基于重测序鉴定耐盐转基因大豆事件外源T-DNA整合位点及特异性检测

[目的]转基因大豆事件L8014是本研究前期利用农杆菌介导的大豆子叶节高效遗传转化技术体系,将来源于山菠菜的基因BADH导入大豆(Glycine max)‘Williams 82’而获得具有良好耐盐(1.5%NaCl)性状的转基因大豆(该材料已经完成环境释放试验)。T-DNA插入位点侧翼序列的获得与分析对于转基因事件的安全评价及应用非常重要,本文旨在明确该转基因大豆材料的分子特征及其检测方法,以进一步推进安全评价。[方法]利用Southern杂交检测转基因大豆外源基因的拷贝数;基于基因组重测序技术,采用BWA(Burrows-Wheeler-Alignment)方法将重测序数据与T-DNA序列以及大豆基因组序列进行比对分析。[结果]T-DNA在大豆基因组10号染色体上的基因组区间3925017—3926022位点,插入方式为反向插入;结合PCR扩增技术获得外源T-DNA整合位点的左、右边界侧翼序列,基于该序列建立了转BADH基因大豆事件L8014的特异性PCR检测方法。[结论]本研究获得了转基因事件的整合位点及侧翼序列,方法快速、结果可靠,为转基因大豆及其衍生产品的检测提供了技术支撑。     

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。     

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。     

马铃薯X病毒复制酶基因载体的构建及在烟草中的转化

[目的]构建马铃薯X病毒复制酶基因（RdRp）的载体,并将其在烟草中转化。[方法]将RdRp基因分为3个片段,分别连入表达载体中,其中基因5＇端和3＇端序列通过PCR方法获得,中间序列通过酶切从病毒载体pGR107上获得。最后将构建成功的载体转入烟草中进行表达。[结果]表达载体pK1390＋RdRp被成功构建;获得PCR初步鉴定为转基因的植株50多棵。[结论]为研究植物病毒机制提供了依据,也为利用杂交手段得到外源蛋白高效表达的双转基因植物奠定了基础。     

土壤宏基因组中抗草甘膦新基因的克隆及其功能验证

【目的】从土壤宏基因组中克隆新的抗草甘膦新基因,并对其功能进行验证,为培育抗除草剂转基因新品种奠定基础。【方法】利用被草甘膦污染的土壤建立宏基因组文库,经筛选从中成功克隆了一个新的具有草甘膦抗性的5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)基因(命名为soilA)。构建了Prrn启动子驱动soilA基因的原核表达载体pSYTH-soilA,将其导入大肠杆菌进行原核草甘膦抗性试验,构建了35S启动子驱动soilA基因的植物表达载体pC330E,利用农杆菌介导法转化烟草,并对经PCR和胶体金试纸条鉴定的转基因烟草植株进行草甘膦耐受能力检测。【结果】序列分析表明,所获得的soilA基因长1 347bp,编码448个氨基酸,经BLAST分析,结果表明其属于ClassⅡ型EPSPS基因家族。原核表达soilA可使受体菌具有耐受1 200mmol/L草甘膦。构建soilA植物表达载体pC330E,通过农杆菌介导法将其导入烟草,经PCR和胶体金试纸条检测共获得107株阳性烟草植株,经过喷洒试验获得了3株高耐受草甘膦植株,这3株转基因烟草最高可耐受200mmol/L草甘膦。【结论】新克隆的编码EPSPS的soilA基因能够提高受体材料的草甘膦耐受能力。     

小黑杨PsneIF5A2/4基因植物表达载体的构建及在烟草中的转化研究

[目的]研究杨树eIF5A基因的功能,为林木抗性育种研究提供参考。[方法]构建植物表达载体,利用农杆菌介导法转化烟草叶盘,并对转基因烟草进行分子水平鉴定。[结果]杨树eIF5A基因已经整合入烟草基因组中,且转基因烟草比野生型烟草叶片抗重金属能力提高。[结论]杨树eIF5A基因能促进转基因烟草的抗胁迫能力,为林木抗逆育种机理奠定了理论基础。     

无选择标记的甜瓜a-ACO1基因植物表达载体的构建及对烟草的共转化效果

从植物表达载体pCB-aACO1的T-DNA区段上切去nptⅡ基因,构建了无选择标记植物表达载体pCD-aACO1,其T-DNA区段只含有目的基因a-ACO1和GUS基因.从另一植物表达载体pCAMBIA2301的T-DNA区段切去GUS基因,构建了植物表达载体pCAMBIA2302,其T-DNA区段其只含有nptⅡ基因.用这2种新载体共转化烟草,在对40株抗性转基因烟草的PCR检测中,有14株扩增出a-ACO1基因,共转化率为35%.     

