利用分子细胞遗传学方法向小麦中转移和富积优异外源基因

利用分子细胞遗传学方法向小麦中转移和富积优异外源基因@陈佩度$南京农业大学细胞遗传研究所!南京210095小麦;;细胞遗传学;;外源基因     

远缘杂交在转移有益基因创造小麦新种质中的潜力

本文概述了小麦远缘杂交技术的发展以及这些技术的应用对以染色体易位方式转移有益基因到普通小麦中的影响。通过对小麦远缘杂交技术的总结得出,普通小麦由于本身的多倍性,对导入的外源基因具有较强的调节能力,是适宜外源有益基因导入的良好受体。而以染色体易位方式转移有益基因是创造小麦新种质的有效方法之一,许多研究也表明以染色体易位导入的外源有益基因更利于表达。近几年,随着细胞遗传学以及其它生物技术的发展,对小麦族进化途径和染色体间的亲缘关系进一步明确,从而更便于进行易位导入的技术选择,也使得染色体易位鉴定方法更趋完善。现在已有更良好的外源导入的工具和方法,使多基因控制的外源优良性状导入成为可能。在小麦远缘杂交中染色体易位所具有的上述优势,在育种实践中逐步显示出来,为开拓小麦种质资源开创了一条新的途径。     

远缘杂交在转移有益基因创造小麦新种质中的潜力

本概述了小麦远缘杂交技术的发展以及这些技术的应用对以染色体易位方式转移有益基因到普通小麦中的影响。通过对小麦远缘杂交技术的总结得出,普通小麦由于本身的多倍性,对导入的外源基因具有较强的调节能力,是适宜外源有益基因导入的良好受体。而以染色体易位方式转移有益基因是创造小麦新种质的有效方法之一,许多研究也表明以染色体易位导入的外源有益基因利于表达。近几年,随着细胞遗传学以及其它生物技术的发展,对小麦族进化途径和染色体间的亲缘关系进一步明确,从而更便于进行易位导入的技术选择,也使得染色体易位鉴定方法更趋完善。现在已有更良好的外源导入的工具和方法,使多基因控制的外源优良性状导入成为可能。在小麦远缘杂交中染色体易位所具有的上述优势,在育种实践中逐步显示出来,为开拓小麦种质资源开创了一条新的途径。     

荧光原位杂交技术在植物细胞遗传学和绘制基因图谱中的应用现状与展望

荧光原位杂交是在分子水平上检测外源染色质的一种有效方法。其探针主要有染色体重复序列、总基因组DNA、寡单拷贝序列和染色体涂色集中等,该技术在研究植物细胞遗传学、基因扩增、基因作图及植物进化和亲缘关系的鉴定上已广泛应用。简要概述了荧光原位杂交技术在植物细胞遗传学和绘制基因图谱中的应用现状与展望。     

小麦异源易位系诱致方法及应用研究进展

小麦属内遗传基础狭窄和多样性种质资源匮乏是小麦遗传改良的瓶颈,利用近缘物种有益基因拓宽小麦遗传资源,是发掘小麦新种质的重要途径。染色体工程是将小麦外源靶向基因渗入小麦的有效方法,部分同源重组诱导体系和电离辐射是创制小麦异源易位系的两种高效技术,可以在短期内诱致大量染色体结构变异,得到了广泛研究和应用。本文重点综述了中国春ph1b突变体和⁶⁰Co-γ射线辐射两种常用的诱变方法及特点,并简述了其在小麦种质创新上的应用进展。上述诱变技术与寡核苷酸探针FISH相结合将加快外源基因向小麦中的渐渗与精准鉴定,提高染色体工程效率。本研究为进一步发掘和利用外源优异基因,拓宽栽培小麦种质资源并开展相关遗传学和基因组学研究提供了重要参考。     

