植物筛选标记基因应用进展

筛选标记基因在植物遗传转化中担负着区分转化体和非转化体的重要作用。合适的筛选标记基因及其相应的筛选剂是植物转基因成功的关键。综述了迄今为止人们在植物转基因研究中使用过的主要筛选标记基因。     

水稻苗期耐盐性基因SST分子标记的筛选与应用

以水稻耐盐突变体sst为对照,对67个水稻亲本及突变体sst与水稻品种华占的F2群体进行耐盐性筛选,并结合分子标记结果,分析水稻苗期耐盐性基因SST分子标记ID27093、ID27101、ID27118、INDEL1和INDEL2的特异性和准确性.结果表明,分子标记ID27093、ID27101、ID27118和INDEL1的扩增多态性较低;而分子标记INDEL2的扩增多态性较高,为共显性标记,具有较高的特异性,能区分耐盐供体sst与85.07%的供试亲本,且筛选准确率高.因此,分子标记INDEL2标记可以直接用于耐盐性基因SST分子标记辅助育种.     

去除标记基因的水稻转基因研究

以p1300(含潮霉素抗性标记基因)和p13W8(含反义蜡质基因)为供体DNA，通过根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的方法，对水稻品种寒丰B的幼胚愈伤组织进行共转化，获得35份转基因植株。经PCR检测，有5份检测到反义蜡质基因和潮霉素抗性基因共存。在其T1代材料中，通过PCR检测获得24份只带有反义蜡质基因而无潮霉素标记基因的转基因植株。结果证明：在共转化植株后代中，通过筛选可获得无抗性标记基因的水稻转基因植株。     

转Wx-cDNA基因水稻无抗性选择标记植株的筛选

本试验以直链淀粉含量不同的粳稻品种武香9915和糯稻品种苏御糯、广陵香糯为受体材料,运用根癌农杆菌介导的双载体共转化技术分别将含有潮霉素抗性(HPT)选择标记基因和Wx-cDNA的2个T-DNA区序列导入上述受体中,获得了大量转基因水稻植株。对转基因水稻植株进行PCR检测,结果表明:目的基因和潮霉素抗性选择标记基因可以共整合到细胞中,并可以在后代中发生分离,从而可以筛选出仅含有目的基因而不含选择标记基因的转基因植株。     

亚磷酸脱氢酶作为筛选标记基因在水稻遗传转化中的应用

为筛选标记基因用于植物遗传转化,采用组织培养、营养液筛选和叶面喷施等手段,综合评价了具有高催化活性的亚磷酸脱氢酶基因ptxDQ作为筛选标记基因用于水稻遗传转化的潜力.结果显示,ptxDQ基因作为筛选标记基因时,抗性愈伤的筛选效率为44.37％～47.28％,显著高于潮霉素和草胺磷等抗性基因的筛选效率.获得的转基因阳性幼...     

转基因作物的安全标记基因

综述了转基因作物的安全标记基因及其对转基因作物的安全性。如磷酸甘露糖异构酶基因(pmi)、木糖异构酶基因(xylA)、β-葡萄糖苷酸酶基因(gus)、绿色荧光蛋白基因(gfp)、谷氨酸-1-半醛转氨酶基因(hemL)、甜菜碱乙醛脱氢酶(BADH)基因、天门冬氨酸激酶(AK)基因等。     

水稻条纹叶枯病抗性基因SSR标记的筛选及应用

[目的]设计和筛选新的SSR引物,以用于水稻条纹叶枯病抗性改良的回交育种中。[方法]以高抗条纹叶枯病晚粳品种502,高感条纹叶枯病晚粳品种秀水09等常规晚粳品种及其衍生株系为材料,在利用SSR和SARP标记对高抗条纹叶枯病RSV1基因定位的基础上,进一步设计3对（M-11-1,M-11-2,M-11-3）SSR标记。通过筛选和分析,选择M-11-3作为检测RSV1基因的标记基因用于追踪RSV1基因,从而实现将RSV1基因导入秀水09等晚粳品种的回交育种中,鉴定各个株系的抗性表现。[结果]改良系的条纹叶枯病抗性明显高于秀水09,绝大部分的抗性接近供体水平,而且在不同年份间抗性表现稳定,因此试验中利用的RSV1基因抗性效应十分明显,与RSV1基因连锁标记M-11-3辅助选择准确。[结论]研究证明了分子标记用于水稻条纹叶枯病抗性改良的可行性,同时也表明,优化和发展新的标记基因能够有效提高标记辅助选择的效率。     

