转基因玉米的多重PCR-毛细管电泳-激光诱导荧光检测方法研究

采用三重PCR反应, 同时扩增CaMV 35S启动子、 hsp70 intron1和CryIA(b)基因之间序列以及Invertase基因, 扩增产物用无胶筛分毛细管电泳-激光诱导荧光检测, 从而建立了多重PCR-毛细管电泳-激光诱导荧光快速检测转基因玉米的新方法. 对影响多重PCR扩增和毛细管电泳的因素进行了优化. 在优化的条件下, 本方法可以同时检测转基因玉米样品中3种外源基因. 经序列测试证实, 三重PCR 扩增产物的序列与原基因完全一致, 表明扩增结果可靠. 该方法能检出0.05% MON810转基因玉米成分, 远低于欧盟对转基因食品规定标识的质量分数阈值(1％). 该方法对玉米及其制品的检测结果与实时荧光PCR方法的检测结果一致, 与传统的琼脂糖凝胶电泳法相比, 具有特异性高\, 快速及灵敏等优点, 适用于玉米中转基因成分以及转基因玉米MON810品系的快速筛选、 鉴定和检测, 能满足我国实施转基因食品标签法规的要求.     

龙葵Atrazine抗性基因向大豆叶绿体的转移及在转基因植株中的表达

本文将龙葵Atrazine抗性psbA基因采用合子期子房微注射法,导入对Atrazine敏感的大豆叶绿体基因组中,经直接用Atrazine涂抹叶片及叶片在较强光诱导下荧光动力学研究和间接分子杂交试验等检测方法鉴定,表明本项研究首次获得了转基因大豆植株。     

Taqman-MGB实时荧光PCR定量检测转基因玉米MON863

运用实时荧光聚合酶链式反应技术(polymerase chain reaction,PCR)对转基因玉米MON863进行品种特异性检测和定量分析。通过设计玉米内源基因和外源基因边界序列特异性引物和Taqman-MGB探针,验证了内源基因的物种特异性和外源基因边界序列的品种特异性。利用已知转基因百分含量的MON863玉米作为标准品,进行荧光定量反应,建立定量标准曲线,通过标准曲线对玉米样品MON863玉米成份进行含量分析。结果表明,该方法重复性好,检测特异性强,最低检测限浓度达到0.001 ng/μL,即14个拷贝。由于使用实时荧光PCR技术,检测周期短,操作简便,可广泛运用于转基因玉米MON863的进出口检测和转基因产品的含量分析。     

由卫星互补DNA单体和双体基因构建的抗黄瓜花叶病毒的转基因番茄

本研究是用卫星cDNA单体和双体基因获得抗黄瓜花叶病毒的转基因番茄。将单体和双体基因组建植物基因载体ROK2,通过三菌结合把基因引入根癌脓杆菌并感染转化番茄获得再生转基因植株。接种攻毒试验表明,卫星cDNA转基因番茄能够干扰病毒的复制,减轻症状程度表现出对CMV的显著抗病性,经过三代检测选育也获得单株纯化的转基因植物株系。初步的田间实验证明,转基因植株在自然条件下,也表现出对CMV的抗病性,表现了良好的生产潜力,为解决我国番茄等作物的病毒病开辟了新的途径。     

高效抗虫转基因烟草的研究

苏云金杆菌HD-1的杀虫蛋白基因经5′端改造,3′端进行4种不同长度缺失后插入到含有双增强子的35S启动子,翻译增强子“Ω′”片段的双元载体中,借助土壤农杆菌LBA 4404将在此双元载体上的杀虫蛋白基因及新霉素磷酸转移酶基因(NPTII)转入到生产品种烟草NC89的染色体上,从而获得了抗卡那霉素的转化再生烟草植株。用1—3龄烟青虫对这些转化植株进行大量重复虫试结果表明用4种不同长度B.t.基因转化的再生植株中都有抗虫性高的植株,其中以1.8kb的B.t.Cry IA(c)基因转化的植株杀虫效果最好,这一组转基因植株的平均杀虫率在90—100％的约占该组总虫试植株的50％。对高抗虫性植株的子一代(T1)和子二代(T2)进行遗传分析,分子生物学分析和进一步的抗虫试验表明B.t.基因已遗传到子代并初步选到了高抗虫性的转基因纯合株系D8-14和D19-8等。     