外源基因在酵母中的表达

随着基因工程研究的发展,至今已建立了不少系统可以用来表达外源基因。酵母系统就是其中最常用的系统之一。酵母作为外源基因的表达系统的好处在于:①酵母是一种传统的工业微生物,广泛被用于酿酒和食品工业中。它不会产生毒素,因此用它来表达医药工业和食品工业上有用的蛋白质,极易被人们所接受。②酵母是一种真核生物。尽管这是一种低等的真核生物,但它仍具有一般真核生物的特点。在基因工程中需要表达的外源基因多数来自人类或其他真核生物。要使表达产物具有生物活性常常需要对表达产物进行加工。酵母基本上具备这种能力。因此用酵母表达的产物生物活性要比原核生物表达的好。③酵母的遗传学     

激素和活性多肽

本文论述了在一种宿主生物中生产外源蛋白的方法.产物通过宿主的分泌途径而得到加工.采用至少含有酿酒酵母基因信号肽编码区域与一种外源基因的融合物的载体对寄主进行转化,由此进行生产和加工.     

小鼠生殖系统中兔β-珠蛋白基因的引入

把克隆的外源基因引入组织培养的哺乳动物细胞的方法,已用来鉴定体内转录所必要的DNA序列。不过,这种系统对分析组织特异的基因表达所必要的序列的有用程度如何,现在仍不清楚。关于这种分析,更合适的途径也许是培养出一批这样的小鼠,即在它们的整个发育过程中,所有的细胞内均含有一种克隆的外源基因。这可以通过把一     

转基因水稻的研究和应用

植物基因工程的兴起,使特定的外源基因引入植物细胞成为可能。水稻转基因研究是国内外植物分子遗传学研究的热点之一。近十几年来,水稻转基因研究已取得显著进展。综述了水稻基因转化的方法、转基因技术在水稻上的应用及外源基因在转基因后代中的遗传表达的研究进展。     

转基因水稻的研究和应用

植物基因工程的兴起,使特定的外源基因引入植物细胞成为可能。水稻转基因研究是国内外植物分子遗传学研究的热点之一。近十几年来,水稻转基因研究已取得显著进展。综述了水稻基因转化的方法、转基因技术在水稻上的应用及外源基因在转基因后代中的遗传表达的研究进展。     

通过细胞击孔向植物导入外源基因

禾谷类植物的基因转移工作由于缺乏适当的转化系统而进展缓慢,近年来发展起来的电激基因转移技术、基因枪喷射基因转移技术和激光微束基因转移技术为解决这一难题提供了可能,并已利用电激法成功地将外源基因转入水稻和玉米,得到了转化植株。本文扼要介绍了上述几种外源基因转移新技术的基本原理、操作要点及其在基因转移工作中所取得的成就,并对这几种新技术在基因转移特别是禾谷类植物基因转移中的应用前景进行了评价。     

毕赤酵母外源蛋白分泌途径的研究进展

毕赤酵母作为一种重要的表达外源蛋白的宿主,提高其外源蛋白的分泌量非常有必要。近年来很多学者报道了与毕赤酵母外源蛋白分泌相关的基因、蛋白质,同时毕赤酵母基因组的公布加快了这方面的研究进展。文章根据外源蛋白分泌的途径,分步骤地总结了涉及的基因和蛋白,有利于分析控制蛋白分泌效率的具体步骤,为构建更加高效的毕赤酵母表达系统提供参考。     

利用激光微束将外源基因导入高等植物细胞的研究

基因工程这一生物高技术为改变生物性状和快速育种提供了有力工具。目前克隆目的基因已有一些较为有效的方法。而将外源基因有效地导入细胞,尤其是导入农作物细胞到目前为止还没有一种通用于各种植物的方法。因此从事生物工程的学者都在努力寻求建立一种有效的、完善的导入外源基因的转化方法。本实验室建立了激光微束向植物细胞导入外源基因的试验程序。用已建立的程序对各种经济作物和林木进行了外源基因导入的研究。所用植物材料：禾本科小麦幼胚、双子叶植物锦室科棉花胚状体、豆科植物的百脉根子叶、兰科花卉兰花小圆珠茎、木本植物大…     

