实时荧光定量PCR(TaqMan)法测定外源基因的拷贝数

实时荧光定量PCR是近年新兴的一项技术,因其快速、方便、便宜,需要DNA样品量少,无需放射性检测等优点被广泛应用于基因的定量分析。该文就实时荧光定量PCR(TaqMan)技术的发展、基本原理及测定外源基因拷贝数的技术流程做一介绍。     

利用实时荧光定量PCR法检测转基因水稻外源基因拷贝数的研究

转基因植物中外源基因拷贝数是影响目的基因表达水平和遗传稳定性的重要因素,因此外源基因拷贝数的检测成为转基因研究的关键．利用高通量、快速、灵敏的SYBR Green Ⅰ荧光定量实时PCR法,检测了转大麦烟酰胺合成酶基因（NASl）水稻中外源基因拷贝数．以蔗糖磷酸合成酶基因（SPS）作为水稻的内源参照基因．通过梯度稀释法．分别获得了NAS1和SPS基因的Ct值与起始模板数的相关性标准曲线,相关系数分别为0．99976和0．99571,相关性高．通过目的基因NAS1和水稻内源参照基因SPS起始模板数的比较,获得了目的基因在转基因水稻中的拷贝数。在8株转基因株系中,1株为假阳性,1株拷贝数为1,3株拷贝数为2,其余3株拷贝数分别为3、4和7．而阴性对照拷贝数为0．这种方法快速、简便、准确,可以满足转基因育种工作中对后代优良株系的选择．     

利用实时荧光定量比较Ct法检测转基因小鼠外源基因拷贝数

目的：在建立转基因小鼠模型时,外源基因拷贝数是影响其表达水平和遗传稳定性的重要因素之一。外源基因拷贝数的精确测定,是建立转基因动物模型的重要环节。方法：合成cagA基因和内参基因GAPDH的引物,用标准曲线法测得cagA和GAPDH基因的扩增效率分别为97．6％和98．6％;将128拷贝阴性小鼠基因组和128拷贝c0鲥打靶质粒的混合物作为参照样品,取6只来自同一母本的F2阳性小鼠的128拷贝基因组作为待测样品;选取GAPDH作为内源参照基因,用比较Ct法对待测样品进行定量。结果：经计算,6只待测小鼠的cagA基因拷贝数平均值为8。结论：利用实时荧光定量PCR仪,呆用改良后的比较Ct法对转基因小鼠的外源基因拷贝数进行了精确测定。     

RT-PCR检测毕赤酵母外源β-甘露聚糖酶基因拷贝数

利用荧光定量PCR方法检测毕赤酵母外源β-甘露聚糖酶基因(man)拷贝数。以毕赤酵母中高度保守基因三磷酸甘油醛脱氢酶基因(gap)为内参基因,分别构建含有gap和man的克隆质粒,进行RT-PCR反应构建gap和man双标准曲线;获得的双标准曲线具有良好的重复性,其相关系数(R2)均为0.999,其扩增效率分别为105.1%和102.2%。提取含有外源man基因的毕赤酵母基因组进行RT-PCR检测,通过双标准曲线计算出外源man基因的拷贝数。结果显示:预先经过博莱霉素(Zeoicn)抗性筛选得到的10株毕赤酵母重组菌株中含有1、2、3、4、5和7个不等拷贝的β-甘露聚糖酶基因。结果表明该方法能够高效快速筛选和鉴定出含有不同外源β-甘露聚糖酶基因拷贝数的毕赤酵母重组菌株。     

