降落-重叠PCR法四重融合构建平菇同源重组片段

对多个长片段的基因融合目前仍缺少有效的方法. 本文提出一种新的融合PCR策略,即在常规的重叠PCR的第1步和第2步均增加1个降落PCR程序,减少不适当的退火温度和PCR产物3′端额外碱基A对片段融合、扩增的影响,提高正确融合与扩增的效率. 结果表明,为构建平菇葡聚糖合成酶启动子的同源重组序列,在4个长度分别是1 015 bp、2 822 bp、2 206 bp和1 008 bp的片段进行融合时,在重叠PCR的第1步加上退火温度61.5 ℃～57.5 ℃、每降落0.5 ℃进行1个循环的降落PCR程序,在重叠PCR的第2步加上退火温度60 ℃～56 ℃、每降落0.5 ℃进行1个循环的降落PCR程序,经过1次PCR即获得顺序正确的全长融合片段. 测序结果与4个片段序列的一致性达到98.5%,降落-重叠PCR法对多个长片段的基因 融合具有较高的应用价值.     

一种检测转1Dx5基因小麦植株的新方法

目的:建立一种有效区分Glu-1D等位基因的Multiplex-PCR体系,快速检测转1Dx5小麦植株。方法:根据1Dx5和1Dx2亚基基因的区别设计特异的PCR引物,通过多重PCR技术检测花粉管通道法转化1Dx5核心片段的转基因T1代植株。结果:Multiplex-PCR能够在转基因T1代材料中扩增Glu-1D等位基因的特征条带,分别为343bp、320bp的1Dx5基因特异片段以及361bp的1Dx2基因特异片段,与预期结果一致。结论:该技术能够检测多个靶基因,有效地区分转基因Glu-1D上的等位基因,证实外源1Dx5基因已整合到受体基因组中,对检测基因组庞大、外源基因序列GC含量高且与内源基因同源性高的转基因小麦十分有效。     

转基因水稻BPL9K-2事件特异性检测方法的建立

利用hiTAIL-PCR(high efficient thermal asymmetric interlaced PCR)法扩增获得了转基因水稻BPL9K-2的外源基因插入位点的左旁侧序列450bp,与水稻参考基因组数据比对发现其左边界插入在水稻基因组第10号染色体短臂的1 037 765位核苷酸残基之后。根据水稻参考基因组序列和外源基因右边界序列,设计引物扩增得到485bp的特异片段,通过数据库比对发现其右边界插入在水稻基因组第10号染色体短臂的1 037 825位核苷酸残基之前。因为外源基因插入和非正常重组,水稻基因组上缺失了59个核苷酸。基于左右旁侧序列,建立了转基因水稻BPL9K-2的事件特异性定性PCR检测方法,可以分别扩增到片段大小为449bp和485bp的特异条带。该方法特异性好,灵敏度高,能够在BPL9K-2基因组DNA相对含量为0. 1%的模板中检测出转基因成分。依据旁侧序列,建立了快速鉴定转基因后代植株外源基因型的三引物PCR检测方法。这些方法的建立,为转基因水稻BPL9K-2的应用和检测提供了技术支持。     

Newleaf-YTM转基因马铃薯PCR检测鉴定方法的建立

建立了商业化种植的NewLeaf-Y^tm转基因马铃薯的筛选检测和鉴定的PCR方法。该方法根据马铃薯自身patatin基因作为内源特异参照基因扩增216bp片段,检查模板DNA提取的质量,避免了假阴性结果,同时扩增FMV35启动子基因225bp片段和PVY-CP基因161bp片段,PCR反应循环参数是94℃2min;94℃40s,55℃60s,72℃60s,35次循环;之后72℃延伸5 min。本实验中的F-PRIMER(pvy01-5)/r-primer(PVY01-3)引物是针对商业化种植的NewLeaf-y^tm转基因马铃薯PV-CP抗病毒基因而设计的,具有很强的特异性,可以达到对NewLeaf-Y^tm转基因马铃薯鉴定的目的。     

用PCR和SDS-PAGE两种方法对转基因大豆的检测

采用PCR和SDS-PAGE电泳两种方法对转基因大豆(美国)和非转基因大豆(国内3个不同样品)进行了检测．结果显示：转基因大豆可以检测出195bp的花椰菜花叶病毒启动子(CaMV35S)序列片段和320bp的抗草甘膦基因(EPSPS)片段;SDS-PAGE蛋白质电泳中有一约40kDa的蛋白带出现;而非转基因的3个国内大豆品种中均没有CaMV35S启动子序列片段和抗草甘膦基因片段,SDS-PAGE蛋白质电泳检测也没有发现转基因大豆中存在的40kDa的蛋白带．     