酿酒酵母中SSK2基因与其他镉耐受相关基因之间的双基因缺失菌株构建

镉是一种严重的环境污染物,对人体具有致癌性,能蓄积在生物体内影响机体的生长、发育和生殖。有丝分裂原蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)在调节细胞存活、增殖和分化中是重要的信号分子,并能够被镉胁迫激活。酿酒酵母中2个MAPK信号传导途径,高渗透压甘油(High Osmolarity Glycerol,HOG)途径和细胞壁完整性(Cell Wall Integrity,CWI)途径都参与Cd2+胁迫下的细胞应答。为了进一步研究这两条途径在调控Cd2+胁迫方面的相互作用,以HOG途径的蛋白激酶SSK2基因为例,通过合成遗传阵列(Synthetic Genetic Array,SGA)方法,成功构建了SSK2基因与其他52个Cd2+耐受相关基因之间的双基因缺失菌株。为大规模研究Cd2+耐受基因之间在调控镉胁迫方面的遗传学相互作用奠定了基础,也为酿酒酵母的相关研究提供了一个新的遗传学手段。     

转hTNF-α基因鱼腥藻7120的培养及外源基因的表达调控

讨论了转hTNF-α基因鱼腥藻7120外源基因的调控和重组质粒的稳定性问题,并探索了鱼腥藻高效培养的方法和获得大量外源基因产物的途径。     

外源基因在巴斯德毕赤酵母中多拷贝整合的研究进展

巴斯德毕赤酵母(P.pastoris)以其独特的生物学和遗传学特征已成功地表达了各种类型的外源蛋白。本文综述了巴斯德毕赤酵母的一些特征和优势,及其产生外源基因多拷贝的原理。了解如何通过多拷贝整合外源基因在巴斯德毕赤酵母中提高外源蛋白表达量、基因拷贝数与表达量的关系,以及如何定量和半定量鉴定拷贝数等,在理论研究和实践应用中,特别是在生物制药工业中具有重要意义.     

外源蛋白在大肠杆菌中的表达定位策略

外源基因在大肠杆菌中表达是对基因重组技术的成功应用。外源基因在不同的大肠杆菌表达系统中表达产物可能定位于大肠杆菌空间结构的不同位置：胞质,胞质膜,胞周质,胞外膜和胞外培养基,五种表达定位方式各有其特点和途径。     

基因枪的使用方法介绍

基因枪法是一种新型的遗传转化手段[1-3]。所谓遗传转化是指通过某种途径或技术将外源基因导入受体细胞的基因组中,并使之在受体细胞中表达。人们可利用一个特定的目的基因,如抗虫、抗病基因等进行转化,使转基因植物在保持原有的各种优良农艺性状的同时,又能增加新的目的基因所控制的性状。一般遗传转化主要有两类：一类是农杆菌介导法,一类是DNA直接转化法。DNA直接转化技术包括化学方法和物理方法,如电击、微注射、超声波和基因枪法。基因枪法,又称生物弹法或微粒枪法、微粒轰击法,是依赖高速度的金属微粒将外源基因引入活细胞…     

普通小麦外源染色体易位系的诱导及其在育种上的应用

采用辐射、细胞组织培养、调控Ph基因、杀配子染色体、着丝点断裂融合等方法,诱导小麦外源染色体易位是有效利用外源基因,开发小麦新种质的重要手段。研究发现外源染色体易位对小麦籽粒蛋白质的含量、小麦的加工品质都有较大的影响,同时也为穗发芽抗性资源和小麦杂种优势恢复系的创建开辟了新的途径。     

一种产黄青霉突变体库的简单快速构建方法

产黄青霉(Pennicillium chrysogenum)是重要的工业丝状真菌,为更好地提高青霉素产量,了解青霉素合成的调控途径及相关基因的功能,突变体库的构建是一种有效途径。本研究以PCR扩增得到的T-DNA片段为外源DNA,通过PEG介导转化至产黄青霉原生质体中,成功地将含有外源博来霉素抗性基因(ble)和绿色荧光蛋白基因(gfp)的T-DNA插入到产黄青霉基因组中,构建了产黄青霉突变体库,并实现了ble基因和gfp基因在产黄青霉中的表达。该方法不依赖于农杆菌介导,无需构建二元表达载体,只需一步PCR即可实现外源基因的制备,简单快速,也为研究其它真菌基因功能和突变体库构建提供参考。