REAL-TIME PCR方法测定转基因小麦中外源基因拷贝数

采用SYBR GreenⅠ real-time PCR方法检测7株转基因小麦中外源半夏凝集素基因的拷贝数。以小麦蜡质基因（wx012）作为内参基因,以未转基因小麦基因组DNA为内参基因标准品进行5倍梯度稀释得到内参基因CT值与起始模板量的相关性标准曲线：y=-0.2667x+6.98;以含半夏凝集素基因（pta）的质粒DNA为目的基的因标准品同样进行5倍梯度稀释,建立目的基因CT值与起始模板量的相关性标准曲线：y=-0.2118x+4.53。通过SYBR GreenⅠ real-time PCR分别获得每一样本中目的基因和内参基因的CT值,将CT值分别代入标准曲线计算该样本中内参基因和目的基因起始模板量,目的基因与内参基因起始模板量比值即是目的基因在该转基因植株中的拷贝数。计算结果为：单拷贝的有1株,2个拷贝1株,3拷贝和4拷贝的各有2株,其中有1株为假阳性植株。     

Taqman定量PCR技术检测基因编辑番茄中外源基因拷贝数体系的建立

近些年CRISPR/Cas9基因编辑技术已广泛应用于作物遗传育种中,经过拷贝数筛选得到的单拷贝基因编辑株系,可以进行遗传分离获得具有改良性状但不携带外源基因成分的非转基因植株,消除转基因安全性的风险。目前拷贝数的检测主要采用Southern杂交,但是该方法存在操作复杂,需要相对大量的植物材料等缺点,不能进行高通量的筛选。为建立简便高效的基因编辑番茄植株中外源基因拷贝数的检测体系,以内源性基因APX(抗坏血酸过氧化物酶基因)作为内参基因,外源性基因HPT(潮霉素磷酸转移酶基因)作为目的基因,利用Taqman法的实时荧光定量PCR技术,检测有12株PDS基因(八氢番茄红素脱氢酶基因)编辑番茄中外源抗性基因HPT的拷贝数为1,初步建立了一种检测基因编辑植株中外源基因整合拷贝数的方法,为快速可靠的筛选单拷贝改良株系奠定了一定的技术基础。     

实时荧光定量PCR法检测转基因小鼠拷贝数

目的利用实时荧光定量PCR法鉴定转基因小鼠外源基因插入拷贝数。方法以TG-CARK转基因首见鼠为研究对象,选取小鼠的高度保守基因Fabpi为内参,利用绝对定量的实时荧光PCR法鉴定转基因小鼠拷贝数,并与传统的Southern blot方法的定量结果进行比较。结果实时定量PCR鉴定的转基因拷贝数与Southernblot法完全一致,三只TG-CARK首见小鼠的拷贝数分别为1,7,45。结论实时定量PCR技术具有高准确性、高稳定性、高通量和低成本的优点,是比传统杂交技术更好的鉴定小鼠转基因拷贝数的方法。     

荧光定量PCR法检测重组汉逊酵母中HBsAg基因的拷贝数

重组汉逊酵母基因中外源基因拷贝数是影响目的基因表达水平和检测传代稳定性的重要因素,因此外源基因拷贝数的检测成为研究和分析重组基因的重要内容.利用快速、灵敏的荧光定量PCR法检测外源基因HBsAg拷贝数,以Mox基因为内源参照基因,通过梯度稀释法,建立了Mox基因和HBsAg基因的循环数(Ct值)与起始模板数的相关标准曲线,其相关系数分别达到0.9996和0.9982.通过比较目的基因HBsAg和内源参照基因Mox在同一荧光强度下出峰的循环数,获得了目的基因HBsAg在重组汉逊酵母中的拷贝数为39.发酵前后HBsAg基因在重组汉逊酵母中稳定存在,发酵前后拷贝数相差均小于6.2%.本方法快速、简便、准确,可以满足基因拷贝数检测的需要.     

