转基因玉米MON88017旁侧序列分析及定性PCR检测

采用基因组步移法和巢式PCR方法研究转基因玉米MON88017外源基因插入位点旁侧序列特征,获得了外源基因插入位点的左边界旁侧序列504bp,包括336bp的插入载体序列和168bp的玉米基因组序列。根据此旁侧序列,设计MON88017转化事件特异性引物并进行定性PCR扩增,扩增片段为446bp,建立了转基因玉米MON88017转化体特异性检测方法。该方法特异性强、灵敏度高(0.1%),为转基因玉米品种MON88017进出口检测和标识检测提供了技术基础。

改进的反向PCR技术克隆转移基因的旁侧序列

对传统的反向ＰＣＲ 技术作了一些改进： 用巢式ＰＣＲ 扩增含量极少的靶序列； ＰＣＲ 反应体系中加入５ ％ 的甲酰胺以减少非特异性扩增． 结果表明， 改进的反向ＰＣＲ 体系是克隆人基因组已知片段旁侧序列的高度灵敏、高度特异的方法．

反向PCR克隆转基因水稻的外源基因旁侧序列

以反向PCR(IPCR)为基础建立了适合于处理大量材料的克隆转基因水稻中外源基因旁侧序列的技术体系。该方法中用小量法提取转基因水稻总DNA ;总DNA用 10倍过量的限制性内切酶在 50 μL反应体积中进行过夜酶切 ;酶切片段在 2 0 μL体积中进行自连接 ,之后进行套式PCR(nested PCR)扩增旁侧序列。在套式PCR中结合了热启动PCR和降落PCR技术以增强PCR反应的特异性。用这种方法 ,本实验室在一周内克隆了 35个转基因水稻株系中外源基因的旁侧序列 ,长度在 30 0～ 750bp之间 ,PCR产物的特异性用Southern杂交进行了证明。实验结果表明这个方法具有快速、稳定和高效的优点。

2种PCR方法扩增盐藻肌动蛋白基因3’旁侧序列比较

目的 :比较扩增盐藻肌动蛋白基因 3’旁侧序列的 2种PCR方法。方法 :用pvuⅡ、EcoRⅤ和StuⅠ 3种限制性内切酶消化盐藻基因组DNA后 ,供 2种PCR用 ,一种是连接介导法PCR(LMPCR) ,与用人工合成的适配子相连并用适配子引物和盐藻肌动蛋白基因特异引物扩增未知序列 ;另一种是反向PCR(IPCR) ,酶切后的DNA自身环化做模板 ,用 2对基因特异引物反向扩增。结果 :2轮PCR后 ,LMPCR中得到大量的非特异扩增产物 ,测序结果发现许多产物是由适配子引物AP2单独扩增引起。而反向PCR在得到pvuⅡ和StuⅠ消化的自连文库中扩增得到 2 .5kb特异产物 ,经测序发现 ,片段两侧为基因特异引物 ,部分序列与已知序列相一致。Southern也进一步证实了IPCR扩增片段来源于盐藻基因组DNA。结论 :IPCR技术在克隆基因旁侧序列时优于LMPCR方法。

旁侧序列对端粒DNA G-quadruplex热稳定性和折叠与去折叠动力学的影响

从热力学和动力学两个方面研究了旁侧序列对人端粒核心序列G3(T2AG3)3在钠离子溶液中所形成的G-quadruplex结构的影响.紫外吸收熔解实验表明G3(T2AG3)3一侧或两侧加上6个胸腺嘧啶核苷酸序列(T6)会明显降低G-quadruplex的相变温度(Tm).在3′端加上T6时Tm降低约5℃,在5′端加上T6时Tm降低约10℃,两侧同时加上T6时Tm降低16℃.采用表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)测定G-quadru-plex折叠和去折叠动力学的结果表明旁侧序列的加入同时降低了折叠和去折叠的速率常数(kf,ku),使折叠平衡常数(KF)由9.01降至7.44.上述结果表明旁侧序列的存在降低了G-quadruplex结构的稳定性.