应用NPT-Ⅱ基因筛选携带溶菌酶转基因水稻花粉植株初探

对转溶菌酶基因水稻品系D2—1—2与5个品种杂交的F1代花粉进行离体培养，用100mg／L的抗生素G418对诱导的愈伤组织进行胁迫继代培养，抗性愈伤组织分化的花粉植株中携带溶菌酶转基因的个体比例平均为77．3％，未经抗生素胁迫培养的愈伤组织分化的植株携带转基因的个体比例为47．71％，携带转基因个体比例明显提高，结果表明与转基因紧密连锁的NPT—Ⅱ选择基因在花药培养育种中可再度利用来提高后代群体中携带转基因个体的比例，从而提高育种效率。     

水稻基因枪转化过程中选择标记基因的研究

标记基因的利用是筛选和鉴定基因转化的细胞、组织和转基因植株的有效方法。针对目前植物遗传转化中常用的4种抗性标记基因：卡那霉素抗性基因（nptⅡ）、潮霉素抗性基因（hpt）、草丁膦（Glufosinate）抗性基因（bar）和草甘膦（Glyfosinate）抗性基因（epsps）对水稻遗传转化过程所起的选择作用的差异作了较系统的比较，得到适合水稻遗传转化的合适选择标记基因。     

利用酵母磷酸甘露糖异构酶基因作为拟南芥遗传转化的筛选标记

利用PCR反应克隆来自酿酒酵母的磷酸甘露糖异构酶(PMI)基因pmi,通过农杆菌介导的花序侵染法将PMI的基因导入受体拟南芥中,将转化后的拟南芥种子放在质量浓度为1g/L的甘露糖MS培养基上进行筛选培养,共得到抗性拟南芥植株4株。PCR反应证明酵母PMI的基因pmi已经整合到拟南芥基因组中,RT-PCR检测证明该基因的内含子能够在拟南芥中被正确剪切,同时通过GUS化学组织染色方法证明了伴随转化的GUS基因gus在拟南芥中得以表达,以上研究结果说明酵母PMI/甘露糖系统可以作为拟南芥遗传转化的筛选标记。     

转基因植物中删除选择标记基因的研究进展

选择标记基因广泛应用于植物转基因工程中,然而这些基于除草剂和抗生素类抗性选择标记基因的利用,在转基因筛选和鉴定完成后功能多余。当前转基因植物的标记基因及相关产物对环境污染和食用安全的潜在影响,已经引起了人们的广泛关注。随着转基因技术的不断发展和人们对转基因植物和食品安全性的关注,删除转基因植物中的选择标记基因非常重要。文章着重讨论了植物转基因过程中,选择标记基因的利用,删除选择标记基因的几种方法,包括共转化法、位点特异性重组、染色体内重组、转座子介导的重组、删除叶绿体转化中选择标记基因,以及无选择标记基因植株的直接再生等。同时,还对这些技术的发展作了展望。     