利用荧光定量PCR分析c-Ha-ras基因在C57-ras转基因小鼠中的拷贝数

目的:利用real-time PCR建立检测C57-ras转基因小鼠中外源c-Ha-ras基因拷贝数的简便方法,为药物安全性评价C57-ras转基因小鼠模型的繁殖和筛选提供数据支持。方法:以自建的人原癌基因c-Ha-ras转基因小鼠为研究对象,利用SYBR GreenⅠ荧光定量PCR的绝对定量法测定3个C57-ras转基因小鼠系的c-Ha-ras基因Ct值,通过与内参基因GAPDH比较计算获得转基因的拷贝数。结果:内参基因GAPDH的标准曲线为lg NGAPDH=-2.852Ct+26.236,外源基因c-Ha-ras的标准曲线为lg NRAS=-3.068Ct+39.186;经计算,NO.2、NO.3、NO.5系的F6代拷贝数分别为4、4和3,并且系内不同个体间拷贝数一致。结论:利用SYBR GreenⅠreal-time PCR技术建立了检测C57-ras转基因小鼠中外源基因拷贝数的方法,该方法操作简单,节约成本,为C57-ras致癌性模型的选留和应用提供了基础和技术手段,也为其他类似转基因品系中转基因拷贝数的确定提供了一种参考方法。     

实时荧光PCR技术定量检测转Bt基因水稻的研究

以转Bt基因的"克螟稻"为研究材料,通过使用特异的引物和荧光标记探针,以已知转基因成份含量的水稻样品为模板建立标准曲线,对转基因水稻的NOS和Bt外源基因进行了荧光定量检测分析.初步建立了转基因水稻定量检测的技术方法.     

唐鱼精巢的组织学观察

应用光学显微镜对唐鱼Tanichthys albonubes精巢的组织结构进行了观察.结果表明,唐鱼的精巢属于小叶型结构.性成熟唐鱼的精巢呈乳白色,长条状,左右各一,合并成“Y”型.小叶间质把精巢分成许多精小叶,每个精小叶由数个精小囊组成,精子就在精小囊中形成.同一精小叶内的精小囊不一定同步发育,但同一精小囊中的生精细胞发育是同步的.唐鱼的精子发生和形成过程经历了初级精原细胞、次级精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞和成熟精子6个阶段.精巢内同时存在初级精原细胞和次级精原细胞两种类型的精原细胞.     

唐鱼脑的组织形态学观察

应用光镜技术观察了唐鱼(Tanichthys albonubes)脑的形态学和组织学结构。结果表明,唐鱼脑基本结构与多数硬骨鱼类相一致,包括端脑、间脑、中脑、小脑及延脑五部分,端脑由嗅囊、嗅叶和大脑构成。脑的组织形态学特点为:嗅叶及嗅囊分化较明显,大脑呈长椭圆状,仍保留鲤科(Cyprinidae)鱼类脑的原始特征;间脑背面具一松果体,腹面中央有一心形漏斗,前端连接呈鸡心形的脑垂体;中脑视叶膨大,与视觉发达相关;小脑发达,与其活跃的生活习性相适应;延脑前部稍稍隆起。此外,对唐鱼脑保持硬骨鱼类较原始的结构特点及其生态学意义进行了探讨。     

唐鱼肝脏显微和超微结构观察

应用光镜和透射电镜对繁殖期间唐鱼Tanichthys albonubes肝脏组织的显微和超微结构进行了观察。结果显示,唐鱼肝细胞具单核,中央核仁显著;细胞质内分布着粗面内质网、线粒体、糖原颗粒和脂滴等细胞器和内含物。胆小管由2～3个相邻肝细胞质膜凹陷围成,而肝血窦则由内皮细胞的胞质、成纤维细胞等参与构成。肝细胞与周边细胞通过3种不同方式进行联系:肝细胞之间的紧密连接;与血窦的间接连接;与胆小管的邻接。这些联系方式显示了肝脏具有内分泌腺和外分泌腺功能的特点。研究还发现雌性唐鱼肝脏具有"暗"细胞和"淡"细胞两种类型。本文还讨论了唐鱼肝脏与其他硬骨鱼类肝脏一般组织结构和超微结构的异同点。     

食物供应量对转红色荧光蛋白基因唐鱼 生存和生长的影响

选取雄性杂合子转红色荧光蛋白基因唐鱼(Tanichthys albonubes)(简称:转基因唐鱼)与雌性非转基因唐鱼交配产卵,出膜7d后,在水温(25.0 ±2.0)℃条件下,选择健康仔鱼进行饱食(食物供应量高)、半饥饿(食物供应量中)和饥俄(食物供应量低)3种处理,结果显示:(1)出膜后7～72 d的唐鱼饱食组与半...     

