piggyBac转座子介导的转基因家蚕丝腺生物反应器研究进展

 综述了基于piggyBac转座子的转基因家蚕丝腺生物反应器表达外源蛋白的3个关键环节：（1）外源目的基因高效插入家蚕基因组;（2）转基因家蚕的高效、快捷的检测;（3）具有生物活性的外源目的蛋白的高效表达和纯化。同时介绍了有关转基因家蚕丝腺生物反应器表达外源蛋白的研究进展,为更好地利用转基因家蚕丝腺生物反应器表达外源蛋白提供了参考。     

转座子在基因组和基因进化方面的研究进展

从转座子插入对基因组产生的重组、异位、倒位以及对基因产生的沉默、表达等方面阐述了转座子对基因组和基因进化的重要作用,从转座子在基因中插入位置的不同对基因表达和功能产生的影响进行了综述。     

piggyBac转座子在绒山羊基因组中的整合位点及其特征分析

【目的】构建piggyBac（PB）转座子表达载体系统,研究PB转座子在绒山羊基因组中的整合位点。【方法】构建pB-CMV-EGFP-Neo转座载体和pcDNA-Trans辅助载体,利用lipofectamine 2000介导共转染绒山羊胎儿成纤维细胞,经G418筛选获得稳定转染的转基因细胞系。提取转基因细胞基因组DNA,利用反向PCR检测piggyBac转座子整合位点。【结果】构建了转座系统并成功介导外源基因在绒山羊成纤维细胞染色体中整合,获得了转基因细胞系;反向PCR检测显示在绒山羊基因组中有21个PB转座子整合位点;整合位点TTAA毗邻一侧的5个碱基组成中,PB转座子3′倾向于插入到富含AT（58.35%）碱基的区域,PB转座子5′倾向于插入到富含GC（57.8%）。【结论】PB转座子可在绒山羊基因组中发生高效转座,获得的整合位点信息可为利用PB转座子开展绒山羊研究提供理论参考。     

裂叶牵牛突变体的研究(英文)

[目的]了解裂叶牵牛花色、叶色等变化机理。[方法]通过田间调查,利用PCR技术从裂叶牵牛蓝白相间突变株幼叶组织中扩增出目的片段,构建重组质粒pMD18-T/Tpn。[结果]田间调查结果发现,变异株的F3代发生分离,叶色突变并不影响花色的变化;PCR扩增结果表明,以蓝白、纯蓝、大花基因组DNA在330bp处各有1条特异带,而春光、白雪、平安红、垂蔓都没有特异带出现。[结论]变异株重组质粒序列为裂叶牵牛的转座子序列片段。     

毛竹Phyllostachys edulis retrotransposon 7（PHRE7）转座子的克隆与鉴定

长末端重复序列（LTR）反转录转座子广泛存在于植物基因组中,本质是一段可移动的脱氧核糖核酸（DNA）序列。大多数LTR反转录转座子在外界环境变化下能够被激活转录,对环境变化做出响应。为研究毛竹基因组中的LTR反转录转座子的转录活性及在非生物环境胁迫下表达量的具体变化,克隆和鉴定了1个毛竹Phyllostachys edulis反转录转座子PHRE7。该转座子全长为6 073 bp,属于Ty1-copia家族中的Tork分支,LTR序列相似性为96.7%,插入时间为126.923万a前。对毛竹实生苗分别进行辐照（30,50,70 Gy）,甲基化抑制剂（50,100,150 μmol·L-1）,高温（42℃）,低温（4℃）,高盐（0.1,0.2,0.3 mol·L-1）等5种不同胁迫处理,通过定量荧光聚合酶链式反应（PCR）检测,PHRE7在INT,RT和RH等3个结构域中的表达量仅在辐照及0.2~0.3 mol·L-1高盐处理下随处理强度的上升而下降,其余所有处理（甲基化抑制剂、高温、低温、高盐0.1~0.2 mol·L-1）的表达量都随处理强度呈上升趋势。这些结果表明:PHRE7转座子是一个具有转录活性的LTR反转录转座子,且外界非生物环境胁迫对其表达模式有较大影响,表明PHRE7转座子能够响应外界环境变化。     

