank中的狂犬病病毒M基因序列,选择保守区域设计引物,通过对SYBR-GreenⅠ实时荧光PCR反应条件进行优化,建立了用于检测狂犬病病毒的SYBR-GreenⅠ实时荧光PCR方法。结果显示,建立的狂犬病病毒实时荧光定量PCR方法,具有特异性强、灵敏度高、重复性好的优点,是开展狂犬病的临床检测的有力工具。     

转基因棉花GHB119品系特异性定量PCR检测方法的建立

为了保障和促进我国口岸进口转基因产品安全相关法律法规的顺利实施,针对我国农业部未颁发农业转基因生物安全证书的棉花品系GHB119,本研究利用TaqMan实时荧光PCR(Real-time PCR)技术,根据转基因棉花(Gossypium sp.)GHB119 3'端外源插入片段与棉花基因组DNA之间的邻接区序列设计引物和探针,并对引物、探针以及扩增体系进行了筛选和优化,建立了转基因棉花GHB119品系特异性实时荧光定量PCR检测方法。结果表明,建立的检测方法特异于转基因棉花GHB119成分检测,检测下限(limit of detection,LOD)为10拷贝的基因组DNA,定量下限(limit of quantification,LOQ)为25拷贝GHB119基因组DNA,对盲样的定量结果显示,测定值与设定值间的偏差(bias)、标准偏差(standard deviation,SD)、相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)等均在可接受范围内。本研究建立的GHB119品系特异性实时荧光定量PCR检测方法特异性好,灵敏度高,能够快速、准确地对混合样品中转基因棉花GHB119成分进行定量检测分析。     

扇脉杓兰实时荧光定量PCR内参基因的筛选

为筛选出扇脉杓兰实时荧光定量PCR(RT-qPCR)中最适内参基因,以扇脉杓兰幼根、茎、叶、唇瓣、种子为研究材料,利用RT-qPCR技术检测12个常见看家基因TIF3I1、CYP22、RPS4、UPL1、UBC2、TUBB3、RPL26B、RAN1、SAMDC、ACT3、PP2A3和EF1的表达情况,结合geNorm、...     

西尼罗病毒荧光定量PCR检测体系的建立及评价

本研究建立了一种实时荧光定量PCR快速核酸检测西尼罗病毒的方法。通过序列比对和blast分析，确定西尼罗病毒Caspid蛋白保守区基因为检测的目的基因，引物采用Primer Premier5.0软件进行设计。本研究建立的检测方法利用SYBR Green染料，相比探针成本较低。通过溶解曲线分析表明，建立的检测方法在扩增过程中没有发现有二聚体的产生。本检测体系在用空白对照及类似的乙脑病毒作为扩增对照时，没有发现非特异性产物的生成，表明该体系对于西尼罗病毒的检测是特异的。将阳性对照标准品进行10倍梯度稀释后可检测到102copies/μL样品，表明该检测体系具有较高的检测灵敏度。     

实时定量PCR检测转基因水稻科丰6号插入拷贝数和转基因含量

建立转基因成分灵敏、准确的定量标识是实施转基因安全阈值管理的一个基本步骤,其中实时定量PCR技术是检测产品中转基因含量的主要技术方法。本研究利用该技术确定了双价(cry1Ac+CpTi)转基因抗虫水稻(Oryzasativa)科丰6号中有3个拷贝的外源基因插入。通过对外源基因Bt和转化事件特异的边界特异序列为对象的绝对定量和相对定量检测方法的研究,发现以边界特异序列为对象的事件特异性检测和以目的基因Bt为对象的检测都能够满足相对定量检测的要求。在100ng基因组DNA中,Bt基因和特异性检测的相对定量检测限分别为0.1%和0.5%,在绝对定量检测中,特异性检测的检测限为5个拷贝。不同检测方法对4个已知转基因含量的样品检测结果与预期均一致。结果表明,以转基因产品占总产品比例为定义的转基因含量的测定中,多拷贝或单拷贝基因为对象的不同定量方法的检测对转基因产品的相对定量结果没有影响,本研究对转基因产品的定量阈值设定具有一定的借鉴意义。     

牡丹实时定量PCR分析中内参基因的选择

实时荧光定量PCR(qPCR)是目前研究基因定量表达的重要方法,根据特定实验材料及条件选择qPCR分析中合适的内参基因对于准确校正目的基因的表达至关重要。本研究以牡丹(Paeonia suffruticosa Andr.)不同组织(根、茎、叶和花瓣)、切花开放不同时期及不同处理(乙烯或葡萄糖处理)的花瓣为材料,利用qPCR技术探讨了5种常用看家基因:β-微管蛋白基因(β-tubulin)、泛素基因(ubiquitin)、甘油醛-3-磷酸-脱氢酶基因(GAPDH)、肌动蛋白基因(actin)及18S核糖体RNA(18S rRNA)的表达情况,各看家基因均能特异扩增并显示较高的扩增效率。经geNorm和NormFinder程序统计学计算处理,综合分析结果显示,在牡丹不同组织或切花开放不同时期花瓣中,ubiquitin表达最为稳定;在不同处理的切花花瓣中,GAPDH表达最为稳定,二者分别适宜作为相应条件下的内参基因。本研究认为,各实验条件下使用ubiquitin和GAPDH两个表达最稳定的基因组合,即可获得更为精确的基因表达结果。本研究结果对牡丹中关键基因的定量表达分析具有重要的实用价值。     