天花粉蛋白基因的克隆、序列测定及在大肠杆菌和烟草中的表达

本文利用DNA多聚酶链式反应(PCR)技术,从括楼基因组DNA中扩增并克隆了天花粉蛋白基因,核苷酸序列分析结果表明,我们克隆的是天花粉蛋白的成熟肽及N端23个氨基酸的信号的编码序列,与前人从基因组或cDNA中克隆的该基因的比较发现,其同源性为99.25％,并且证实与发表的蛋白质一级结构的序列有较大差异,将该基因克隆到大肠杆菌高效表达质粒pJLA_(502)的P_RP_L启动子下游,通过温度诱导,得到了表达产物,进一步将该基因克隆到植物中间载体pE_3的花椰菜花叶病毒35S启动子下游,应用根癌农杆菌Ti质粒介导的遗传转化系统,成功地将该基因导入了烟草基因组,获得了转基因植株,Western blotting分析结果证实,天花粉蛋白基因已在大肠杆菌和转基因烟草中表达。     

双抗转基因烟草纯合系的选育及田间试验

为了将双抗转基因烟草推向实用,进行了双抗转基因烟草纯合系的选育。在试验田中利用人工攻毒进行了T1代植物的抗病毒特性的分离试验;在抗性良好的T1植株的后代T2代植物上进行了田间的病毒接种试验和转基因表达的分析,从中选育出双抗转基因烟草纯合系。又于试验田中,在这些纯合系后代T3代上验证了抗病毒特性的遗传稳定性。在转基因表达分析中,发现CMV外壳蛋白基因的表达在翻译水平上受到抑制。     

表达烟草花叶病毒外壳蛋白的转基因烟草及其对TMV的抗性

利用体外重组DNA技术构建携带烟草花叶病毒(TMV,国内流行的普通株)外壳蛋白基因(CP)的中间表达载体,通过土壤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)Ti质粒,重组TMV-CP基因被转移至烟草细胞,并获得大量再生的转基因烟草。工程烟草的基因组经Southern印迹法分析证明,CP基因在再生工程株染色体中有1—5个拷贝的插入。分子杂交分析确证TMV-CP基因在转基因株中获得正确表达,其mRNA和蛋白产物的丰度分别达0.005—0.01％及0.05—0.2％。攻毒实验表明90％以上的能表达TMV—CP基因的工程烟草能不同程度地抑制病毒的复制、扩散,并显著延缓,减轻系统病状的发生。有3株工程植株直至花期无病状表现,生长正常。这一抗性作用机制在于转化细胞中的外壳蛋白在病毒侵染早期有效地抑制了入侵病毒颗粒的脱壳,从而阻断病毒的复制。     

苏云金芽孢杆菌杀虫基因导入中国栽培水稻品种中花11号获得转基因植株

在水稻的遗传转化中,迄今尚未见到将优良性状基因导入生产推广品种并获得转基因植株的报道。我们首次将B.t.杀虫基因导入到生产推广品种中花11号中,并建立了一套转导外源DNA的有效方法。应用剪掉内颖,同时去掉柱头保留完整外颖的方法可使种子结实率提高到50％。遗传转化植株经分子杂交实验室证实,B.t.杀虫基因已整合到水稻基因组中,得到了转杀虫基因水稻工程植株。用Jefferson的组织化学法测定转基因植株的β-glucuronidase的活性,与B.t.杀虫基因形成翻译融合的GUS基因得到了表达,这为B.t.杀虫基因在转基因水稻植株中的表达提供了证据。     

微流控芯片电泳-多重聚合酶链反应法同时测定多个单碱基多态性位点

以微流控芯片电泳为检测平台,建立了多重PCR扩增法同时测定多个单碱基多态性(SNP)位点的方法。先通过PCR扩增得一段含所有待测SNP位点的长片段;用限制性内切酶消化成短片段,再将酶切反应产物与脱氧核糖核酸适配器(DNAadapter)相连;以连接产物为模板,分成两管,分别用n条等位基因特异性引物和一条通用引物进行n重PCR扩增;最后用微流控芯片电泳法分离PCR扩增产物,根据两管扩增产物的芯片电泳图谱中扩增片段的大小判断SNP的类型。以细胞色素P4502D6(CYP2D6)基因中的5个SNP位点(100C>T、1661G>C、1758G>T、2470T>C和2850C>T)为检测对象,考察了各等位基因特异性引物之间的相互影响和扩增反应的特异性,采用微流控芯片电泳法成功测定了20名健康中国人的CYP2D6基因中5个SNP位点的基因多态性,与聚合酶链反应-限制性片段长度多态性法(PCR-RFLP)测定结果完全一致。     