OsWAX2基因的植物表达载体构建及遗传转化

利用拟南芥的WAX2基因序列,BLAST检索出3个水稻同源基因,分别命名为OsWAX2-1,OsWAX2-2,OsWAX2-3,与拟南芥WAX2基因的同源性分别为56.0%,55.2%,52.0%;其预测的编码蛋白与WAX2蛋白的同源性分别为61.5%,60.5%,64.7%.这3个蛋白都存在4个跨膜结构和2个固醇去饱和酶的保守区,说明这3个蛋白质都属于跨膜蛋白,并可能与角质层的蜡质合成有关.从全长cDNA数据库检索获得了3个OsWAX2的全长cDNA.以pCAMBIA-1300-multi为载体,构建了CaMV35S启动子驱动的3个OsWAX2的过表达载体pOEOSW2-1,pOEOSW2-2,pOEOSW2-3及3个RNAi表达载体pCROSW2-1,pCROSW2-2,pCROSW2-3,并通过冻融法将6个表达载体转化到根癌农杆菌EHA105,LBA4404和GV3101中,采用农杆菌介导法进行水稻日本晴品种的遗传转化,得到了具有Hyg抗性的水稻转基因苗,PCR检测到阳性植株.     

水稻抗倒伏候选基因的鉴定与功能分析

为进一步挖掘控制水稻抗倒伏的基因,以524份水稻种质资源为材料,采用GWAS（genome-wide association analysis）鉴定与抗倒伏性状显著关联的位点qRLG7,通过基因表达水平分析和候选基因关联分析确定调控水稻抗倒伏性的候选基因,在分析候选基因的表达特征和启动子区自然变异基础上利用CRISPR-Cas9技术构建2个候选基因的突变体家系,考察转基因材料的抗倒伏性状。结果显示,编码肌醇-1-单磷酸酶的2个串联排列基因LOC_Os07g37220和LOC_Os07g37230在离茎秆基部5 cm节间中的表达量显著高于其余候选基因,而且这2个候选基因的表达量在极端抗倒伏和易倒伏2组材料中存在极显著差异;通过候选基因关联分析发现这2个基因启动子区的SNP与离基部5 cm茎秆直径（CD5）的表型值显著关联,且基于显著关联SNP的2种单倍型的CD5表型值存在显著差异,这2个候选基因的2种单倍型启动子活性检测结果也表明2种单倍型之间存在极显著差异;2个基因的功能缺失突变体植株在基部节间抗折力、茎秆厚度、茎秆直径以及株高和穗质量等性状方面与野生型对照存在显著差异。结果表明,候选基因LOC_Os07g37220和LOC_Os07g37230具有一定的抗倒伏功能。     

SSR标记及其在水稻遗传育种中的研究进展

SSR标记广泛应用于作物遗传育种,呈共显性,具有多态性丰富、重复性好、技术难度较低等优点。就SSR标记的原理、特点以及SSR标记在水稻遗传育种中的研究状况进行了综述。     

水稻BWMK1互作基因的分离

为探明BWMK1介导的信号传导途径,采用酵母双杂交系统,构建水稻稻瘟病菌诱导后的cDNA文库,以BWMK1为诱饵,对文库进行筛选,通过验证、测序和基因编码分析,获得了7个BWMK1互作基因BWIP1～BWIP7,分别位于水稻基因组第12、2、3、10、6、4、5染色体上；7个互作基因中,除BWlP2和BWIP7未找到同...     

水稻淀粉合成相关基因分子标记的筛选与利用

利用分子标记检测的方法,对不同水稻品种间的淀粉合成相关基因的基因型进行了系统筛选。结果显示,淀粉合成相关基因在籼粳亚种间表现出较好的多态性,在籼亚种内存在较大变异,在粳亚种内较为保守,籼稻品种9311和明恢63的基因型更接近于粳稻品种;在28个粳稻亲本中检测到6个淀粉合成相关基因存在着2种或3种等位基因型。利用在关东194和武粳13之间具有多态性的可溶性淀粉合成酶基因SSIIa和SSIIIa的分子标记,在其杂交后代88份粳稻品系中检测到2个基因的4种基因型。     

DNA分子标记及其在水稻遗传育种研究中的应用

简要综述了DNA分子标记的概念、特点、种类,分子标记在水稻遗传连锁图谱的构建、基因定位、种质资源研究、分子标记辅助选择育种、水稻品质性状的分子标记等研究中的应用,并对DNA分子标记技术在水稻遗传育种研究中的应用前景进行了展望。