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。     

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.     

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.     

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.     

聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性和芯片生物分析技术用于台湾海峡常见石斑鱼和鲷鱼的品种鉴定

应用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性分析(PCR-RFLP)和芯片生物分析系统建立了台湾海峡常见石斑鱼和鲷鱼的分子生物学品种鉴定新方法。首先提取鱼的基因组脱氧核糖核酸(DNA)进行细胞色素b基因特定片段的PCR扩增,然后用DdeI、HaeIII和NlaIII 3种限制性内切酶进行酶切,在Agilent DNA 1000芯片上对酶切片段进行分离。该方法成功鉴定了台湾海峡常见的8种石斑鱼品种和5种鲷鱼品种,是一种快速、简便、有效的鱼类品种鉴定分析手段。     

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.     

用子房注射法将Bt毒蛋白基因导入玉米的研究

本文在国内外首次报道了用子房注射的方法将Bt毒蛋白基因导入玉米自交系的全过程。获得的一株转基因玉米(T_0)自交留种,得到了71株T_1代的植株。转基因玉米(T_0)经点渍法、Southern吸印/分子杂交以及PCR扩增均获得阳性结果;用T_1代植株叶片DNA进行PCR扩增,在71株中有7株呈阳性反应;对其中4株进行抗玉米螟测试,呈现一定的抗虫效果;在海南岛用农大60玉米再次进行子房注射,也获得了成功,说明这种方法是可重复的,从而为利用基因工程技术改造玉米开拓了新的途径。     

国际实验室间转基因产品检测能力验证的研究

以转基因大豆为例，介绍开展APLAC T034国际间实验室转基因检测能力验证的项目。对于样品量值(添加值)的设定进行试验，对样品的均匀性和稳定性进行检验，并对参试实验室的测试结果进行系统的评价和分析。影响转基因产品测试结果的关键因素是检测方法、基因组DNA提取的质量、PCR反应体系中模板DNA的加入量．以及是否使用标准物质作为质控对照和使用定量标准物质求出相关系数对定量检测结果进行校正。     

二乙氧基硫代磷酸酯类有机磷农药单链抗体的制备及广谱特异性

从分泌抗二乙氧基硫代磷酸酯类有机磷农药(DPPs)单克隆抗体(MAb)的杂交瘤细胞系(12C2)中提取了总RNA, 经RT-PCR反转录成cDNA, 设计带linker引物, 采用重叠延伸PCR制备单链抗体(scFv)基因, 将其克隆到噬菌体载体p3MH中, 构建成噬菌体单链抗体表达载体, 转化大肠杆菌表达出噬菌体表面展示scFv, 对经过Phage-ELISA鉴定的阳性克隆进行噬菌体外壳蛋白基因geneⅢ的去除, 用IPTG诱导其可溶性表达, 对表达产物进行SDS-PAGE, Western-Blot及ELISA鉴定, 并与亲本MAb进行性能对比. 结果表明, 可溶性表达的scFv分子量为27000; scFv与DPPs的交叉反应率比其亲本MAb提高了1.3~3.5倍, 表明其广谱特异性有所提高. 由于scFv与MAb相比具有诸多优点, 因此本研究为有机磷农药多残留检测方法的建立提供了一种更广谱、 更灵敏的新型识别分子.     

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。     

猪IL-18成熟蛋白在大肠杆菌中的表达及生物学活性鉴定

以含猪IL-18全基因的重组质粒pGEM-IL-18为模板,PCR扩增猪IL-18成熟蛋白基因.将IL-18成熟蛋白片段定向插入原核表达载体pET-28a(+)中,构建重组表达质粒pET-IL-18,转化大肠杆菌BL21(DE3),在IPTG诱导下表达融合蛋白(His-IL-18),并进行融合蛋白的纯化、生物学活性鉴定.结果表明,SDS-PAGE可检测到相对分子质量约为2.1×104的融合蛋白,westem blot证实His-IL-18能与猪IL-18单克隆抗体发生特异性反应.重组猪IL-18经纯化后,能明显刺激猪脾脏T淋巴细胞增殖反应,在Marc-145细胞上抗猪繁殖与呼吸综合征病毒的活性为2.50×103IU/mg,在PK-15细胞上抗猪伪狂犬病毒、猪细小病毒的活性分别为2.00×103和2.24×103IU/mg.表明建立的表达系统能够表达重组猪IL-18,表达的重组猪IL-18具有一定的生物学活性.     

分子信标荧光探针用于抑癌基因ING1表达产物的定量测定

根据抑癌基因ING1基因的序列设计并合成了检测ING1转录产物的分子信标核酸探针,发展了一种快速测量从正常细胞系和鼻咽癌肿瘤细胞系提取的ING1转录产物的方法,所得结果与用逆转录结合PCR法(RT-PCR)得到的结果相吻合.并且,将能表达ING1基因的质粒转入肿瘤细胞进行培养后,再将分子信标转入肿瘤细胞,发现转导了质粒的肿瘤细胞比未转导质粒的肿瘤细胞内的荧光明显增强,从而进一步证实了所设计的分子信标核酸探针与ING1转录产物的结合.     