番茄叶片胞壁转化酶cDNA克隆及反义沉默表达分析

参考GenBank登录的植物胞壁转化酶基因序列,设计1对PCR引物,以番茄(‘中蔬四号’)叶片总RNA的反转录产物为模板,扩增出长为416bp的cDNA片段,Blast结果表明,其为番茄胞壁转化酶基因LIN6片段;将其反向插入双元载体pBinAR的CaMV 35S启动子和OCS终止子间,构建反义植物表达载体pBinAR-aLIN6。通过农杆菌EHA105介导转化番茄MicroTom,PCR和Southern斑点杂交检测表明,共获得5株转基因番茄;生化检测表明,5个转化植株叶片胞壁转化酶活性分别比未转化植株下降67.9%、13.4%、73.5%、85.6%和58.0%。     

β-1,3-葡聚糖酶基因高效表达载体的构建及对小麦的转化

利用PCR方法设计引物,进行特异扩增,在得到的BG2基因片段的两端引入可以与表达载体多克隆位点相匹配的酶切位点,将该基因插入高效表达载体质粒pATC940中,获得表达质粒pATCBG2。通过基因枪转化法,将pATCBG2转化优质小麦品种龙辐麦10、龙辐麦3号,获得抗卡那霉素(Kanamycin)的再生植株,经PCR,PCR—Southern和Dot—blotting检测,结果表明,有5个转基因植株在以上各项检测中全为阳性,证明目的基因已整合人这些转基因小麦基因组中。田间接菌发病检测结果表明,转基因植株比对照的抗病性提高1～2级。     

雄性不育相关基因msLTP的反义RNA验证

根据普通白菜雄性不育相关的脂质转移蛋白基因(msLTP)的cDNA序列设计引物,从普通白菜花蕾的cDNA中扩增出312bp的片段,然后将该片段连接至双元载体pBI12l中,得到反义RNA植物表达载体并导入农杆菌LBA4404菌株中,通过农杆菌介导法转化菜心;利用PCR和Southern blot分析检测得到了25株转基因植株,转基因植株的花粉部分畸形或空瘪,花粉离体萌发率为38.56%,较未转化植株的萌发率(76.32%)降低了37.76个百分点.研究表明,反义RNA技术使msLTP基因沉默而导致了菜心转基因植株的部分花粉发育不良,说明msLTP基因在普通白菜和菜心等花粉发育中具有重要作用.     

HAL1基因转化番茄及耐盐转基因番茄的鉴定

采用PCR方法 ,从啤酒酵母中扩增得到可调节植物细胞离子均衡的HAL1基因 ,克隆后序列分析表明 :其开放读码框全长 879bp ,编码一个 294个氨基酸的多肽 (分子量32kD)。构建含HAL1和NptⅡ嵌合基因的植物表达框架pRH ,三亲杂交后经农杆菌介导的叶圆盘法转化番茄 (中蔬 5号 ) ,在含卡那霉素的培养基上进行转化体的筛选。转基因番茄的PCR、Southern杂交、RT PCR检测以及鲜重、干重和Na⁺ 、K⁺ 含量的测定表明 :HAL1基因确已整合到一些转基因番茄的基因组中 ;且转基因植株的耐盐性提高。     

转基因猪中外源基因拷贝数和整合位点的研究

主要采用了绝对定量PCR和热不均一交错PCR(thermal asymmetric interlaced PCR,TAIL-PCR),检测了体细胞核移植技术生产的绿色荧光蛋白转基因猪中外源基因拷贝数和整合位点,并利用旁侧PCR(Junction PCR)对整合位点进行确定,同时进一步分析了整合位点的纯合性．结果表明,绝对定量PCR可以准确有效地检测外源基因拷贝数,标准曲线为：log₂N (拷贝数) =-0.935 4ΔCt + 3.411 6 (R²=0.997 4,P < 0.001),两只转基因猪中外源基因拷贝数分别为30.85 ± 1.77和18.87 ± 1.34;TAIL-PCR能成功地克隆转基因猪中外源基因整合位点,得到25条特异性条带,经BLAST比对,共获得TgInS1 (1 440 bp)、TgInS2 (1 263 bp)和TgInS3 (1 861 bp) 3个整合位点．以整合位点侧翼序列特异性引物与外源基因特异性引物的组合引发Junction PCR,得到预计大小的特异性片段,确定了整合位点上、下游侧翼序列的准确性．采用整合位点5′上游和3′下游侧翼序列特异性引物与外源基因特异性引物的组合,进行Junction PCR,在两只转基因猪中都得到与野生型猪一致的侧翼序列特异性引物扩增片段,表明我们获得的转基因猪都为整合位点杂合子．初步建立了绝对定量PCR和TAIL-PCR对外源基因拷贝数和整合位点检测的体系,为今后研究外源基因在转基因猪中遗传和表达的稳定性打下了基础．     