转基因油菜W-4 T-DNA旁侧序列分析与事件特异性检测

W-4是通过农杆菌介导法将fad2基因的反向重复序列表达框转入甘蓝型油菜Westar后获得的转基因高油酸油菜品系。本研究应用温度不对称PCR(TAIL-PCR)技术扩增获得转基因油菜W-4的T-DNA插入位点的左、右旁侧序列。其中右边界旁侧序列长度为290 bp,其碱基组成G+C含量为31.27%、A+T含量为68.73%;左边界旁侧序列长度为365 bp,其碱基组成G+C含量为32.6%、A+T含量为67.4%,表明该T-DNA整合在富含A/T区。依据左、右边界旁侧序列和转基因载体的T-DNA左右边界序列设计的2对特异性引物TLF/TLR和TRF/TRR,能从W-4基因组DNA中扩增出大小分别为485 bp和405 bp预期产物,而在其他转基因油菜、非转基因油菜的基因组DNA和空白对照中均无特异性扩增产物,据此建立了W-4的转基因事件特异性PCR检测技术。应用该检测技术可以从含有0.1%W-4基因组DNA的混合样品中扩增出特异产物,检测灵敏度达到0.1%。表明应用该技术可对W-4转基因事件进行特异性检测。

耐盐转基因大豆事件FA8015旁侧序列分离及定性PCR检测

本研究前期利用转基因技术,将菠菜(Atriplex hortensis)甜菜碱醛脱氢酶编码基因Ah BADH导入栽培大豆Williams 82中,获得耐盐性较强的转基因大豆事件FA8015。为进一步加快该转基因事件生物安全评价,本研究分离了FA8015外源T-DNA旁侧序列,并依据其序列特征,建立事件特异性检测方法。Southern杂交结果表明,转基因事件FA8015外源T-DNA为单拷贝插入。利用基因组重测序技术,获得转基因大豆事件FA8015的基因组信息,并与参考基因组Williams 82做比较,初步确定转基因大豆事件FA8015外源T-DNA片段整合位点。然后根据整合位点,设计融合大豆基因组和T-DNA序列的引物,获得了1 160 bp的左边界旁侧序列,包括405 bp的大豆基因组序列和750 bp的T-DNA序列;右边界获得了1 254 bp的旁侧序列,其中601 bp为T-DNA片段,653 bp为大豆基因组序列;序列分析证明转基因事件FA8015的T-DNA整合位点为Chr15染色体的25129882位点,整合方式为正向单拷贝插入,与Southern杂交和重测序结果一致。依据PCR结果设计事件特异性引物,建立了转基因大豆事件FA8015转化体特异性检测方法。该方法特异性强、灵敏度高,可快速识别该转基因大豆事件的身份,为该转化事件及其衍生品的安全性和监管提供技术支撑。

应用改进的SSP-抑制PCR技术扩增cDNA片段旁侧序列

结合抑制PCR和单链特异引物PCR技术，降低RACE过程中由公用引物引发的非特异扩增、增加目的cDNA在原始模板中的相对比例，从而提高RACE特异性，有效地扩增靶序列。

外源基因插入位点旁侧序列的研究方法及进展

外源基因插入位点的研究,是转基因植株分子检测的一项重要内容。本文综述了近些年用于旁侧序列测定的染色体步移技术及其发展,介绍了基于基因组文库和PCR的染色体步移技术。同时总结了基因组文库步移、反向PCR、锅饼PCR、T-linker PCR和TAIL-PCR的原理及其特点,以期在实验方法的选择上提供参考意见。

抗除草剂转基因大豆插入拷贝数及其旁侧序列分析

目的:确定抗除草剂转基因大豆外源基因拷贝数和其插入位点侧翼序列。方法:采用绝对定量PCR法测定转EPSPS基因大豆中外源基因拷贝数,内参照基因标准曲线选用大豆凝集素(Lectin)基因为标准品,外源基因标准曲线以含EPSPS基因的阳性质粒为标准品。采用基因组步移技术和巢式PCR方法确定抗除草剂转基因大豆插入位点旁侧序列。结果:抗除草剂转基因大豆外源基因的拷贝数为1。CaMV35S上游扩增887bp,NOS下游扩增1 340bp。结论:明确了EPSPS外源基因在转基因大豆中为单拷贝,转基因大豆插入位点附近大豆基因组发生了DNA重排。

