优化的VHb基因和GFMcryIA基因构建的双价基因在烟草中的表达

利用人工合成的、密码子优化后的透明颤菌血红蛋白（VHb）基因与人工合成的GFMcryIA基因构建成双价基因植物高效表达载体。通过根癌农杆菌介导转化烟草,获得了36株卡那霉素抗性植株。经转基因植株的PCR及Southern blot检测,证实了双价基因在35株烟草基因组中的整合。Western blot检测证实了VHb基因的表达,杀虫实验证实GFMcryIA基因也表达出活性毒蛋白。且转基因烟草平均每株干重比非转基因烟草植株高7％。本研究结果表明转基因育种技术在培育出既高产又具抗虫性的作物或经济作物新品种方面具有良好的应用前景。     

基于便携式生物传感器设备的转基因现场快速分析研究

现场快速检验(point of care test,POCT)是实现转基因基层监管必要的技术手段,在转基因成分检测中发挥着重要作用.生物传感器为转基因成分简单、快速和低成本定量分析提供了一个可行的技术方案.目前大量的生物传感器研究还处于方法学研究阶段,研究者需要着重将生物传感器技术与分析设备集成,开发小型化的便携式检测...     

钝叶瓦松对SDS诱导的果蝇肠道损伤修复作用

为了研究钝叶瓦松[Orostachys malacophylla(Pall.) Fisch.]提取液对致炎因子SDS诱导果蝇肠道细胞损伤的修复作用,将果蝇分别用普通培养基与添加10%钝叶瓦松提取液的培养基进行喂养,利用SDS诱导果蝇肠道损伤,分析并检测果蝇的生存率、果蝇肠道前体细胞数量、处于分裂期的干细胞数量、肠道上皮细胞的死亡和肠道上皮细胞内活性氧自由基水平(ROS)。结果表明:果蝇通过喂食10%钝叶瓦松提取液,可以显著提高SDS诱导受损的果蝇生存率、抑制果蝇前体细胞的过度增殖、降低肠道干细胞的数量、上皮细胞的凋亡及ROS水平。钝叶瓦松提取液对致炎因子SDS诱导损伤的肠道细胞具有较好的修复和保护作用。     

生物技术在农作物改良与抗病虫害中的应用研究

随着全球人口不断增长,农业生产面临前所未有的挑战。从生物技术的发展历程出发,深入探讨其在农作物改良与抗病虫害中的应用。在农作物基因改良技术方面,基因工程技术为转基因植物的培育提供了关键支持。生物技术在农作物改良中的应用拓展至分子标记辅助育种、基因组学与农作物育种及杂交育种等领域,为农作物的遗传多样性和抗性研究提供了有力支持。在农作物抗病虫害方面,RNA干扰技术以其高度特异性的基因沉默机制为抗病虫害提供了新途径,基因剪切技术以其精准的基因编辑能力为农作物的抗性特征塑造带来了希望,生物防治技术以其环保、可持续的特点在农作物保护方面发挥了重要作用。研究认为,生物技术在农作物改良与抗病虫害中的应用为提高农产品产量、减少化学农药使用、改善品质等提供了科学依据,也为绿色农业的发展提供了新的思路与方向。     

甘蔗遗传转化与基因编辑技术研究进展

甘蔗遗传背景复杂,采用常规育种方法进行甘蔗品种选育耗时较长,对亲本的要求也较高,杂交后代分离严重,且会携带一些不需要的基因。利用基因工程可定向导入特定性状的基因,从而培育具有高产量和高价值的作物。文章在系统描述各种遗传转化和转基因技术的基础上,分析农杆菌介导的遗传转化法、基因枪介导的遗传转化法、电穿孔转化法和聚乙二醇(PEG)介导法,发现主要的使用方法为农杆菌转化法和基因枪转化法,电穿孔转化法和PEG介导法存在干扰因素较多,其主要问题是转化效率低、转基因株系鉴定结果不明确,还需进一步完善。基因编辑技术主要是RNAi沉默法和CRISPR编辑法,但甘蔗基因组研究还未取得突破性进展,因此基因编辑仍以基因沉默法为主要手段,可供甘蔗育种中进行遗传转化和转基因技术应用时借鉴。     

转Hu-IFN-α基因草鱼雌核发育F1的遗传配型分析

1998年,张学文等[1]通过分子重组,将人α干扰素(Hu-IFNα)基因编码序列克隆到鲤β肌动蛋白基因启动子下游,构建了能够在鱼体内表达的Hu-IFN-α基因重组分子,然后通过显微注射法将重组基因注射入草鱼1～2细胞期的受精卵内,获得转抗病基因草鱼.此后,该项目研究小组开展了一系列研究[2-6],对转Hu-IFN-α基因草鱼接种草鱼出血病病毒(GCRV991)的攻毒实验表明:转Hu-IFN-α基因草鱼对草鱼出血病病毒的抗性比普通草鱼提高了66%.但是,目前的转基因技术还无法使外源基因在鱼体内进行定点整合,目的基因在鱼体内的整合形式难以确定.     

