基因治疗中外源基因的导入

基因治疗是将遗传物质导入靶细胞以达到治疗疾病的目的,目前基因治疗研究中的主要障碍是如何格外源基因导入靶细胞。本介绍基因治疗的原理和外源基因导入靶细胞时的常用方法,包括显微注射法、电穿孔法、基因枪粒子轰击法等。对基因治疗的现状、存在的问题及未来发展前景作了简要探讨。     

外源DNA(基因)导入大豆的研究

大豆(Glycine max),豆科,各地均有栽培[1].世界各国许多科技工作者都致力于大豆新品种的选育和大豆品质改良方面的研究工作,尤其致力于先进育种技术和手段的研究与应用.常规育种技术是有性杂交、回交和轮回选择等,有极大局限性[2].     

离子注入法将外源DNA直接导入小麦的研究

通过离子束介导法将外源GUS基因直接导入小麦成熟种子.组织化学染色结果表明GUS基因的瞬时表达率可以达到70%以上.当代(Ru)PCR分析结果表明,阳性植株的频率与离子注入剂量有关,适宜的注入剂量为7×106离子/cm2.PCR-Southern和Southern B1ot分析结果表明外源基因已整合到小麦基因组中,说明离子束介导外源DNA直接导入小麦是可行的.另外还探讨了用离子束介导创造小麦远缘分子杂种的可能性.     

电脉冲作用将外源基因导入稀有ju鲫精子的研究

将稀有ju鲫（Gobiocypris rarus）精子与重组质粒pGAhLFc线性DNA混合温育,经电脉冲处理后与卵子受精,孵化出苗。从鱼苗中提取DNA,经PCR检测,25.5%～66.7%鱼苗带有外源基因。在显微镜下观察经电脉冲处理过的精子,发现其活力有不同程度下降,受精率也有不同程度下降,说明不同的电脉冲条件对精子有不同程度的损害作用。精子与外源DNA混合温育,经电脉冲处理后,用DNA外切酶消化后,提取精子DNA,经PCR检测,仍有阳性电泳带,证明电脉冲可以促使稀有ju鲫精子摄入外源基因。     

高赖氨酸蛋白基因导入水稻及可育转基因植株的获得

构建了一个植物高效表达质粒,使来源于四棱豆（Psophocarpus tetragonolobus(L.)DC)的高赖氨酸蛋白基因（lys）受控于单子叶植物ubiqutin强启动子下表达。用基因枪法将其导入水稻(Oryza sativa L.)幼胚诱导的愈伤组织,经潮霉素抗性筛选,得到可育的再生植株。经PCR和Southem blotting检测,表明该基因已整合到水稻的基因组织。GUS组织化学染色表明转基因水稻植株的叶、茎和根中均有gus基因的表达。测定112株转基因水稻叶片中赖氨酸叶量,大部分植株有不同程度的提高,最高幅度为16．04％。     

水稻转基因植株后代中外源基因异常分离的研究

以用农杆菌介导法育成的日本晴等3个品种（系）的转基因水稻为材料,对外源基因的分离情况进行了研究。这几份转基因水稻都携带串联排列的抗虫基因cry1Ab和报告基因gusA等基因,在自交后代中,cry1Ab和gusA协同分离,但阳性植株与阴性植株之比都显著小于3：1,阴性植株显著偏多,以杂合转基因植株（gusA1-)作母本植株,与常规品种（-1－）杂交所得测交F1,阳性植株（＋／－）和阴性植株（－／－）的比例基本符合1：1,在反交时,阴性植株与阳性植株之比显著大于1：1的比例,比较日本晴转基因后代中gusA阳性株与阴性株的结实率发现,前者的结实率显著低于后者,综合上述结果可以看出,携带crylAb等转基因的花粉存在竞争劣势,可能是导致外源基因异常分离的主要原因。     

