植物无选择标记转基因技术的研究进展

在植物基因转移过程中,标记基因常被用于筛选转化细胞或组织,给转基因工作带来很大方便.但在获得转基因植物之后,筛选标记基因的表达往往对环境及植物体的生长发育产生不良影响,且不利于使用相同标记基因进行多重转化.因此,使转基因植物释放后不带选择标记基因,对从事转基因的工作人员及消费者来说都是极为重要的.本文在对几种去除标记基因的方法进行总结的基础上,对该技术未来的发展趋势进行了展望.     

水稻细菌性条斑病非寄主抗性基因Rxo1的双右边界双元载体的构建

Rxo1 是从玉米中克隆的水稻细菌性条斑病非寄主抗性基因。采用ScaⅠ和NgoMⅣ酶切携带Rxo1 基因的载体pCAMBIA1305 1,HpaⅠ和XmaⅠ酶切双右边界双元载体pMNDRBBin6,通过平端和黏性末端连接目的基因和载体,得到了重组载体pMNDRBBin6 Rxo1。 PCR和限制性内切酶酶切以及序列测定证实Rxo1 整合到了双右边界载体pMNDRBBin6中。该载体为利用转基因技术获得无选择标记抗细菌性条斑病水稻育种材料提供了条件。     

Obtaining marker-free transgenic soybean plants with optimal frequency by constructing a three T-DNA binary vector

Obtaining marker-free plants with high efficiency will benefit the environmental release of transgenic crops. To achieve this point, a binary vector with three TDNAs was constructed using several mediate plasmids, in which one copy of BAR gene expression cassette and two copies of VIP1 gene expression cassette were included. EHA101 Agrobacterium strain harboring the final construct was applied to transform soybean cotyledon nodes. Through 2–3 months regeneration and selection with 3–5 mg·L⁻¹ glufosinate, transgenic soybean plants were obtained at 0.83%–3.16%, and the co-transformation efficiency of both genes in the same individual reached up to 86.4%, based on the southern blot test. Using PCR analysis, southern blot and northern blot tests, as well as leaf painting of herbicide in T₁ progenies, 41 plants were eliminated of BAR gene with the frequency of 7.6%. Among the T₁ populations tested, the loss of the alien genes happened in 22.7% lines, the silence of the BAR gene took place in 27.3% lines, and VIP1 gene silence existed in 37.1% marker-free plants. The results also suggested that the plasmid with three T-DNAs might be an ideal vector to generate marker-free genetically modified organisms. __________ Translated from Chinese Journal of Biotechnology, 2007, 23(1): 138–144 [译自: 生物工程学报]     

转基因技术在大豆育种中的应用

获得转基因植株是植物基因工程的基础,但是由于转化效率较低,在转基因的过程中通常需要一个有效筛选细胞和组织的手段,于是选择标记基因被广泛应用.然而,选择标记基因的使用,存在生物安全性和环境安全性隐患.因此,建立一个安全高效稳定的大豆转化体系,是改善大豆产量、品质、抗逆能力,培育新型大豆品种的保障.该文综述了新型标记基因在...     

一种无标记基因植物表达载体的改造方法

利用无标记基因表达载体开展转基因植物研究,是获得无标记基因转基因植物、保证转基因生物安全的手段之一。文章报道了一种无标记基因植物转化载体的改造方法,通过AseⅠ单酶切可去除pCAMBIA1300植物转化载体内潮霉素标记基因完整表达框架。试验应用结果表明,利用此表达载体进行共转化研究,可获得不含标记基因、只含目的基因的转基因植株。此方法可在植物共转化研究中广泛应用。     

小麦遗传转化几个因素的研究

 影响小麦遗传转化的因素很多，如基因型、转化方式、表达载体上的启动子和筛选标记，以及转化后的有效筛选。为此，对小麦遗传转化的主要因素进行了研究。结果表明，针对载体上的 ＮＰＴⅡ筛选标记基因．Ｇ４１８的适宜用量为 ２５～５０ｍｇ／Ｌ，而不能用卡那霉素和新霉素，针对载体上的Ｂａｒ基因筛选标记，ＰＰＴ或Ｂｉａｌｏｐｈｏｓ的适宜用量为 ３～５ｍｇ／Ｌ，针对载体上的 Ｈｐｔ筛选标记基因，潮霉素的适宜用量为 １００～１５０ｍｇ／Ｌ；从 ２５个小麦基因型中，筛选到了扬麦１５８和扬麦１０号等几个幼胚培养力比较高的基因型；选择培养基中选择剂浓度的合理变化对于获得转基因再生植株是有益的。     

提高转基因植物安全性的策略

随着转基因植物商业化,转基因植物的安全性,尤其是转基因植物中的抗性标记基因,受到了越来越多的关注,因为人们担心这些抗性标记基因能够潜在地流向杂草、微生物或相关的植物并产生超级杂草、超级微生物或使一些相关的植物产生意外的性状,从而引发食品或生态安全问题。尽管这些担忧尚未有明确的科学根据,但培育无抗性标记基因的工程植株或使用安全性标记基因无疑会提高转基因植物的生物安全性,并有助于公众对转基因植物的认同和接受。为此,近年来已发展了多种提高植物转基因安全性的策略,该文即对这几种策略进行了综述和评价。     

基于Cre/loxP系统的无筛选标记转耐低磷转录因子GmPTF1大豆种质创制与分析

筛选标记基因在转基因植物应用中存在一定潜在安全风险,在转基因植物改良中如何合理消除该基因非常必要。转录因子PTF1具有改善植物在低磷胁迫下吸收磷效率的作用。本研究用根癌农杆菌介导法将Cre/loxPGmPTF1导入大豆品种豫豆22,利用β-雌二醇诱导Cre/loxP系统删除筛选标记基因,获得了无筛选标记的转GmPTF1基因大豆。用PCR法扩增删除标记基因后的重组序列并测序显示,筛选标记基因在大豆基因组中已经被完全删除,重组序列中目的基因序列正确并保持了正确开放读码框;loxP位点重组出现一种新的拼接类型,重组后2个loxP序列全部缺失,新重组拼接位点长38 bp,与NCBI数据库的其他序列均无同源性,并且重组涉及2个loxP位点的外侧翼序列,造成Cre/loxP盒上游loxP和下游loxP外侧翼序列部分缺失。经过RT-PCR和Western杂交验证显示无筛选标记转基因大豆植株中GmPTF1能够正常转录和翻译,在根系、叶片及茎中的GmPTF1蛋白表达量均高于野生型对照,而在种子中与对照无显著差异。沙培试验表明,在低磷条件下无筛选标记转基因大豆苗期根系指标、生物干重、叶绿素含量和磷含量均显著高于野生型对照,而丙二醛含量低于对照。利用Cre/loxP重组系统可以有效删除转基因大豆中的筛选标记基因。     

无选择标记转基因植物研究进展

随着转基因技术的诞生,转基因植物中选择标记基因的安全性已受到了广泛的关注.如何培育无选择标记基因转基因植物已成为基因工程研究的重点.主要综述了几种培育无选择标记转基因植物的原理及其国内外研究进展.