人X染色体单拷贝序列的分离及鉴定的研究

本研究以人/鼠(CHO-K1)细胞总DNA为探针对人X染色体DNA文库进行了3轮筛选,单拷贝顺序的检出率为1.45％。其中DXFD52,71,73,75分别与一组含人X染色体及不含人X染色体的人/鼠杂种细胞DNA进行Southern杂交分析,确定DXFD52,71,73,75含人X染色体专性DNA顺序。采用染色体原位杂交的方法,将DXFD52精确定位于Xq12-q13。并对其进行了部分DNA顺序分析,结果证实DXFD52是人基因组中至今未被分离到的一个单拷贝DNA片段。继而对DXFD52进行限制性酶切图谱分析,并以其为探针在中国重庆地区正常人群中(随机个体38例、3个正常家系成员11例)进行了RFLP研究,发现该探针具有识别Hind Ⅲ,Bgl Ⅱ,Hinf Ⅰ的RFLP。     

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。     

聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性和芯片生物分析技术用于渤海地区鱼种鉴定

以渤海湾具有重要商业价值的9种海鱼(小黄鱼、花鲈、蓝点马鲛、鲐、钝吻黄盖鲽、棘头梅童鱼、许氏平鲉、高眼鲽和长蛇鲻)为研究对象,利用聚合酶链式反应(PCR)-限制性片段长度多态性(RFLP)和芯片生物分析技术对其进行鱼种鉴定。首先提取其基因组脱氧核糖核酸(DNA),对其细胞色素b的特定片段(464 bp)进行扩增,然后选择DdeI、HaeIII和NlaIII3种限制性内切酶进行酶切,并利用芯片生物分析技术得到酶切产物的特异图谱和确切的片段大小,从而有效区分了9种海鱼。研究结果表明,PCR-RFLP和芯片生物分析技术在鱼种鉴定上具有精确、鉴别和快速三大优势,可为鱼类食品检测提供科学依据。     

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。     

微流控PCR芯片的研究进展

基因是人类的遗传密码,人类个体之间只有万分之一的基因不相同,却导致了人与人之间丰富的差异.了解这种差异对于科学研究具有巨大的应用价值.PCR是基因研究中常用的手段之一,但传统PCR仪存在反应时间长、能量消耗大、不便于集成与携带等缺陷,微流控技术与PCR结合可以有效缩小反应体系,提高反应效率,且易于集成化与微型化.本文按照微流控PCR芯片的结构分类,详细介绍了微池型、连续流动型PCR芯片,以及电泳、荧光、电化学和DNA杂交阵列等检测方法,并在最后进行了总结与展望.     

带红系增强子的人βE-珠蛋白基因在转基因小鼠中的表达

本文以我国人中常见的异常血红蛋白E(HbE,β26Glu→Lys,G→A)的β珠蛋白基因为外源基因,用显微注射法制备了人βE-基因的转基因小鼠系。得到的一只整合有16拷贝5′HS2βE重组体的转基因小鼠具有典型的转基因小鼠特征。证实人βE-基因在转基因鼠中的高水平表达需有红系特异性增强子(5′HS2)的存在;说明5′HS2结构对异常珠蛋白基因(βE-)在转基因鼠中的表达也具有明显的增强作用。单一位点整合过多5′HS2βE拷贝平均表达水平(12.1％)明显低于较少拷贝整合的平均表达水平(79.7％),对其发生机制进行了讨论。βE-珠蛋白肽链在转基因鼠中可形成新的血红蛋白四聚体。     

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。     

转基因水稻植株再生及外源人α-干扰素cDNA的表达

本文使用转化脂介导转化法(Lipofectin-mediated transformation)成功地将含有人α-干扰素(Hu-α-IFN)cDNA以及与其连锁的新霉素磷酸转移酶(Npt-Ⅱ)基因的E. coli质粒pIG3031导入到水稻(indica type rice)的原生质体内,并由此获得转化愈伤组织。基于Npt-Ⅱ酶活性的测定结果表明转化频率高达10％。筛选出的转化愈伤组织在分化培养基上再生出了完整的籼稻转基因植株。Southern杂交分析证明,外源Hu-α-IFN cDNA己整合到水稻基因组内;RNA条带杂交结果显示,外源Hu-α-IFN cDNA在T-DNA转录子1启动子(P1′)的控制下,在转化水稻细胞中有效地进行了转录;体外生物活性检测表明,转化植株组织抽提物中含有干扰素特有的抗病毒活性,说明外源Hu-α-IFN cDNA可在水稻细胞内正确表达。