半滑舌鳎vasa调控区的克隆、表达载体构建及其驱动活性检测

为研究半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)vasa(Csvasa)基因调控区的功能,在已克隆的Csvasa基因编码序列的基础上,采用基因组步移和PCR扩增的方法克隆得到Csvasa调控区,通过生物信息学方法分析vasa基因5′区,并构建了含Csvasa基因调控区的绿色荧光蛋白(GFP)表达载体(p Csvasa-GFP-T),进一步通过显微注射技术初步验证调控区的驱动活性。结果表明,通过基因组步移和PCR扩增获得Csvasa 5′区5 166 bp和3′区1 655 bp,利用在线生物信息学软件对5′区序列进行分析,发现在转录起始点上游26 bp处存在保守的TATA框,以及潜在的转录因子结合点如SRY、Oct-1、Sox-5、CREB、GATA、AP-1、C/EBP、Sp-1、c-Myc、HNF、NKX2-5、V-Myb等。通过显微注射技术,将所构建的p Csvasa-GFP-T表达载体注射于青鳉(Oryzias latipes)受精卵并进行培养观测,发现Csvasa调控区能够驱动GFP在青鳉胚胎内表达,荧光表达率为81%。将有荧光的胚胎培养为成鱼,检测外源基因的整合率为11.5%。这些结果为进一步研究半滑舌鳎原始生殖细胞(PGCs)的标记、追踪和操作研究以及半滑舌鳎的性别控制等奠定了基础。     

坛紫菜泛素连接酶PhCUL1基因克隆与功能验证

高温影响坛紫菜(Pyropia haitanensis)的产量和品质,是制约紫菜产业发展的主要因素。前期研究发现,高温胁迫下,坛紫菜泛素蛋白酶体系统相关基因显著上调表达,但其响应高温胁迫的分子功能还未知。本研究通过分子生物学、遗传学等技术手段对坛紫菜cullin E3连接酶基因(PhCUL1)的功能进行研究。利用PCR方法克隆了PhCUL1基因的全长,PhCUL1全长为2500 bp,开放阅读框(ORF)长度为2481 bp,该基因存在1个Cullin (407~618 aa)结构域和1个Cullin Nedd8 (754~821 aa)结构域,其中,Cullin Nedd8结构域为蛋白融合位点。进化树分析显示,PhCUL1在进化上与脐形紫菜(Porphyra umbilicalis)有较近的亲缘关系。qRT-PCR结果显示,PhCUL1基因被高温显著诱导。为进一步阐明PhCUL1的分子功能,将其转入莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)进行功能验证,过表达PhCUL1株系比野生型更能耐受高温胁迫。同时,在高温33℃下处理3 h和6 h内,转基因植株的PhCUL1基因呈上调表达。这初步说明PhCUL1基因在坛紫菜响应高温胁迫过程中发挥着重要作用,其具体调控机制有待进一步研究。本研究有助于阐明坛紫菜泛素蛋白酶体系统响应高温胁迫的分子机制,为指导耐高温新品种选育提供理论依据。     

转基因鱼品系的纯化

外源基因(双链DNA)作为外显子可能整合在一条染色体上的不同DNA链上,转基因鱼的第一代为嵌合体。三杂交纯化过程方可获得转基因鱼纯合体:嵌合体与纯系个体两次回交,获得杂合子单一的杂合体;第二代杂合体自交可以获得纯合体。     

显微注射技术在制备鱼类嵌合体和转基因海水鱼上的应用

以鱼类胚胎细胞和胚胎干细胞为核供体进行细胞移植构建鱼类嵌合体研究方面,现有的成功报道均采用显微注射方法;在转基因海水鱼类研究中,显微注射也是最为常用的技术,本实验室在花鲈胚胎干细胞嵌合体构建和外源基因向花鲈胚胎的转移研究中取得的结果也充分证实,显微注射技术是开展海水鱼类细胞移植和转基因研究的首选技术。