利用Ac/Ds转座子系统在水稻中获得无选择标记转基因植株的方法

获得无选择标记转基因植株是进行重复转基因及消除转基因植株中标记基因潜在危害性的关键。实验采用了Ac/Ds转座子系统在水稻(Oryza sativa L.)中进行无hpt选择标记的转基因。将含有目的基因bar的Ds元件和hpt标记基因置于同一个T-DNA中,通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens) EHA105介导将Ac-T-DNA及Ds-T-DNA分别转入到不同的水稻植株,再将单拷贝的Ac-T-DNA植株与单拷贝的Ds-T-DNA植株杂交得到同时含有Ac和Ds元件的F₁植株,F_{1自交产生F2后代,F2植株中转座后的Ds元件与T-DNA独立分离,在总共100株F2水稻植株中筛选得到2株只含有Ds元件插入而无hpt标记基因的转基因水稻植株。结果表明,利用Ac/Ds转座子系统在水稻中获得无选择标记的转基因植株是可行的。}     

转OvDREB2B基因陆地棉鉴定及其对水分渗透胁迫的分析

通过花粉管通道技术,以该实验室自育陆地棉品系TH₁和TH₂为材料,将诸葛菜(Orychophragmus vidaceus)抗逆转录因子OvDREB2B基因构建到植物表达载体后,导入棉花基因组,经卡那霉素筛选和分子鉴定表明目的基因已整合到棉花基因组中并表达。将T₁代转基因植株和受体对照在温室中栽培,待植株生长至四叶一心时,用不同渗透势的PEG-6000水溶液进行渗透胁迫处理,分析探讨转基因植株的抗旱效果及其抗旱机理。结果显示:当渗透势为0和0.5 MPa处理时,转基因植株和对照无明显差异;当渗透势为0.8 MPa和1.1 MPa处理时转基因植株较对照抗旱性明显提高。当渗透势为1.1 MPa处理96 h时,对照植株F_v/F_m降至0.2左右,而转基因植株仍正常生长,F_v/F_m值约为0.51,而且初始荧光（F₀）值、净光合速率（P_n）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）等一系列参数转基因植株都明显优于对照,表明DREB2B基因能够提高棉花对水分胁迫的耐受性。     

农杆菌介导抗储粮害虫转基因小麦(Triticum aestivum L.)的获得及分析

以本实验室选育的小麦优良品系的胚性愈伤组织为材料,采用农杆菌介导将抗虫基因豇豆胰蛋白酶抑制剂基因CpTI转入小麦培养细胞,经筛选获得抗卡那霉素的愈伤组织并再生植株。经PCR和实时PCR检测、PCR-Southern和Southern blot验证,确定了3株独立再生植株为含有CpTI的转基因植株。农杆菌菌浓度、侵染时间及转化处理方式对小麦转化率均有明显影响。3株转基因植株正常可育并结籽,形成转基因株系。外源基因在转基因植株T₁代中的分离呈多样性,部分株系（转基因株系T-Ⅰ、T-Ⅲ）表现出孟德尔遗传规律。抗虫试验表明,3株转基因植株T₂代籽粒对储粮害虫麦蛾具有一定的抗性,转基因株系T-Ⅰ、T-Ⅱ、T-Ⅲ及非转基因植株的T2代籽粒虫蛀率分别为19.8%、21.9%、32.9%和58.3%。转基因植株T₁代群体农艺性状调查显示,3个株系具有良好的农艺性状,为小麦的遗传改良提供了新的种质抗虫材料。     

鲤鱼生长激素基因在鲫鱼中的基因转移及PCR检测

鲫鱼群体内,个体之间的生长速度差别不大,遗传保守性较强,用常规育种方法很难获得生长速度快、个体差异较大的后代。通过基因转移技术,将外源基因如鱼的生长激素基因导入鱼的受精卵中,而获得转基因鱼是钱定向育种的一条有效途径。已有报道,在虹鳟鱼生长激素cDNA上游连结一个病毒启动子构建成表达质粒,由此获得的转基因鲤鱼比对照生长速度快20％。但是未见有将鲤鱼生长激素基因导入鲫鱼受精卵的报导。我们克隆了鲤鱼生长激素基因,并用它构建了含有病毒启动子（F.1,插入0．8Kb,位于XbaI和PstI之间)的表达质粒（Fig.2,命名为pCMV－TK－CGH）。用该质粒对鲫鱼受精卵进行注射,注射了1000粒卵,获得了转基因实验鲫鱼480尾。孵化率为48％。将其中100尾幼鱼于水簇箱中进行放养。选择其中个体较大的50尾进行PCR检测。其中8条鱼的基因组DNA有0．6Kb的PCR扩增产物（Fig.3),表明其上整合有外源的鲤鱼生长激素基因,其整合率为16％。其中最大的一条体重4．2g,体和6cm,比对照（0．7g,4cm）体重增加5倍,体长增加2cm(Fig.4)。我们构建的是高效表达质粒,其上含有巨细胞病毒增强子和人单纯疱疹病毒胸苷激酶启动子（属强启动子）,对鲤鱼生长激素基因有较强的启动作用。鲤鱼和鲫鱼在分类上属同科不同属,考虑到两者生长激素基因有较强的启动作用。鲤鱼和鲫鱼在分类上属同科不同属,考虑到两者生长激素基因的同源性,对转基因鲫鱼的PCR检测参照了加拿大学者Du所用引物的设计、使注射的外源基因与其本身的内源生长激素基因相区别。我们的转基因整合率（16％）与Zhang(10%)、Grass和Hackett等报道的接近。转基因鲫鱼生长速度增加的倍数（5倍）与Du等人的结果（2－6）接近。但是,这一生长速度快的优势能否遗传给后代,有待进一步观察。     