外源基因导入技术在主要农作物育种上的应用进展

以国内科技期刊上发表的文献研究结果为依据,综述了农杆菌介导技术、基因枪导入技术、花粉管通道技术与激光微束穿刺技术在小麦、水稻、棉花、大豆、油菜等主要农作物育种上的应用进展。同时,还简要介绍了其中主要外源基因导入技术的基本原理,并评价了其优缺点。     

用直接注入法将外源基因导入植物的研究进展

用直接注入①法将外源总体DNA导入受体植物的研究,在植物育种工作中具有重要的意义。赫斯(1980)在矮牵牛方面开始了用直接注射法将外源总体DNA导入受体植物的理论研究。以后,周光宇等(1983)提出了花粉管转基因的理论和技术。目前,许多单位都开展了这一领域的研究,并在棉花、水稻等作物中取得较好的研究结果,已经选育出具有经济价值的棉花、水稻等育种材料。用直接注入法将外源总体DNA导入受体植物的技术具有许多优点。可以预见,用     

玉米DNA导入水稻的RAPD分子验证

对高光效C4植物玉米DNA为供体、通过花粉管通道技术导入水稻所获得的水稻后代进行了RAPD分析.结果表明:从60个引物中找到12个引物检测出DNA的多态性,证明外源DNA导入受体后引起后代基因组的显著变异.     

辐照外源DNA导入番茄的研究

利用＾６０Ｃｏ的γ射线辐照外源ＤＮＡ导入选育番茄。研究表明,辐照外源ＤＮＡ导入后,提高Ｄ０代的座果率;使Ｄ０代结籽数减少,但比没有辐照的ＤＮＡ导入要多,这些与剂量有一定的关系,差别明显。果脐有变化,这与短截花柱有关。在Ｄ１代的幼苗观察中,发现供体的叶形和幼苗茎杆颜色（紫色）的显性基因,已在受本中得到表达。     

利用激光微束穿刺法将外源基因导入小麦的研究

用激光微束穿刺法将携带有新霉素磷酸转移酶（ＮＰＴ－Ⅱ）基因的质粒ｐＪＩＴ１０１导入京花１号小麦幼胚细胞。方法是将小麦幼胚细胞进行高渗缓冲液预处理,用微米级的激光微束处理,然后在卡那霉素培养基上筛选出具抗性的愈伤组织及绿色小植株。第一年,从１５０个小麦幼胚中,在卡那霉素培养基上筛选出４株绿苗,取两株进行ＮＰＴ－Ⅱ酶活性分析,测到了ＮＰＴ－Ⅱ酶的活性。第二年重复实验,从２４５个小麦幼胚中,经筛选获得１株绿苗,进行了叶片ＤＮＡＰＣＲ扩增检测,转化的绿色小苗扩增出所导入的ＮＰＴ－Ⅱ基因编码的片段。结果表明,外源ＮＰＴ－Ⅱ基因已导入了小麦,并实现了整合表达。     

向烟草导入抗真菌病基因的研究

用花粉管通道法向烟草中导入几丁质酶基因,通过PCR检测的106株植株有4株表现出阳性,经点杂交检测得到3株阳性植株,用花粉管通道法向烟草导入几丁质酶基因具有可行性。     

建立以TK基因为标记将外源基因导入臭曲霉（Asper—gillus...

A new system for selection of transformed Aspergillus foetidus was reported. In this system, TK- A. foetidus which were constructed by homologous recombination of mutated TK gene of vaccinia virus with TK gene of A. foetidus were screened by adding BUdR in agar plates. Conditions for screen of TK+ A. foetidus strain, transformation of A. foetidus and selection of transformed TK- A. foetidus have been studied. By using this system, several transformed A. foetidus which contained HBsAg gene derived bf a promoter H8 cloned from genomic DNA of A. foetidus were isolated. It was demonstrated that HBsAg gene was integrated into the chromosome DNA of A. foetidus by Southern blot after many passages of spores. ELISA showed that HBsAg was positive in the growth medium (p/n = 20). The 22 nm particles which were very similar to the HBsAg particles in human serum were found in the growth medium by immunoelectromicroscope. Western blot also gave the specific bands. All these data showed that HBsAg gene was expressed in A. foetidus and the products were secreted into the growth medium. The selection system using TK gene as marker could generally be used to study the expression of foreign gene in A. foetidus.     