转基因水稻吉生粳2号的外源基因旁侧序列分离及事件特异性PCR检测方法

利用染色体步移方法从转基因水稻吉生粳2号基因组中分离了外源基因T-DNA整合左边界旁侧序列,长度为297 bp。通过对左边界旁侧序列的同源性比对分析定位了外源基因T-DNA在吉生粳2号基因组中的整合位点,为水稻基因组第1号染色体的第41 607 441 bp处(Gen Bank sequence ID:NC_008394.4)。依据整合位点右侧设计的1条引物和TDNA右边界设计的3条引物分别进行PCR扩增分离到了右边界旁侧序列。根据左边界旁侧序列和T-DNA整合位点,建立了吉生粳2号事件特异性定性PCR检测方法,该方法为转基因水稻吉生粳2号的身份识别提供了有效手段。

应用接头PCR克隆慢病毒介导的转基因小鼠整合位点旁侧序列

目的为鉴定慢病毒介导的转基因小鼠中外源基因的整合位点信息，应用接头PCR克隆整合位点旁侧序列。方法小鼠基因组总DNA酶解后与设计的接头片段连接，根据慢病毒的LTR序列设计巢式PCR引物，克隆转基因小鼠整合位点旁侧序列。结果成功克隆到转基因小鼠整合位点的旁侧序列，经过测序定位于小鼠染色体上。结论作为反向PCR的改进，本方法可用于转基因小鼠整合位点旁侧序列的克隆，为分析整合位点与外源基因表达之间的关系等提供了科学依据。

抗病毒转基因大豆事件外源T-DNA序列分析及定性检测

转基因作物的T-DNA插入及其与宿主基因组的连接序列构成的侧翼区域,是转基因事件检测的关键组成部分,也是转基因作物开发、评估和监管所必需的。前期研究得到2个携带大豆花叶病毒P3(soybean mosaic virus P3)基因干扰片段的转基因大豆事件,即L13和L104,可显著提高大豆对大豆花叶病毒、大豆花叶坏死病毒和西瓜花叶病毒的抗性,具有较强的光谱性。为了便于对该转基因事件进行监管以及建立事件特异性检测方法,本研究通过Illumina Xten平台,对L13和L104进行全基因组测序(whole genome sequencing,WGS),并结合生物信息学分析和PCR技术,对转基因事件L13和L104的旁侧序列进行了分析。通过全基因组测序,每一个事件获得了超过12.13 Gb的原始数据,测序深度为11×,与大豆参考基因组(Wm82.a2.v1)和转化载体序列做比较,初步识别出这两个转化事件T-DNA的边界及其旁侧序列。转化事件L13和L104的T-DNA分别位于Chr04和Chr11染色体上。进一步的PCR检测和序列测定表明转基因事件L13的T-DNA为单位点双拷贝整合到大豆基因组Chr04:46747946位点;转基因事件L104的T-DNA为单拷贝插入,整合位点为Chr11:30461895位点。结果证明了全基因组测序在识别转基因作物T-DNA插入和旁侧序列区域方面的有效性和稳定性。此外,插入位点的鉴定和事件特异性检测的建立将有助于广谱抗病毒转基因大豆品种的应用和发展。

转基因耐逆大豆FvC5SD-L05事件的T-DNA侧翼序列分析及其特异性检测

转FvC5SD-L05基因大豆事件是利用农杆菌介导的大豆子叶节遗传转化法将从金针菇克隆到的FvC5SD基因导入大豆栽培品种沈农9号中获得的纯合耐旱转基因大豆事件,该材料具有良好的耐旱特性和农艺性状。为了明确该转基因大豆材料的分子特征及其检测方法,从而推进其生物安全性评价工作,本研究以转基因大豆FvC5SD-L05的T_(4)代纯合株系为研究对象,利用Southern杂交方法鉴定了外源基因的拷贝数;及基因组重测序技术分析外源基因FvC5SD在大豆基因组中插入位点的位置和方向。同时利用PCR扩增技术获得了外源T-DNA的左右侧翼序列,并基于左右旁侧序列,建立了转FvC5SD基因耐逆大豆L05事件的特异性定性PCR检测方法。该方法特异性强、灵敏度高,能够在FvC5SD-L05基因组DNA含量为100 ng的模板中检测出转基因成分,实现了对转FvC5SD基因耐逆大豆L05事件的特异性检测,进一步为该转基因大豆及其衍生产品的检测和身份识别提供技术依据。

反向PCR分离侧翼序列技术研究进展

反向PCR(inverse PCR,IPCR)是第一个依赖于PCR反应扩增旁侧序列的实验技术。IPCR可以在一个反应过程中,同时扩增已知序列两端的旁侧序列,省时简便,结合LR-PCR,RACE,SMART等技术,应用范围日益广泛;但IPCR也存在一些缺点,酶切、自连过程受到很多不确定因素的影响。现总结20 a来利用该技术克隆旁侧序列的研究成果,并提出优化的反应体系,以期对此项技术有更加系统的认识。