肠道病毒71型外壳蛋白VP2在Pichia.pastoris酵母中的表达

利用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)的方法,克隆肠道病毒71型(Enterovirus 71,EV71)SHZH03株外壳蛋白VP2基因,构建酵母分泌型表达质粒pPIC9K/VP2,经序列测定证实α-factor信号肽和VP2的序列和阅读框正确后,用SacI酶切使之线性化,电转化法将目的基因整合到宿主菌GS115基因组上;经转化子表型筛选和PCR分析鉴定后,甲醇诱导筛选到高效表达VP2蛋白的工程菌株.用饱和硫酸铵法对重组蛋白VP2进行了较好的纯化.Western Blot分析表明,重组蛋白VP2具有较好的反应原性,从而为发展EV71快速、高效、廉价诊断试剂奠定了基础.     

用花粉管途径获得小麦转基因植株

本文将带GUS标记基因的质粒pBI121用花粉管途径转化普通小麦(T. aestivum L)品种小山3号的小花。从结实的106粒种子中,经点杂交初步筛选,再经Southern分子杂交鉴定,选出5株转基因小麦,转化率为4.7％。同时用荧光法和X-Gluc染色法测试,检测到这些植株中有GUS基因的表达产物β-葡糖苷酸酶(GUS)存在,证明GUS基因已整合到小麦植株中,并能在植物体中表达。     

基于磁性颗粒微阵列与双色荧光杂交的单核苷酸多态性分型方法研究

基于磁性颗粒微阵列与双色荧光杂交,建立了单核苷酸多态性(Single nucleoitide polymorphism,SNP)分型方法。将利用不对称扩增得到的含有待检测位点生物素标记的单链PCR产物固定在链亲和素修饰的金磁纳米颗粒(Gold magnetic nanoparticles,GMNPs)表面;将ssDNA-GMNPs混合物点样在底部固定有磁铁的载玻片上构建磁性颗粒微阵列,然后在基因框中与双色荧光探针杂交;杂交完全后,充分洗涤,通过扫描获得分型结果。通过优化不对称PCR的扩增条件,直接扩增出产量较高的单链DNA作为靶序列用于分型。利用本方法对24个样本MTHFR基因的C677T位点多态性进行了检测。实验证明,本方法步骤简单,易实现自动化操作、非常适用于分子诊断与法医鉴定。     

碱基序列标记法结合焦磷酸测序测定不同来源基因表达量

建立了一种将序列标记反转录聚合酶链反应(PCR)与焦磷酸测序技术结合的相对基因表达量测定法(简称"SRPP").先用来源特异性引物对不同来源的同一基因通过反转录标记上特异性标签,PCR后用焦磷酸测序法对扩增产物进行序列解码,使得测序结果中的序列代表基因的来源,峰高代表基因在不同来源中的相对表达量.用实时荧光定量PCR法对本方法的准确性进行了验证,结果表明,SRPP可以同时准确测定同一基因在3个不同来源中的表达量,并实际测定了Egr1基因在糖尿病、肥胖和正常小鼠肝中的表达量差异.     

苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)杀虫晶体蛋白基因导入棉花获得转基因植株

苏云金芽孢杆菌的两个变种中B.t.aizawai 7-29和B.t.kurstaki HD-1是毒杀棉铃虫、红铃虫等鳞翅目害虫的优良菌株.本文通过花粉管途径将B.t.aizawai 7-29和 B.t.kurstaki HD-1的杀虫基因分别导入我国棉花品种(无毒棉、中棉12, 3118,3414)中,经Dot blotting证明,有3株棉花(A1,A2, A5)带有B.t.aizawai 7-29的杀虫基因,18株棉花(B1-4,B6, B7,B9-15,B17—21)带有B.t.kurstaki HD-1的杀虫基因.取2株点杂交呈阳性的植株(A1,A2,)进行Southern blotting,结果表明,A1和A2植物DNA经Hind Ⅲ酶切后均出现了杀虫晶体蛋白基因片段,没有酶切的A1植株DNA在50kb处具有杂交性,表明杀虫基因均已整合到棉花基因组中.组织化学法检测的结果证明,与aizawai 7-29杀虫基因融合的GUS基因(二者共用1个CaMV 35S启动子和1个终止子.)在棉花(A1,A2)中得到了表达,为杀虫基因在转基因棉花中的表达提供了证据.     

