小球藻对5种常用基因工程抗生素的敏感性研究

于1996年以本实验室培养的椭圆小球藻为材料，就其对G418、潮霉素、氯霉素、链霉素、卡那霉素等5种抗生素的敏感性进行了研究。结果表明，小球藻对氯霉素、链霉素和卡那霉素不敏感，对潮霉素较为敏感，100ug／ml（致死剂量，下同）即0.190mmol／L（致死浓度，下同）的用量可抑制固体培养中小球藻的生长；对G418则高度敏感，30ug／ml即0.043mmol／L的G418即可完全抑制固体培养中小球藻的生长，15ug／ml即0．022mmol／L的G418即可完全抑制液体培养中小球藻的生长。与其它4种抗生素相比，G418更适合作为小球藻基因工程的选择试剂。

8种抗生素对塔玛亚历山大藻生长的影响

对一株有毒的塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense (Lebour) Balech)进行了8种抗生素—氯霉素、红霉素、林可霉素、庆大霉素、金霉素、氨苄青霉素、新霉素和链霉素的敏感性实验.结果表明,该藻对抗生素较为敏感.其中的5种:氯霉素、红霉素、林可霉素、庆大霉素和金霉素,对藻8 d比生长速率的EC50分别为2.45μg/cm3,25.2μg/cm3,7.95μg/cm3,285 u/cm3,58.7μg/cm3,可用作该藻基因工程的选择压力,其对应的抗性基因可以作为基因工程阳性选择标记基因,应用于塔玛亚历山大藻的遗传操作研究.新霉素和链霉素对A.tamarense的生长无明显抑制作用,可以用于藻株无菌化培养而应用于甲藻产毒机制和赤潮爆发机理的研究,还应用筛选出的抗生素对藻培养物进行了除菌实验.

杜氏盐藻基因工程选择标记的研究

研究了杜氏盐藻对链霉素、卡那霉素、潮霉素、G4 18和氯霉素 5种常用抗生素的敏感性。结果表明 ,经 4周培养 ,盐藻对链霉素、卡那霉素、潮霉素和G4 18不敏感 ,浓度高达 6 0 0 μg/ml时 ,也不能抑制盐藻生长。对氯霉素很敏感 ,6 0 μg/ml即可完全抑制固体和液体培养中盐藻的生长。氯霉素适合作为盐藻基因工程的筛选抗生素 。

燕麦分子育种研究进展

燕麦是一种主要生长在温带冷凉地区的粮饲兼用作物,近年来燕麦的营养价值和降低胆固醇特性的发现使人们认识到燕麦及其制品是一种健康食品,促进了燕麦产业发展,对燕麦品种培育提出了更高要求。在此背景下,现代生物技术与常规育种技术结合是满足这一需求的重要途经。本文综述了国内外燕麦分子育种方面的研究进展:(1)我国燕麦种质资源的收集与遗传多样性研究。我国的燕麦种质资源收集工作起始于20世纪50年代,迄今收集并保存了5282份燕麦种质资源。对这些资源的遗传多样性分析研究表明,国内的燕麦种质资源中内蒙古和山西的资源多样性最高;(2)利用各种分子标记构建燕麦遗传连锁图谱研究;(3)一些重要农艺性状的QTL定位研究以及全基因组关联分析研究。包括产量、含油量、β-葡聚糖含量、蛋白质含量、抽穗期、抗病基因、抗冻性等重要农艺性状;(4)标记辅助基因组选择技术在燕麦中的应用;(5)燕麦遗传工程育种研究进展。同时,本文将国内的主要研究进展与国外相关的最新研究成果进行了比较,并对当前分子育种中存在的问题及今后的研究方向进行了探讨,希望能为今后通过生物技术手段培育燕麦新品种提供一定的参考。

质体基因工程中选择标记基因研究进展

与细胞核基因工程相比,质体基因工程能更安全、精确和高效地对外源基因进行表达,作为下一代转基因技术已广泛用于基础研究和生物技术应用领域。与细胞核基因工程一样,质体基因工程中也需要合适的选择标记基因用于转化子的筛选和同质化,但基于质体基因组的多拷贝性和母系遗传特点,转化子的同质化需要一个长期的筛选过程,这就决定了质体基因工程中选择标记基因的选择标准将不同于细胞核基因工程中广泛使用的现行标准。目前,质体基因工程的遗传转化操作中使用较多的是抗生素选择标记基因,出于安全性考虑,需要找到可替换、安全的选择标记基因或有效的标记基因删除方法。本文在对质体基因工程研究的相关文献分析基础之上,对主要使用的选择标记基因及其删除体系进行了综述,并对比了其优缺点,同时探讨了质体基因工程中所使用的报告基因,以期为现有选择标记基因及其删除体系的改进和开发提供一定参考,进一步推动质体基因工程,尤其是单子叶植物质体基因工程的发展。

植物转基因育种的分析与研究

自1983年培育出第一株转基因植物——转基因烟草以来,转基因育种研究已取得飞速发展。应用转基因技术培育了一批抗除草剂、抗虫、抗病、抗逆和优质的转基因材料,有些已实现产业化。就近年来转基因研究在转化技术体系、转化效率和筛选鉴定方面作一概述,就热点问题,如如何培育安全型无选择标记转基因植物和提高外源基因稳定性、表达量等进行分析,并就有关问题提出建议。