全鱼基因的构建及其在鲫鱼体内的整合与转录

利用PCR技术删除大麻哈鱼生长激素基因的启动序列,通过基因重组构建出全鱼基因（鲤鱼MT启动子－大麻哈鱼生长激素基因）;以融合全鱼基因为外源基因,通过显微注射方法将其线性片段导入鲫鱼受精卵内,研究其整合与转录效率。结果表明,全鱼基因在鲫鱼基因组中的整合率为36．4％（16／44）,对转基因阳性鱼的RNA样本进行Northern印迹杂交检测,转录率为25％（1／4）。因此,该全鱼基因可以作为转基因鱼研究和应用的外源基因。     

人生长激素和转移的人生长激素基因对去垂体鱼的生长代偿效应

通过显微注射技术,将小鼠重金属螯合蛋白(MT-1)基因启动顺序与人生长激素基因顺序的重组体pMThGH注入鲤鱼(Cyprinus carpio)的受精卵内,由此发育的转基因鱼及其后代F1和F2均显示出快速生长效应。去垂体后,转基因鲤鱼F2持续生长,而非转基因鲤鱼和鲫鱼(Carassius auratus)的生长停止。给去垂体的鲫鱼腹腔注射生物合成的人生长激素(hGH),可恢复其生长。实验结果表明,转基因鱼体内表达和体外生物合成的hGH均能代偿鲤鱼和鲫鱼的内源生长激素并刺激去垂体鱼的生长。     

鱼类精子携带源基因导入

将鲤鱼（或泥鳅）精子在保存液内与人生长激素（ｈＧＨ）重组质粒ＤＮＡ保温,再与鲤（或泥鳅）卵受精。由此发育的鱼苗经ＤＮＡ分子杂交和ＰＣＲ检测证明,３３．３％（或３７．０％）的个体带ｈＧＨ基因,其拷贝数在４－１５０／细胞之间。在一定条件下,精子可作为携带外源基因的载体,通过受精作用产生转基因鱼。     

SNP标记对角膜混浊小鼠 突变相关基因的精细定位

为深入研究前期工作中以ENU诱变技术建立的遗传性角膜混浊突变系小鼠(B6-Co)的遗传机制, 利用 SNP标记对其突变基因进行精细定位, 将该品系中具有角膜混浊表型的小鼠(B6-CoP)与DBA/2小鼠(简称D2)配种得到F₁代, 再回交D2亲本品系得到F₂代, 提取F₂代角膜混浊小鼠鼠尾DNA。在MGI数据库中选取小鼠13号染色体已定位区间附近5个在C57BL/6(简称B6)和D2两个品系之间有差异的SNP, 应用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)技术及连锁分析方法对B6-Co小鼠突变基因进行精细定位。结果表明: B6-Co小鼠突变基因定位于13号染色体上112 546 283~113 397 654 bp之间, 因该区间内有5个已知基因, 其中Map3k1基因与小鼠眼睛形态生成和眼睑闭合密切相关, 提示Map3k1是B6-Co小鼠突变的强力候选基因。     

利用四价抗病基因提高超级杂交稻的抗性

以籼型超级杂交稻(Oryza sativa L. subsp. indica)恢复系9311的胚性愈伤组织为受体, 采用改良的基因枪轰击法将构建在同一植物表达载体上的四价抗真菌病基因(RCH10, RAC22, β-Glu和B-RIP)导入到9311的基因组中. Southern印迹杂交结果表明, 潮霉素抗性再生植株中, hpt标记基因和四价抗真菌病基因是连锁在一起并以孟德尔遗传方式进行传递的. 部分转基因R₁代和R₂代植株分别在烟溪和三亚的典型稻瘟病鉴定圃中表现出对稻瘟病菌(Magnaporthe grisea (Hebert) Barr.)的高抗性. 在高抗的转基因植株中, 多个外源基因均能正常表达. 将高抗稻瘟病的9311 R2代转基因纯系与培矮64S原种进行杂交, 杂种F₁代除对稻瘟病仍可表现出高抗性外, 还同时表现出对稻曲病和黑粉病明显提高的抗性.     

人α-乳清蛋白基因的克隆及其在转基因小鼠中高效表达

从粘粒文库中筛选出人α-乳清蛋白基因,构建9.5 kb的转基因表达载体.利用显微注射的方法获得68只F₀代小鼠,经PCR检测和DNA印迹分析证实有8只小鼠（4♂,4♀）为整合人α-乳清蛋白基因的转基因阳性小鼠,整合率为11.7%,整合拷贝数在1至8之间.利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳检测和蛋白质印迹分析,4只雌性F₀代转基因阳性小鼠全部表达了人α-乳清蛋白.放射免疫测定法测定,含量分别为0.62 g/L、0.48 g/L、0.56 g/L、3.21 g/L;同时测定F₀代50号转基因公鼠的后代阳性母鼠（50-2号）乳样中人α-乳清蛋白含量也达到1.03 g/L,证明由原代转基因公鼠遗传给后代的人α-乳清蛋白基因亦获得了稳定的表达.所构建的人α-乳清蛋白转基因载体具有结构较小,表达量高,可以稳定遗传等优点.为利用人α-乳清蛋白基因改善牛乳成分和品质奠定了基础.