苋菜凝集素基因的克隆及在转基因烟草中抗蚜性研究

通过ＰＣＲ从苋属植物千穗谷（Ａmaranthus hypochondriacus)的总ＤＮＡ中扩增出苋菜凝集素（ＡＨＡ）的核基因片段。序列分析结果表明该基因为２４５３bp,含有－１５３８bp的内含子和两个分别为２１２bp和７０３bp的外显子。采取反向ＰＣＲ的方法获得仅含该基因的编码区克隆。以此为基础与二元表达载体pBin438构建含内含子与不含内含子ＡＨＡ基因的植物表达载体pBAHAg和pBAHAc并通过土壤农杆菌介导转了化烟草,转化再生植株的ＰＣＲ和Southern blot分析表明,ＡＨＡ基因已整合到烟草的染色体中,有单贝和多拷贝的整合。用与ＡＨＡ蛋白高度同源的ＡＣＡ蛋白的抗血清进行了免疫斑点（Immunodot blot)检测,结果初步表明转基因烟草有ＡＨＡ蛋白的表达,虫试结果表明转pBAHAg和pBAHAc烟草对蚜虫的平均抑制率分别达５７．２％和４８．８％,有的高达９０％以上,含内含子和不含内含子的ＡＨＡ基因在转基因植株中的抗蚜性不同。     

高GC含量DNA模板的PCR扩增

目的：探索高GC含量DNA的PCR扩增条件,为扩增达托霉素生物合成基因簇及拼接奠定基础。方法：在PCR扩增体系中,使用高保真的聚合酶及添加不同浓度的DMSO、7-deaza-dGTP等增强剂,并选择合适的PCR循环程序,优化富含GC的DNA的PCR扩增条件。结果：向反应体系中额外添加1%~4%的DMSO可以显著提高富含GC的DNA的PCR扩增产物量,但会降低其特异性;7-deaza-dGTP可以提高扩增产物的特异性及保真度,但产量会有所下降。应用touch down PCR并在体系中添加7-deaza-dGTP能够提高扩增产物的特异性和产率,增加扩增的保真度。结论：应用优化的PCR扩增条件将所有达托霉素生物合成基因簇分段扩增出来,并可扩增出长达6 kb的片段,且序列完全正确,可以进行后续拼接。     

采用液质联用方法检测黄秋葵荚果黄酮类物质含量

该研究为了培育兼抗4种病毒的马铃薯品种,采用RT￣PCR技术对PVX、PVS、PVY和PLRV的外壳蛋白( CP )基因进行克隆与分析,获得了大小分别为670、800、700、600 bp的CP基因序列,将获得的CP基因序列与NCBI中已报道的序列进行比对分析,其同源性都在96％以上。根据所克隆的CP 基因对靶标片段进行筛选,获得了大小约300 bp的靶标片段PVX￣rh、PVS￣rh、PVY￣rh和PLRV￣rh,同时利用 Overlap￣PCR技术将4种病毒的靶标片段进行拼接,得到了长度约为1200 bp的融合片段XSYV￣rh,与预期目标片段XSYV￣yxz的相似性达100％。利用DNA重组技术将融合片段XSYV￣rh克隆到pGM￣T载体上构建成克隆载体pGM￣T￣XSYV￣rh,用SpeⅠ和SacⅠ对克隆载体pGM￣T￣XSYV￣rh和植物表达载体pART27进行同步双酶切,用T4 DNA连接酶将XSYV￣rh片段连接到载体pART27上,成功构建了同时含4种病毒CP 基因片段的植物表达载体pART27￣XSYV￣rh。采用直接转化法将植物表达载体导入根癌农杆菌LBA4404中,并利用农杆菌介导法对烟草品种T12试管苗进行遗传转化,转化后的烟草植株经PCR检测,有40株转化植株可扩增出目的条带,表明XSYV￣rh融合基因已成功转入烟草基因组中。     

玉米单染色体的分离和体外扩增

建立了玉米单染色体的分离及体外扩增的方法。取95％乙醇固定后经果胶酶和纤维酶酶解的根尖制备染色体标本,用自制的微细玻璃针在倒置显微镜下挑取目的染色体。染色体DNA经Sau3A酶切后与人工合成的Sau3A连接接头连接,经两次PCR扩增获得足以用于构建单染色体DNA文库的扩增产物。片段大小为0．3～5kb,多数为0．5～3．5kb．与前人研究方法相比,所需底物量少（只需1条染色体）,扩增片段大,为植物中小型染色体分离、体外扩增进而进行单染色体DNA文库构建奠定了基础。     

