转基因植物中标记基因研究概况

标记基因在植物基因工程中具有重要的作用。它在遗传转化中的关键作用是区分转化和非转化的细胞, 以筛选并鉴定出转化的细胞、组织和转基因植株。目前, 已报道的标记基因种类很多, 划分标准也各不相同。出于对生态环境和转基因食品的生物安全性考虑, 从传统的选择标记基因、与激素代谢相关的基因、与氨基酸代谢相关的基因、与糖类代谢相关的基因、能解除化合物毒性(或胁迫)的基因、编码能产生特定荧光物质的蛋白酶类的基因、利用颜色差异性筛选转化体的相关基因及抗性标记基因的敲除技术八个不同的方面, 综述了标记基因的种类、作用原理、应用价值及存在的问题。在标记基因的综合应用方面, 详细总结了标记基因与组织(或器官)特异性启动子和MAT载体系统的结合应用, 以及b-葡萄糖苷酸酶作为多功能标记基因的综合应用。最后, 对标记基因的发展前景进行了探讨分析。     

植物转化中的安全标记基因

转基因植物中的除草剂或抗生素抗性标记基因的生态环境和食用安全性一直颇有争议.糖类分解代谢酶基因作为安全标记基因,近年来在植物转化中显示了巨大应用潜力.这类标记基因编码产物是筛选剂糖类的分解代谢酶,使转化细胞能利用筛选剂糖类作为主要碳源从而获得优势生长,非转化细胞则因饥饿生长被抑制但不被杀死,故称为正筛选系统(positive selection system).目前木糖异构酶基因（xylose isomerase,xylA）和磷酸甘露糖异构酶基因（phosphomannose isomerase,pmi)等安全标记基因已成功应用于植物转化.     

转基因植物中的标记基因

概述并评价了转基因植物研究中所采用的标记基因,利用它们都无法实时、无伤地筛选出转化细胞,但新近用作标记基因的绿色荧光蛋白（ＧＦＰ）,与流式细胞仪（ＦＡＣＳ）联用,便弥补了上述标记基因的不足。     

转基因植物中标记基因的剔除

在目前的植物转化系统中,要求在关注基因或目的基因转入细胞时,同时有标记基因存在.标记基因主要是抗生素或除草剂的抗性基因.借标记基因的表达可以将转化细胞从大量的未转化细胞中筛选出来,但标记基因的继续存在,特别是在转基因食品中,是人们广泛关注的问题.培育无标记基因的转基因植株已成为植物生物工程研究中的新课题.该文介绍了剔除标记基因的两种方法:分离剔除和重组剔除,并对近年来这两种方法在培育无标记基因的转基因植物中的应用和进展作了介绍.     

正向选择的生物安全标记基因

标记基因的产生方便了植物的转化,随着转基因植物的迅速发展及商品化,人类更关注抗性标记基因的安全性。目前解决的有效途径是发展正向选择系统,使用非抗性的生物安全标记基因,主要包括糖类代谢酶基因（pmi和xylA）、干扰氨基酸代谢酶基因（ak和dapA）、绿色荧光蛋白基因（gfp）、β-葡萄糖苷酸酶基因（gus）、核糖醇操纵子（rtl）和叶绿素生物合成基因（hemL）等。     

转基因植物中的标记基因研究新进展

文章综述了转基因植物中标记基因研究的新进展,主要包括以下3个方面：第一是采用共转化、位点特异性重组和转座子等技术对传统抗性标记基因进行消除,以利于对同一作物进行多次转基因操作;第二是完善各种已应用的以糖类代谢酶基因、耐胁迫酶类基因和绿色荧光蛋白基因等为安全标记基因的转化体系,并大力研究、开发潜在的汞离子还原酶基因、叶绿体合成关键酶基因等作为安全标记基因;第三是着力发展无标记基因、无载体骨架的简单高效转化体系。此外,还展望了安全标记的应用前景。     

代谢关键酶基因作为转基因植物选择标记的研究进展

在植物基因工程中,需要用到选择标记基因以便筛选转化子。随着转基因植物的商品化,人们越来越关注其安全性问题,其中主要涉及选择标记的安全性。为了提高转基因植物的安全性,生物学家们开始寻找生物安全的选择标记。本文分别从糖代谢、氨基酸代谢、激素代谢、核苷酸代谢、蛋白质代谢等方面综述了当前以代谢关键酶基因作为转基因植物选择标记的研究进展,此类选择标记为解决转基因植物的安全性问题提供了一条有效途径。     

安全标记基因在转基因植物中的应用

转基因植物的抗性标记一直是转基因生物安全性争论的焦点,是限制转基因植物应用的瓶颈之一。筛选安全标记基因替代抗生素标记基因已成为解决转基因植物安全性和促进转基因植物应用的重要策略。综述了生物安全标记基因的产生背景、系统分类、筛选原理及不同起源的标记基因在植物基因工程中的应用和存在问题。选用植物内源标记基因已成为转基因植物安全标记基因研究的重要方向。     