唐鱼养殖种群与广州附近4个野生种群的遗传关系

唐鱼(Tanichthys albonubes)是为数不多的几种原产中国的世界性观赏鱼类之一。自2003年以来, 多个唐鱼野生种群相继被发现, 其濒危状态和等级由野外灭绝降为极危。为研究唐鱼养殖种群与广州附近野生种群之间的遗传关系, 本文分析了唐鱼3个代表性养殖种群和4个野生种群, 共计186个样本的Cyt b基因、2个核基因(ENC1和RAG1)以及13个微卫星位点数据。基于K2P模型的遗传距离结果显示, 唐鱼野生种群间的遗传距离在0.005-0.015之间, 养殖种群间的遗传距离为0.001-0.009。系统发育分析表明, 唐鱼养殖种群包含4个单倍型谱系分支, 其中2个分别与广州附近2个野生种群聚在一起, 另外2个分别独立成支。单倍型网络亲缘关系分析显示, 清远种群只有1个单倍型且与芳村养殖种群共享, 芳村养殖种群拥有最多的单倍型。基于微卫星数据的STRUCTURE分析表明, 所有种群最佳分簇数为2, 清远种群与养殖种群聚为一簇, 良口和石门种群聚为另一簇。主成分分析结果显示, 养殖种群高度重叠并能与野生种群分开, 清远种群与养殖种群存在部分重叠。利用IMa3的基因流分析表明, 存在清远种群至芳村养殖种群的单向基因流。综合本文结果, 作者认为唐鱼养殖种群应起源于广州附近多个野生种群。清远种群来源于养殖种群中的芳村养殖种群。建议在未来唐鱼的保护策略中, 应禁止不规范的放流活动并且禁止将不同野生种群补充至养殖种群, 同时加强唐鱼养殖种群和野生种群的遗传资源管理和持续监测。     

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．     

饥饿对唐鱼仔鱼摄食和生长的影响

用初次摄食率测定法测定饥饿胁迫下唐鱼(Tanichthys albonubes)仔鱼耐饥饿能力,观察了饥饿对仔鱼摄食、生长和形态发育的影响。结果表明,水温24.0~28.5℃条件下仔鱼在孵化后第2.5~3d开口摄食,初次摄食率为33.3%,最高初次摄食率为100%并持续4d;混合营养期约2d;第5d卵黄耗尽,并达到最高摄食强度;第8.5d进入不可逆点(PNR),PNR有效积温为222.7d.℃,第10d死亡率超过50%,12d全部死亡。饥饿对仔鱼发育起延迟作用,混合营养期延迟投喂,仔鱼生长发育水平明显低于正常投喂仔鱼,饥饿仔鱼发育停滞且在PNR前后负增长并出现胸角。本文讨论了仔鱼耐饥饿能力与生境、生活史策略的关系。     

野生唐鱼在广东的再发现

唐鱼(Tanichthys albonubes Lin)又称白云金丝、白云山鱼,是我国特有的国家二级保护野生动物,在发现时个体数量已属稀少;近代仅分布于广州白云山及附近的山溪中;近20年来,无野外发现该种的报道,被认为野生种群已经灭绝。作者在2003年9月在广州的山溪中发现了该种的野生种群,并对该野生种群的形态、食性、生境、生长和繁殖做了初步研究,分析了致危因素,提出了保育措施。