转基因油菜RF1的外源基因插入位点分析与事件特异性检测方法研究

采用基因组步移和巢式PCR方法研究了转基因油菜雄性不育恢复系RF1外源基因插入位点序列特征,并根据此特征建立了RF1转化事件特异性检测方法。从RF1基因组DNA中分离到外源基因插入位点的左边界旁侧序列798bp,包括335bp的插入载体序列和463bp的旁侧基因组序列。根据已发表的RF1右边界旁侧序列的信息,发现外源T-DNA在向油菜基因组整合的过程中,在整合位点处有75bp的基因组序列丢失。根据分离的RF1左边界旁侧序列,建立了RF1事件特异性定性检测方法,扩增片断大小为284bp。利用建立起来的RF1事件特异性定性检测方法可以准确的将转基因油菜RF1与其它的转基因油菜品种区分开,检测灵敏度达到5个拷贝(0.013%)。该事件特异性检测方法具有高度的特异性和良好的灵敏性,为转基因油菜品种RF1的身份识别提供了有效的方法。

实时定量PCR鉴定转基因作物纯合体

以水稻内标准基因磷脂酶D基因(phospholipase D,PLD)和转基因水稻TT51-1特异性旁侧序列为检测靶标,对单株转基因水稻的种子播种后长出的单株进行了荧光定量PCR,以其内标准基因和旁侧序列Ct值的差值判断了植株的纯合体,并用标准曲线计算了转基因含量,证实了此法的可靠性,说明此法用于鉴定植株的纯合体简便准确.

转基因玉米MON863品系特异定量PCR方法的建立

根据转基因玉米MON863外源基因的旁侧序列,设计引物和TaqMan探针,建立了转基因玉米MON863品系特异定量PCR检测方法,并采用该法检测了1%含量的MON863玉米粉末(不确定度为10%)。结果显示,采用构建的方法获得的标准曲线斜率为-3.6～-3.1,相关系数大于0.99,扩增效率为102.2%,在90%～110%内。样品的定量检测结果1.113%接近已知含量1%(不确定度为10%),表明建立的转基因玉米MON863品系特异定量PCR检测方法的灵敏度和准确度高,可以在日常检验中推广应用。

转基因玉米NK603品系特异定量PCR检测方法的建立

目的:建立转基因玉米NK603品系特异定量PCR检测方法,为转基因玉米NK603提供科学的定量检测依据。方法:根据转基因玉米NK603外源基因的旁侧序列设计引物和Taqman探针,建立转基因玉米NK603品系特异定量PCR检测方法,并采用该法检测2%含量的NK603标准品(不确定度为10%)。结果:采用构建的方法获得标准曲线斜率为-3.6^-3.1,相关系数大于0.99,扩增效率为100.2%,在90%~110%范围内;样品检测结果(1.9%)接近已知含量(2%,不确定度为10%)。结论:建立的转基因玉米NK603品系特异定量PCR检测方法的准确度较高,可在日常检验中推广应用。

转基因玉米ND207转化事件特异性定性PCR检测方法及其标准化

转基因玉米ND207是中国农业大学研发的转mCry1Ab和mCry2Ab基因的抗虫玉米,本研究的目的是建立ND207转化事件特异性定性PCR检测方法。根据研发者提供的引物进行PCR扩增,PCR产物测序分析,获得了5’端旁侧序列262 bp,包括109 bp的载体序列和153 bp的玉米基因组序列, 3’端旁侧序列316 bp,包括76 bp的载体序列和240bp的玉米基因组序列。针对两端旁侧序列设计14条引物,组成25对引物组合进行引物筛选,选中3’端一对最佳引物优化PCR反应体系及反应条件,建立ND207的转化事件特异性定性PCR检测方法, PCR产物片段大小为166 bp。经过测试,该方法的检出限为0.1%,相当于20个拷贝的ND207特异分子片段。国内8家转基因生物安全检测机构对本方法进行了特异性测试、检出限测试和再现性测试,循环验证报告显示:该方法符合国家标准方法的各项要求,可在检测行业推广应用。ND207转化事件特异性定性PCR检测方法的建立,为我国ND207及其衍生品系的安全监管提供技术支撑。