TAIL-PCR方法研究花粉管通道法转化机理初探

本研究以通过花粉管通道法获得的Bt+Sck双价基因棉转基因植株为材料,利用改进的TAIL-PCR方法扩增T-DNA插入位点左、右边界的侧翼序列,结果表明:T-DNA侧翼序列均包含一段载体骨架序列;T-DNA插入区富含A,T碱基对,并且属于核基质结合区(Bind to nuclear matrices);T-DNA整合到棉花基因组后,其左、右边界均有缺失。花粉管通道转化的机理很复杂,该试验为进一步研究此转化方法提供了一种实用的研究方法。     

苦豆子凝集素基因植物表达载体的构建及其对烟草的转化

[目的]了解苦豆子凝集素基因(SAL)的功能,将该基因构建到植物表达载体并转化烟草,获得转基因植株.[方法]利用RT-PCR技术,提取苦豆子总RNA进行反转录得到cDNA,通过PCR扩增得到苦豆子凝集素基因SAL,并将其克隆到植物表达载体pCAMBIA1301上,产生重组质粒pCAMBIA1301-SAL.采用农杆菌介导法将重组质粒转化烟草,并进行分析鉴定.[结果]构建了植物表达载体pCAMBIA1301-SAL,转化烟草后经筛选获得76株转基因植株,经抗性筛选及PCR和RT-PCR鉴定,其中27株显示为阳性植株.[结论]苦豆子凝集素基因已经在烟草中成功表达,为进一步研究验证转基因烟草的抗病效果奠定了基础.     

抗黄瓜花叶病毒RNAi载体的构建及烟草的转化

[目的]构建抗黄瓜花叶病毒RNAi载体,并将载体转入烟草。[方法]采用RT-PCR方法,扩增黄瓜花叶病毒NS04加工番茄分离物的RNA2基因组的序列。选取CMVRAN2基因组中的复制酶片段作为靶序列,构建pBi35SCR2真核表达载体,并对表达载体进行鉴定;通过农杆菌介导的方法将表达载体转入烟草,用PCR的方法检测载体是否转入。[结果]系统进化树分析结果表明,RNA2中编码CMV-2a的序列与中国浙江的DQ412731分离物有较高核苷酸及氨基酸同源性,分别达到98.0%和96.5%;PCR结果表明,试验成功构建了pBi35SCR2真核表达载体,并成功将表达载体转入烟草。[结论]试验获得的转基因烟草可作为后期攻毒试验的材料,并为研究加工番茄抗黄瓜花叶病毒奠定了基础。     

EPSPS基因克隆及其表达载体的构建

[目的]克隆大豆EPSPS基因并构建其表达载体,为培育抗草甘膦作物提供理论基础和技术储备.[方法]以抗草甘膦大豆总基因组为模板,扩增EPSPS基因,构建EPSPS基因的植物表达载体PCAMBIA1300-UBI-GFP-EPSPS,并导入农杆菌,使其能够进行作物的遗传转化.[结果]扩增获得EPSP基因全长1368 bp,共编码455个氨基酸.测序结果表明,其与GenBank(AF464188.1)中已知的CDS序列完全一致,成功构建了EPSPS值物表达载体,并将其导入农杆菌菌株EHA105中.[结论]构建的表达载体可用于甜高粱等单子叶作物抗草甘膦性状的遗传改良.     

一个烟草糖基转移酶启动子在转基因烟草植株中的表达分析（摘要）

[目的]研究从烟草中克隆的1个受水杨酸和茉莉酸甲酯诱导表达的新的糖基转移酶基因（sm-Ngt）启动子部分缺失片段在烟草中的表达。[方法]以转sm-Ngt5个不同长度的5’端缺失的启动子与Gus基因融合植物表达载体的T1代转基因植株为材料,用茉莉酸甲酯（MeJA）和水杨酸（SA）处理16h后分别进行GUS组织化学染色和荧光定量法测定GUS酶活性,分析水杨酸和茉莉酸甲酯对sm-Ngt5个不同长度的5’端缺失的启动子表达的影响。[结果]在5个不同缺失片段启动子的转基因T1代生长30d的植株中,转-220～0bp片段的GUS染色最少,转-524～0bp及-468～0bp片段的染色最深。在没有MeJA和SA诱导处理时,-524～0bp和-468～0bp2个启动子片段启动的GUS活性最高,远高于-1150～0、-800～0、-220～0bp片段的活性,并且不是由于基因拷贝数而引起的（Southern杂交结果）;-800～0bp启动子片段启动的GUS活性受到MeJA和SA双重诱导,-1150～0bp启动子片段启动的GUS活性受到MeJA的诱导。[结论]在sm-Ngt启动子的-524～-220bp存在提高启动子活性调控元件,-1150～-524bp存在抑制启动子活性的序列,并且存在MeJA和SA双重诱导启动子活性调控元件。     