DNA条形码与实时荧光定量PCR技术在铁皮石斛鉴定中的应用

为建立铁皮石斛准确、高效的鉴定体系,本研究以101份石斛属和蝴蝶兰属植物样品为试验材料,通过对比ITS、psbA-trnH、matK及rbcL基因在石斛属植物中的鉴定能力,筛选出ITS作为本研究最理想的DNA条形码。以ITS序列作为靶基因,设计铁皮石斛特异引物和特异探针,以及石斛属通用引物和探针,利用实时荧光定量PCR(TaqMan)技术,建立铁皮石斛多重实时荧光PCR检测新体系,通过特异性、灵敏度和实际样本验证,发现参试样品中的25份铁皮石斛均可被有效鉴定,与其他鉴定方法相比,该方法具有特异性强、灵敏度高(高出普通PCR 100倍)、重复性好且高效经济的优势。本研究结果对铁皮石斛的资源保护与利用起到了积极作用。     

小麦条锈菌实时荧光定量PCR分析中内参基因的选择

选择合适的内参基因是利用实时荧光定量PCR准确分析基因相对表达量的先决条件.基于现有对内参基因的研究,本研究挑选出10个基因作为小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)的候选内参基因.经过PCR扩增效率筛选,8个基因符合要求可用于稳定度的筛选,这些基因包括泛素连接酶(UBC、泛素连接酶E2(UBCE2)、核糖体蛋白SS(RPS5)、α微管蛋白(TUBA)、β肌动蛋白(ACTB)、β微管蛋白(TUBB)、延伸因子1(EF1)和延伸因子3(EF3).本研究以两种小麦条锈菌(CYR32和Pst78)的夏孢子、萌发芽管分别接种两个小麦(Triticum aestivam)品种(CYR32/XZ9104和Pst78/AvS)后0.5、3和14 d的样品为材料,利用实时荧光定量PCR技术,检测了这8个持家基因在不同发育阶段的小麦条锈菌中的表达情况.经geNorm软件分析发现,3个持家基因在样品中的表达趋势与小麦条锈菌的侵染过程相符合.ACTB、TUBB和TUBA的组合可作为检测小麦条锈菌基因表达的内参基因.     

转植酸酶基因(phyA2)玉米定性、定量PCR检测

转植酸酶基因玉米检测是对转植酸酶基因玉米释放进行有效监管的重要前提和技术支撑。本研究根据转植酸酶基因玉米(Zeamays)外源植酸酶基因phyA2序列设计基因特异性引物,进行了定性、定量PCR检测。定性结果显示,该引物可有效检测植酸酶玉米中phyA2基因,而在其他不含植酸酶基因的材料中则检测不到相应基因,表明该引物具有很高的特异性。以玉米内标准基因玉米淀粉合酶异构体zSTSII-2基因(zSSIIb)和植酸酶基因phyA2为对象,进行SYBRGreenⅠ染料法荧光定量PCR反应,绘制2种基因扩增循环数-拷贝数标准曲线图,根据混合样品中(zSSIIb)和植酸酶基因phyA2的拷贝数计算样品中的转基因含量,并做熔解曲线分析。结果表明,zSSIIb和phyA2标准曲线相关系数分别为0.998和0.995,相关性较好,两个基因的熔解曲线均呈单峰型,表明引物特异性较强,混合玉米样品(植酸酶玉米含量分别为1%、0.5%和0.1%)中植酸酶玉米含量分别为1.1%、0.54%和0.17%,实测值与理论值接近。本研究建立了转植酸酶基因玉米定性、定量PCR检测体系,可有效地对转植酸酶基因玉米进行检测。     

五指山猪GH、IGFBP3基因SNPs检测及与生长性状的关联分析

以五指山猪为试验材料,采用PCR-SSCP和测序相结合技术,对GH基因和IGFBP3基因进行多态性检测,并分析其与生长性状（体质量,体高,体长和胸围）的相关性。结果表明,GH基因第2外显子存在一处G→A转换,属沉默突变,该位点与生长性状关联分析显示,BB基因型的体重显著高于AA基因型和AB基因型;IGFBP3基因第2外显子存在一处G→C颠换,属沉默突变,该位点与生长性状关联分析显示,AA基因型的体高显著高于BB基因型;IGFBP3基因第4内含子存在一处碱基C缺失,该位点与生长性状关联分析显示,AA基因型体重显著高于AB基因型和BB基因型。研究将为五指山猪生长发育规律、系统选育及矮小机制等方面研究提供了遗传学依据。     

猪繁殖与呼吸综合症病毒ORF5基因的融合表达

根据GenBank公布的猪繁殖与呼吸综合症病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus , PRRSV)ORF5基因的核苷酸序列设计3对特异性引物，从重组质粒pMD- ORF5中扩增去除ORF5基因中包括全部信号肽在内的N端跨膜区(28 residues)和中部跨膜区(60 residues)。改造后的ORF5基因分别命名为ORF5-1和 ORF5-2。将2个基因片段定向克隆到原核表达载体pET-32a(+),构建重组质粒pET-ORF5-1和pET-ORF5-2,转化大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)感受态细胞，经IPTG诱导表达和SDS-PAGE电泳分析，ORF5-1和ORF5-2基因获得融合表达，表达量分别为12.2%和39%，证明删除双跨膜区能明显提高ORF5基因的表达量。经Western blot分析，融合蛋白具有一定的免疫学活性，表明摘除跨膜区对该蛋白的抗原性影响不大。