转座子标签在植物基因组学研究中的应用

转座子因其插入突变的特征可用于基因的分离和克隆,转座子标签法克隆基因是近年来发展起来的一种分子生物学技术。主要介绍了转座子家族的概念,植物内源转座子标签和异源转座子标签的研究,转座子陷阱技术以及在植物基因组学研究中的应用。     

T-DNA插入突变及其研究进展

T-DNA插入突变在反向遗传学和功能基因组学研究中发挥着重要作用。文中综述了T-DNA插入突变的原理以及在拟南芥和水稻等模式植物中的研究现状,同时指出了该技术的优缺点及发展方向。     

植物中Ac/Ds转座子的研究与应用

Ac/Ds转座子作为研究较为深入的植物转座子,已被广泛应用于植物功能基因组研究.利用Ac/Ds标签系统构建插入突变体库是研究功能基因组学的有效途径,也是进行基因克隆及功能分析的有利工具.结合课题组利用Ac/Ds转座子标签分离基因并进行基因功能验证方面的研究工作,综述了Ac/Ds转座子在植物基因组中的插入特点、转座机制以及转座子标签法的应用与发展前景,为更有效的利用Ac/Ds转座子提供参考依据.     

基因激活标签体系及其在植物功能基因组学研究中的应用

利用传统的基因缺失产生的突变体的方法来鉴定基因的功能效率很低,因为对于发育早期的基因特别是配子发育相关的基因以及冗余基因,这种突变体显得无能为力,前者基因纯合突变体导致死亡、而后者由于冗余基因之间的功能互补而不显示任何表型。而通过基因激活标签技术可以获得显性突变体即功能获得型突变体,为研究这类基因的功能提供了一个重要的手段。基因激活标签技术是指含有35S增强子或启动子的T-DNA或转座子若插入基因内,可导致插入突变,引起插入失活突变体的产生;若插入基因附近（上游或下游）,则可能激活正常情况下不表达或表达极弱的基因,导致显性功能获得（dominantgain-of-function）性突变。近年来通过T-DNA或转座子介导的方法建立了多种植物的基因激活标签突变体库,在植物基因功能研究中发挥了重要作用,使一些由多个基因或基因家族决定的功能的研究获得突破性进展。就植物基因激活标签技术的原理,特点和创制方法以及在植物生长发育、代谢等一系列方面研究中的应用进行了阐述,并对该技术的发展趋势进行了较为详细的探讨。     

玉米Mutator转座子系统的应用及展望

转座子标签法是近年来发展起来的一种非常有效的分子生物技术,是一种利用TEs插入高等植物基因组中造成基因突变,然后通过分离TEs插入的旁邻序列,克隆出突变基因的策略。这种策略在高等植物的功能基因组学研究中十分有用。玉米转座子系统主要有En/Spm系统、Ac/Ds系统和Mutator系统三大类。其中Mutator转座子易于插入到基因内部及基因周围,引起的正向突变频率为10~(-5)~10~(-4),比野生玉米高出近30倍,所引起的突变大部分为隐性突变。由Mutator转座子引起的突变,可以通过TAIL-PCR的方法,对相关的突变基因进行克隆。当前通过这种方法,已经克隆出一些重要的基因。本文主要介绍了Mutator转座子的应用,并对Mutator转座子系统的研究前景进行了展望。     

玉米Mu转座子及其在反向遗传研究中的应用

Mutator(Mu)是迄今为止发现活性最强的转座子。虽然对其作用机制尚不十分清楚,但已成功用于遗传研究,Mu转座子插入法也已成为克隆玉米基因的主要方法之一。目前B73玉米基因组测序已基本完成,并且在MaizeGDB数据库可以随时查询相关信息,利用反向遗传学方法研究基因的功能更为方便。本文简要介绍了Mu转座子的发现、类型、基本特征,重点介绍了Mu转座子在反向遗传研究中的应用。     

植物突变体创造及研究现状

突变体是指某个性状发生可遗传变异或某个基因发生突变的材料。创造新的突变体,可直接或间接地在生产上使用,有助于加快作物育种进程。在自然条件下植物可自发突变,人工诱发也可产生突变,目前主要运用的诱发方式有物理、化学诱变法,T-DNA插入诱变和转座子插入诱变。现就植物突变体创造及研究现状进行综述,以期为生产实践提供帮助。     

Ac/Ds转座子激活标签技术研究进展

随着植物基因组测序工作的迅速发展,植物功能基因组学已经成为植物分子生物学研究的重要内容,而大量有表型的突变体是进行功能基因组学研究的重要基础。Ac/Ds转座子激活标签技术(Ac/Ds transposonactivation tagging system)的产生使Ac/Ds转座子标签技术具有了产生显性突变的功能,并可避免在突变体库创建过程中进行大量繁重的人工转基因操作,是比较理想的植物功能基因组学研究工具。本文将对Ac/Ds转座子激活标签技术在发展过程中利用不同激活标签创建植物突变体库的研究进行介绍,并对近二十几年来报道的相关应用研究展开论述,以期对该领域的技术进步和应用研究提供一些有益的启发和参考。     

植物LTR类反转录转座子在植物基因组学研究中的应用

LTR类反转录转座子是植物基因组中的重要转座元件,对植物基因组的结构及功能有重要的影响。综述了近年来植物LTR类反转录转座子的类型和结构、在基因组中表达和调控,并探讨了它们在植物基因组学研究中的应用前景。     

反向遗传学及在稻瘟菌和镰孢菌功能基因研究中的应用

稻瘟菌是危害水稻生产的世界性病原菌,也是研究植物与病原菌互作系统的重要模式生物.镰孢菌是危害小麦等重要农作物的主要病原菌,且能产生真菌毒素而对农产品造成污染.随着稻瘟菌和镰孢菌全基因组测序成功,如何利用基因组序列来鉴定和分析基因功能成为当前主要挑战.反向遗传学方法为进一步研究稻瘟菌基因功能提供了重要基础.综述了基因敲除、插入突变、基因沉默以及定向诱导基因组局部突变等一些热点反向遗传学方法及其在稻瘟菌和镰孢菌功能基因组分析中的应用进展.