质粒拯救型T-DNA标签质粒的构建

[目的]为了高效率地获得转基因植物的旁邻序列。[方法]以pUC18及pWM101为出发质粒,通过用限制性内切酶EcoRⅠ和HindⅢ双酶切质粒pUC18,得到含大肠杆菌复制起点及氨苄青霉素抗性基因的pUC18大片断,并将这段DNA整合到pWM101的T-DNA之中构建重组质粒。[结果]该质粒利用根癌农杆菌转化植物后,可利用潮霉素筛选转化细胞,拯救质粒则可转化大肠杆菌后,以氨苄青霉素进行筛选。[结论]该研究为以后的用T-DNA标签研究植物功能奠定了基础。     

反义CCoAOMT基因调控烟草木质素的生物合成

[目的]研究木质素的生物合成及调控,降低木质素的含量或改变其组分。[方法]用农杆菌介导法将苎麻反义CCoAOMT基因导入烟草,采用PCR及Southern印迹对获得的转基因植株进行分子检测,并测定移栽3个月转基因植株Klason木质素及纤维素含量。[结果]转基因烟草与野生型对照相比木质素平均含量降低了16.8%,纤维素平均含量升高了15.2%,并且植株生长正常。[结论]抑制植物CCoAOMT表达是反向调控转基因植物木质素生物合成的有效途径。     

F4菌毛FaeG基因的克隆与序列分析

[目的]克隆F4菌毛FaeG基因,并对其进行序列分析。[方法]利用PCR方法从6株标准F4菌株中扩增FaeG基因片段,测序后用DNAStar软件进行分析和拼接,并与已发表的F4菌毛基因序列进行分析和比较,绘制基因进化树,比较它们之间的同源性和进化关系。[结果]试验成功扩增出FaeG基因片段;所扩增的6株已知血清变异型F4大肠杆菌与标准F4菌株同属于各自基因型,且F4ab与F4ac间的进化关系比与F4ad菌株间的近。[结论]通过该研究可推测F4菌株3个血清变异型的检测不仅可用单因子血清,而且可从DNA水平上进行检测。     

利用ISSR分子标记对25个烟草种质资源的遗传多样性分析

[目的]利用ISSR分子标记研究烟草遗传的多样性。[方法]利用ISSR分子标记对25个烟草种质资源进行了遗传多样性分析。[结果]从50条ISSR引物中共筛选出5条引物,对25份材料烟草基因组DNA进行有效扩增,共扩增出100个位点,其中有76个多态性位点,多态性比率为76.0%。用NTSYSpc-2.10e软件计算烟草种质间的Jaccard遗传相似系数,25种烟草种质之间的遗传相似性系数界于0.313~0.938,平均遗传相似性系数为0.737。野生烟与栽培烟草相似系数较低,说明它们之间存在较高的遗传多样性。利用UPGMA进行的系统聚类分析表明,25个烟草种质资源可划分成2组,3个野生烟聚成一类,22个栽培烟草种质聚成另一大类。[结论]供试栽培烟草的遗传多样性相对较低,迫切需要拓宽栽培烟草的遗传基础。     

黑木耳YBS-3菌株ras启动子的克隆与分析

[目的]从黑木耳（Auricuraliaauricular）基因组中克隆内源Ⅻ启动子，为黑木耳利用基因工程培育优良品种提供启动子元件材料。[方法]利用PCR技术，以黑木耳菌株YBS一3基因组DNA为模版，克隆得到4条／ras启动子片段。采用启动子序列分析软件Place、Promoterprediction和TFSEARCHver．1．3对其进行序列结构分析。[结果]4条启动子片段均含有核心启动子序列，除典型的基本作用元件TATAbox和CAATbox外，还有许多其他重要作用元件如GATABOX、GCGCBOX和CCAATBOXl等，同时每条片段中均至少具有1个转录起始位点，且检测到HSF、AP-1、GCN4等多个转录因子结合位点。[结论]4条目的序列在理论上具有较强的启动子活性功能。     

低温对转CBF3基因烟草叶绿体超微结构和生理特性的影响

[目的]探明低温胁迫下转拟南芥CBF3基因烟草幼苗抗寒性相关生理指标和叶绿体超微结构的变化规律。[方法]4℃低温胁迫8 h后,测定转基因烟草幼苗叶片内超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量,同时对叶绿体的超微结构进行观察。[结果]低温胁迫转基因烟草幼苗叶片内SOD、POD活性和MDA含量与未转基因烟草之间存在极显著差异（P〈0.01）。透射电镜观察结果表明,低温胁迫转基因烟草叶绿体结构基本是完整的,未转基因烟草叶绿体由杆状变成圆球形,数量有所增加,出现聚集现象,基粒片层混乱。[结论]叶绿体的超微结构和生理指标变化结果表明,转基因烟草对低温具有更好的适应能力。