螺旋通道微流控PCR芯片连续自动扩增DNA片段的研究

研制了由内向外流动的螺旋通道微流控PCR玻璃芯片,减少了PCR反应液在微通道中流动时的分散和阻力;讨论了扩增循环数和进样速度对长片段基因扩增的影响,在26min内成功扩增了质量浓度仅为10ng/mL的6012bpλ-DNA;通过将小孔径石英毛细管作为顺序注射(SI)系统的连接管路,使其死体积降到0.30μL.实现了微升级样品的自动换样、连续PCR扩增和微通道洗涤等功能.样品间无交叉污染.每小时可扩增500bpλ-DNA试样7个.扩增产物片段大小和荧光强度的相对标准偏差分别为0.4%和6.7%.     

中国人HCV基因组NS3区c33-c抗原基因cDNA克隆和在大肠杆菌中表达

本文通过逆转录(RT)-聚合酶链式反应(PCR)从一份来自山东省泰安市的丙型肝炎病毒(HCV)RNA打点杂交阳性的中国人血清中扩增并克隆到一段约850bp的HCV基因组NS3区c33-c抗原基因,测定该基因的全序列后发现,中国人HCV泰安分离株与HCV Ⅰ型株HCV-US和Ⅱ型株HCV-BK在该基因区段的核苷酸/氨基酸序列同源性分别为79.2％/91.3％和91.3％/93.9％。利用原核高效表达载体pBV220在大肠杆菌中有效地表达了非融合的c33-c重组蛋白,通过免疫筛选法及Western印迹法对约占菌体可溶性蛋白14％的表达产物进行了鉴定。采用Triton X-100和尿素处理表达产物后再进行离子交换层析,纯化得到可用于检测HCV血清抗体的c33-c抗原。利用该抗原与HCV核壳蛋白区的分支状合成肽一起组装成中国第二代免疫酶法(E1A)测定HCV抗体试剂盒,其检测特异性、灵敏度和精密性完全符合HCV诊断试剂的国家质控标准,已基本达到国际上第二代HCV E1A主流试剂的水平。     

分子生物学手段检测转Bt基因棉花中Cry杀虫蛋白的定性和定量方法

建立了转Bt基因棉花中Cry杀虫蛋白的提取、样品前处理以及酶联免疫(ELISA)定量分析方法,并使用凝胶电泳、普通聚合酶链式反应(PCR)和实时荧光定量PCR等分子生物学手段对转基因棉花中的Bt基因进行定性和定量检测.所建立的苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白(Cry1Ab蛋白和Cry1Ac蛋白)标准曲线线性关系良好,相关系数r2均大于0.999,相对标准偏差RSD均小于2.0%.方法简单、快速、重现性和精密度好,可为农业食品行业和环境领域科研人员提供一种简便快速地从转基因棉花中检测Bt毒蛋白的分析方法.     

异氰酸光解的动态学研究

在异氰酸光解势能面研究的基础上,计算了不同电子态热能面交叉点S_1/T_1 处S_1 → T _1的态-态积累跃迁速率k_(S_1→T_1),S_1/S_0处S_1 → S_0的跃迁 速度k_(S_1→S_0),结果表明,在交叉点处态-态跃迁速度非常大,可以认为高能 态在交叉点可以直接跃迁到低能态。据此我们又根据单分子微正则过渡态理论计算 了不同光解波长下S_1态和T_1态的光解反应速度k_反~(S_1)（E）和k~(T_1)（E） 和S_1态反-顺异构化的反应速率。在光解波长为230 nm时,k_(T_1)/k_(S_1) = 9. 48,与实验值为5相接近;在低能时k~(T_1) > k_反~(S_1),获得了和实验相一致 的结果。     

人生长激素基因在花叶芋中的整合与表达

本试验将人生长激素(hGH)基因插入质粒载体pLGV1103中,构建了重组质粒pLB-9,将此重组质粒引入携带Ti质粒pGV3850的农杆菌,经同源重组,获得共整合重组体pGL198(hGH)Ti质粒。用叶盘共培养法,使pGL198(hGH)转化单子叶植物花叶芋(Caladium bicolor),获得转基因再生植株。经胭脂碱、新霉素磷酸转移酶、Southern印迹以及Western印迹等分析,表明hGH基因已整合到花叶芋DNA中,并且合成了分子量为22kD的表达产物。