利用激光微束将外源基因导入高等植物细胞的研究

本实验室已建立了激光微束向植物细胞导入外源基因的试验程序。用已建立的程序对多种经济作物和林木进行外源基因导入的研究,均得到了GUS基因瞬时表达的结果,正在继续研究GUS基因的整合表达。 广泛地选用了不同科属的植物及不同外植体进行外源基因导入的研究,所用材料如下:在被子植物中选用单子叶无性繁殖的兰科花卉兰花(Dendrobium)小圆球茎为外植体;以双子叶植物中的草本植物锦葵科的棉花(G.hirsulum L.)再生胚状体为外植体;十字花科油菜,选用     

利用微束激光将外源基因导入小麦幼胚并获得转基因植株的研究

近几年来,国内外学者在小麦遗传转化方面进行了大量研究。在我们实验室利用微束激光成功地将外源基因导入了小麦幼胚细胞并获得转基因植株。 选用小麦京花1号幼胚,PJIT_(101)质粒为实验材料,激光微束仪是中国科学院遗传研究所和重庆京渝激光生物所共同研制的Nd—YAG激光显微照射系统。 将京花1号开花后12—14天幼嫩种子,用0.1％的HgC_(12)灭菌10分钟用无菌水冲洗3—4次,剥取幼胚,用高渗缓冲液泡2—4小时。激光照射前洗去高渗液,加新鲜的Ms培养液,吸取0.5ml含幼胚细胞的悬浮培养液,加40—50ulPJIT_(101)质粒(50ug/ml),注入Rose小室,然后激光照射。     

转基因水稻外源基因的漂移研究

转基因水稻基因漂移可能带来环境安全性问题。利用农杆菌介导,把hpt基因转化水稻品种,通过后代筛选,以稳定遗传的含单拷贝转化株系为转基因花粉供体材料,研究转基因水稻向非转基因水稻不育系和常规稻(花粉受体)的外源基因漂移频率。结果表明,相邻种植时转基因水稻向雄性不育系品种的漂移频率为31.74%。随距离的增加漂移频率明显下降,在26m处仍能够检测到含外源基因个体的存在,并且在距离4m处出现一个漂移频率的升高;转基因水稻向常规品种的漂移频率则明显低于不育系,一般在2.0%以下,随距离的增加也呈现下降的趋势,在18m处开始无法检测到含外源基因的个体。     

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。     

利用中子束将外源基因导入枸杞的研究

以枸杞胚性愈伤组织为材料 ,选用含 NPT- (新霉素磷酸转移酶 )基因的 PBI1 2 1质粒 ,运用剂量为 2 .2× 1 0 9n/s的快中子束 ,首次研究了快中子束在植物转基因方面的应用 ,并得到了抗卡那霉素的小苗 ,初步确证外源基因已导入植物细胞     

将外源基因引入禾谷类植物的研究进展

第一个植物基因工程载体——根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)Ti质粒载体的构建,开创了植物基因工程的新篇章。迄今为止,利用Ti质粒载体已获得数十种植物的转基因植物,如:番茄、烟草、大豆、马铃薯、黄瓜、苜蓿及向日葵等。现在利用植物基因工程的手段来改造植物已成为现实可行的了,给农作物育种带来了广阔的应用前景。但是,根癌农杆菌只侵染单子叶植物和裸子植物,引起肿瘤,一般不侵染单子叶植物,而世界上最重要的粮食作物如水稻、小麦、大麦、玉米及高梁等禾谷类作物属单子