甘蔗乙烯合成酶基因家族三个成员的克隆与序列分析

ACC（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid）合成酶是高等植物乙烯生物合成途径中的限速酶.根据已克隆的植物ACS（1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid synthase）基因同源序列,设计简并引物,以甘蔗叶片总DNA为模板,通过PCR扩增,得到3条特异性强的扩增片段：Sc-ACS1为1 041 bp、Sc-ACS2为1 345 bp和Sc-ACS3为1 707 bp.将序列在GenBank核酸数据库进行同源性搜索,结果表明,3个片段均为ACS基因,推导编码的蛋白质序列分别包含326、242和310个氨基酸.其中,Sc-A CS1和Sc-ACS3同源性最高,核苷酸序列和蛋白质氨基酸序列分别有98%和96%同源,与禾本科植物玉米Zm ACS6、水稻OS-ACS2、毛竹等ACS基因家族也有很高的同源性,核苷酸序列同源性为88%-98%,蛋白质氨基酸序列同源性为73%-81%.甘蔗Sc-ACS2与水稻OS-ACS5在核苷酸和氨基酸序列上分别有91%和79%同源性,但与甘蔗Sc-ACS1和Sc-ACS3基因成员之间,氨基酸同源性分别只有45%和49%.系统进化分析表明,Sc-ACS1和Sc-ACS3基因与玉米Zm ACS6基因亲缘关系最近,而Sc-ACS2基因与水稻OS-ACS5基因亲缘关系最近.Southern杂交表明三基因在基因组中确实存在而且是多拷贝基因.三个片段已在GenBank数据库中注册,注册号分别为AY620985、AY620986和AY788919.     

PCR扩增同源重组片段筛选转基因胚胎

使用小鼠乳清酸蛋白基因（ＷＡＰ）启动子控制下的人集落刺激因子（Ｇ－ＣＳＦ）基因为显微注射片段,采用ＰＣＲ方法检测了转基因胚,为消除ＰＣＲ扩增中的假阳性结果,构建了两个具有部分同源性的亚克隆片段进行共注射．ＰＣＲ扩增片段跨越这一同源区域,仅当注射的片段能够整合并发生正常重组,转基因整合胚才能以相对高的比例扩增出特异性片段．结果表明,１、２和８细胞期的阳性率分别为１１．１％、５５．５％和４４．４％,较常规ＰＣＲ检测获得更为明确的结论,为在大动物转基因胚胎检测提供了依据     

Effect of cDNA fragments in different length derived from Potato Virus Y coat protein gene on the induction of RNA-mediated virus resistance

Potato virus Y (PVY) is a main viral pathogen infecting economic crops such as potato and tobacco plants. Genetic engineering has been so far the most effective method to produce viral resistant plants. Be-cause of the shortage of viral resistant genes in plants, cDNAs derived from viral genes were often used for induction of resistance in transgenic plants (the so- called pathogen-derived resistance)[1]. Among the genes used in the pathogen-derived resistance strategy, the coat protein gen…     

A promoter directing high level expression in pistils of transgenic plants

The promoter of the potato (Solanum tuberosum L.) SK2 gene, encoding a pistil-specific basic endochitinase, was cloned. Various fragments of the SK2-promoter, from 1 kb down to 0.23 kb in length, were fused to the GUS reporter gene. Chimaeric SK2 promoter-GUS fusion constructs were transformed into potato by Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation. The SK2-GUS transgenic potato plants exhibited a highly specific GUS activity in the pistil. Expression in the pistil was shown to be developmentally regulated. In addition to the GUS activity in pistils, transgenic plants also showed a much weaker ectopic expression in anthers. In other tissues no systematic expression was detectable. All SK2 promoter fragments analysed conferred pistil-specific expression without significant qualitative or quantitative differences, demonstrating that the regulatory elements mediating this expression pattern are located within a 230 bp SK2 promoter fragment. The SK2 promoter may be used to engineer high levels of expression in pistils of transgenic plants.     

转水稻粗缩病毒运动蛋白缺陷型基因玉米的二重PCR检测研究

本研究以外源基因（RDV MP-）和玉米内源基因Zein作为PCR扩增对象,旨在建立一种简便有效的转基因玉米及其产品的二重PCR检测技术。转外源基因（RDV MP-）材料的常规PCR检测结果证明外源基因在转基因材料中可稳定遗传;对常规PCR检测的阴性结果材料进行二重PCR检测,扩增结果除进一步证实常规PCR检测的阴性结果结论外,还证明提取的植物总DNA质量符合试验要求,进而从二重PCR检测结果还得出常规PCR检测的阴性结果出错率为1.4%。此方法简单,实用,结果可靠,可适用于转基因植物及产品的检测。