三个方便实用的植物表达载体构建与验证

为满足植物功能基因组学研究及转基因安全性需要,本研究根据一些国内外引进或商业化的植物表达载体及其相关元件,构建了3个适合于植物,尤其是单子叶植物转化的表达载体,即p AH006、p WMB022和p WMB025。p AH006载体包含由玉米泛素ubi启动子调控的GUS基因和bar基因的完整T-DNA区域,此区段能够被酶切回收,可用于单子叶植物农杆菌介导转化效率评价及基因枪介导线状DNA转化效果研究;p WMB022载体携带由双35S启动子调控的玉米色素基因Lc和C1,可用作基因枪介导的共转化筛选标记,直观筛选含目标基因转基因材料;p WMB025载体携带由ubi启动子调控的、商业化转基因植物中广泛利用的EPSPS基因,可用于禾谷类作物农杆菌或基因枪介导的遗传转化,载体多克隆位点可通过酶切方式更换目标基因。酶切鉴定结合农杆菌或基因枪介导的小麦幼胚愈伤组织或叶片转化验证此3个载体表明,载体构建正确,其标记基因、可视化基因和报告基因均能正常表达。这3个载体的构建对于小麦等植物转化效率提升、安全型转基因作物获得和植物功能基因组学研究等具有重要意义。     

转基因植物中筛选标记基因的利用及消除

在基因转移过程中,人们常常使用标记基因来筛选转化细胞或组织。常用的筛选标记基因尤其是抗生素抗性基因的使用往往对环境及植物体的生长发育产生不良影响,且影响基因多重转化。为了消除这些弊端,一种全新的发展策略即获取无选择标记的转基因植物应运而生。本文主要综述转基因植物中有关筛选标记基因及其消除方法。 Abstract:Selective marker gene is usually used to select transformed cells or tissue during gene transfer.However,the use of selective marker gene,especially antibiotic-resistant gene,is harmful to environment,plant development and affects multi-transformation.A new strategy that offers a approach for the elimination of those disadvantages caused by the selectable marker gene is developed.We summarized correlative marker genes used in transgenic plants and some methods of its removal.     

Construction of a marker rescue system in Bacillus subtilis for detection of horizontal gene transfer in food

A marker rescue system based on the repair of the kanamycin resistance gene nptII was constructed for use in Gram-positive bacteria and established in Bacillus subtilis 168. Marker rescue was detected in vitro using different types of donor DNA containing intact nptII. The efficiency of marker rescue using chromosomal DNA of E. coli Sure as well as plasmids pMR2 or pSR8-30 ranged from 3.8 x 10(-8) to 1.5 x 10(-9) transformants per nptII gene. Low efficiencies of ca. 10(-12) were obtained with PCR fragments of 792 bp obtained from chromosomal DNA of E. coli Sure or DNA from a transgenic potato. B. subtilis developed competence during growth in milk and chocolate milk, and marker rescue transformation was detected with frequencies of ca. 10(-6) and 10(-8), respectively, using chromosomal DNA of E. coli Sure as donor DNA. Although the copy number of nptII genes of the plant DNA exceeded that of chromosomal E. coli DNA in the marker rescue experiments, a transfer of DNA from the transgenic plant to B. subtilis was detectable neither in vitro nor in situ.     

转基因植物中标记基因的安全性新策略

转基因植物中的除草剂和抗生素抗性标记基因潜在的生态环境和食用安全性令人担忧。解决转基因植物中抗性标记基因安全性问题有两种途径：一是转化时仍使用抗性标记基因,转基因植物再生成功后,在释放大田前将标记基因剔除;二是发展安全性标记基因用于植物遗传转化。本文综述了三种标记基因剔除系统和几种安全性标记基因在植物转化中的应用进展。     

转基因植物中标记基因的消除

随着转基因植物的商业化,植物遗传转化技术将为农业生产带来一场新的革命,新的基因转化程序要求转基因为单拷贝,不带有标记基因,并在不同的转化体中表达一致,稳定遗传,本文讨论了转基因植物中有关标记基因及其安全性和标记基因消除的方法等问题。     

血管生成素样蛋白家族表达调控及其在动物分子育种领域的现状分析

血管生成素样蛋白(Angiopoietin-like proteins,Angptls)是与脂类、葡萄糖、能量代谢和血管生成密切相关的蛋白质家族,现已发现8个成员,因其在代谢调控和动物辅助选育方面发挥有重要作用而备受研究人员的关注。以下综述了该蛋白家族的结构、介导的信号通路、上游调控基因及代谢网络等方面,并结合课题组研究工作对其应用于动物育种领域的现状和问题进行了分析,对前景作了展望。