灰葡萄孢蚕豆分离物的遗传多样性

【目的】灰葡萄孢是引起蚕豆赤斑病、花腐病和荚腐病的重要病原菌,其为包含两个称作类群I和类群II的复合种,具有高度的遗传变异。然而,危害蚕豆的灰葡萄孢复合种地位及遗传特征尚未被研究。论文旨在对中国6个不同地理来源蚕豆灰葡萄孢复合种的地位进行鉴定,研究其遗传多样性及群体间的遗传分化,为探明病害流行规律及制定防治策略提供依据。【方法】在PDA培养基上观察分离物形态特征。用Flipper和Boty特异性引物检测分离物的转座子基因型。葡萄孢复合种所属类群通过Bc-hch基因的PCR扩增酶切多态性鉴定,SSR标记分析解析其遗传多样性和遗传分化。【结果】100个灰葡萄孢分离物均为灰葡萄孢类群II,共产生菌核型、菌丝型和分生孢子型3种类型菌落形态,其中76个分离物为菌核型。92个分离物为转座子基因型,分别含有Boty、Flipper和Boty+Flipper,其中仅含Boty分离物最多,占检测分离物的61.0%。江苏分离物只含有单一Flipper,重庆、四川、甘肃和河北分离物只含有单一Boty。基于SSR分析,100个分离物被鉴定为92个多位点基因型,6个群体的平均基因多样性指数和平均基因型多样性指数分别为0.5140和0.9982;分子方差分析（AMOVA）发现群体内遗传变异占总变异的86.70%。标准关联指数rD值范围为0.0312-0.1261,平均0.0491;遗传固定指数（FST）在0.0085-0.2650,平均为0.1330。UPGMA聚类将100个分离物划分为10个遗传组,大部分遗传组包含不同地理来源的分离物。贝叶斯（Bayesian）推理分析将92个多位点基因型分为两个遗传类群,其中重庆和四川群体聚为一类,青海群体单独聚为一类,而江苏、河北和甘肃群体由两个不同遗传类群组成。【结论】源于蚕豆的灰葡萄孢群体由灰葡萄孢类群II组成,分离物的菌落形态以菌核型为主,绝大多数分离物为转座子基因型,但转座子基因型分布明显存在地域差异。调查的6个群体都具有高水平的遗传多样性,遗传变异主要来源于群体内,生殖方式以有性繁殖为主,大部分群体间存在中等到大的遗传分化。     

外源piggyBac转座元件在转基因家蚕中的整合位点分析

以piggyBac转座子为介导的显微注射家蚕早期胚胎的技术,是目前获得转基因蚕的有效和主要方法。基于piggyBac以随机方式发生高频切出和转座的特点,已将其开发成各种遗传分析工具,用于果蝇、小鼠和家蚕等模式生物的基因功能研究。本文旨在分析外源piggyBac转座元件在转基因家蚕中的基因组整合位点特征,以期为更好的利用其开展家蚕转基因研究提供参考。采用反向PCR和生物信息学等方法,获得并分析了转基因家蚕中67个外源piggyBac的整合位点,结果显示:有28个整合位点位于基因间区,22个位于基因内部,但不在外显子区域;在整合位点两侧各10Kb区域范围内,注释基因多为转座酶或反转录酶等,推测其可能为piggyBac插入整合的热点区域(hotspotregions);此外,有47个整合位点可定位至家蚕的18条染色体上。     

瓜类细菌性果斑病菌突变体文库的构建及群体感应信号分子突变株的筛选

利用三亲杂交的方法将带卡那抗性的Mini-Tn5转座子随机插入瓜类细菌性果斑病菌xjl12基因组DNA中,构建插入不同位点的突变体文库,通过信号分子高效检测菌株JZAI,筛选群体感应信号分子失活突变株.挑取2株野生株和筛选出的4株突变株,进行Southern杂交,结果表明,转座子Mini-Tn5以单拷贝随机诱变瓜类细菌性果斑病菌获得成功;对筛出的4株突变株进行了致病性和烟草过敏反应测试,发现突变株明显降低了致病性,且2株突变株(5-17,2-57)在烟草上无过敏反应.瓜类细菌性果斑病菌突变体文库的成功构建及筛选到不同突变位点的群体感应信号分子失活突变株,对从基因水平研究瓜类细菌性果斑病菌致病分子机理及群体感应相关基因奠定了基础.     

转座子Tol2的特性及其在转基因动物中的应用

Tol2转座子是hAT转座子家族中的一员,是目前发现的唯一一个可以编码具有完整转座酶功能的自主性转座子。已证实Tol2转座子在斑马鱼、鼠、人等多种动物细胞中都具有转座活性,有可能作为脊椎动物特有的转座子系统,在转基因方面具有重要的应用前景。综述了Tol2转座子的结构、转座机制和在脊椎动物转基因生产中的最新研究进展,以期为今后这方面的研究提供参考。     

瓜类细菌性果斑病菌hpaP基因的功能分析

瓜类细菌性果斑病(bacterial fruit blotch of watermelon,BFB)是近年来发生在西瓜、甜瓜等葫芦科(Cucurbitaceae)植物上的重要细菌病害,由西瓜噬酸菌(Acidovorax citrulli,Ac)引起.本研究以xjL12菌株为背景构建了转座子(Tn5)插入文库.通过注射接种哈密瓜(Cucumis melo var.saccharinus)子叶和烟草叶片进行突变体的筛选,得到l株致病性完全丧失并失去激发烟草(Nicotiana tabacum)过敏反应的突变体△xj48.对△xj48中转座子插入基因的克隆和测序表明,其突变基因为西瓜噬酸菌Ⅲ型分泌系统(T3SS)中的保守基因hpaP.利用基因重组技术构建了hpaP基因的突变体,发现hpaP突变后影响了xjL12菌株的游动性、生物膜的形成能力及hrcV基因的表达.hpaP基因的互补菌株部分恢复其致病力.本研究证实了果斑病菌中的hpaP基因与该细菌的致病力相关,在侵染瓜类作物的过程中起着不可缺失的作用.