植物基因工程——标记基因的安全利用

基因工程自诞生以来,在提高植物的农艺和园艺品质上发挥着巨大作用的同时,其安全性也一直是人们争论的焦点。其安全性争论主要集中在导入的目的基因,以及标记基因是否会对食品安全和生态平衡造成威胁。就植物基因工程中标记基因的安全利用作一论述和评价。

重组基因工程乳酸菌的研究进展

乳酸菌作为人和动物体内的正常菌群,具有诸多益生功能。随着分子生物学研究的不断深入,重组基因工程乳酸菌研究取得了较快进展。在构建表达外源功能性基因的重组基因工程乳酸菌、表达保护性抗原蛋白质用以递呈黏膜免疫抗原的过程中,乳酸菌质粒载体起到了至关重要的作用。电转化技术的应用,简化了操作过程,推动了重组基因工程乳酸菌的研究与应用。

FLP/FRT位点特异性重组系统在剔除植物筛选标记基因中的应用

作为标记基因剔除的重要手段之一的FLP/FRT位点特异性重组系统自发现以来,在植物基因工程研究领域尤其是标记基因的删除方面得到了广泛应用,已成为提高转基因植物安全性的有效方法.文章就FLP/FRT位点特异性重组系统的基本概况及其在植物基因工程中标记基因删除方面的应用进行综述,并讨论了其在实际应用中的利弊与在分子生物学研究中的应用前景.

海洋微藻基因工程的选择标记

6种海洋微藻新月菱形藻 (NitzschiaclosteriumEhr.)、牟勒氏角刺藻 (ChaetocerosmuelleriLemm .)、三角褐指藻(PhaeodactylumtricornutumBohl.)、绿光等鞭金藻 870 1 (IsochrysisgalbanaParke 870 1 )、亚心形扁藻 (Platymonassubcordi formis (Wille)Hazen)和小球藻 (ChlorellavulgarisBeij.)对 5种抗生素的敏感性实验表明 ,不同的海洋微藻对各种抗生素的敏感性不同 ,其中氯霉素是 6种海洋微藻普遍敏感的抗生素 ,它对 6种海洋微藻 72h的半抑制浓度在 5 6～2 89mg/L之间。可见氯霉素是 6种海洋微藻较理想的选择压力。因此CAT(氯霉素乙酰转移酶 )基因可作为阳性选择标记基因广泛应用于海洋微藻的基因工程研究。另外 ,牟勒氏角刺藻还对卡那霉素 ,氨苄青霉素敏感。三角褐指藻也对氨苄青霉素敏感。因此 ,NTPⅡ (新霉素磷酸转移酶 )基因和Ampr(氨苄青霉素抗性 )基因也可作为牟勒氏角刺藻基因工程研究的阳性选择标记基因。Ampr 基因还可作为三角褐指藻基因工程研究的阳性选择标记基因。

波吉卵囊藻遗传转化体系选择标记的筛选

【目的】确定波吉卵囊藻(Oocystis borgei)遗传转化体系中的选择筛选标记。【方法】使用分光光度计法测定藻体生物量、叶绿素含量及观察藻液颜色变化,综合评定波吉卵囊藻对6种抗生素的敏感性。【结果】1)波吉卵囊藻对博来霉素非常敏感,25μg/m L的博来霉素即能完全抑制藻体生长,叶绿素含量极显著低于对照组(P<0.01),藻体颜色发黄变白;2)红霉素和氯霉素各浓度的处理都会使藻体生物量和叶绿素含量极显著降低(P<0.01),但是溶解红霉素和氯霉素的乙醇溶剂会对藻体生长产生抑制,不适用作筛选试剂;3)氨苄青霉素、遗传霉素和庆大霉素对波吉卵囊藻生长抑制作用不明显,甚至会促进叶绿素含量的增加。【结论】质量浓度为25μg/m L的博来霉素可以作为波吉卵囊藻遗传转化中的筛选试剂。

叶绿体功能基因的工程改造

主要介绍叶绿体功能基因工程改造的目的、受体材料、主要方法、转入外源基因细胞的筛选和鉴定等。

原壳小球藻对6种常用抗生素的敏感性评价

目的:评价原壳小球藻对6种常用抗生素的敏感性,找到合适的抗生素作为藻株遗传改造的抗性标记。方法:在固体培养基中筛选最适合用于原壳小球藻筛选的抗生素,然后在液体培养基中加入不同浓度的抗生素,分别在第4天,第7天,第14天和第21天测定藻液的OD440值并计算抗生素对藻的生长抑制率(P%)。根据抑制率(P%)与抗生素浓度(C)的关系来评估原壳小球藻对抗生素的敏感性。结果:经过2周的筛选试验,在固体培养基中,潮霉素的致死剂量为20μg/mL,链霉素、卡那霉素、壮观霉素、氯霉素的致死剂量分别超过100、500、100、600μg/mL。而在G418质量浓度为5μg/mL时,原壳小球藻的生长就受到显著的抑制;当质量浓度为10μg/mL时已经完全抑制了原壳小球藻的生长,因此,对于G418而言,10μg/mL是原壳小球藻生长的致死剂量。在液体培养基中,G418的作用剂量与固体培养基中的剂量一致,并且5μg/mL对原壳小球藻生长的抑制率维持在80%以上,10μg/mL对原壳小球藻生长的抑制率维持在95%左右。结论:原壳小球藻对氯霉素不敏感,对卡那霉素、链霉素、壮观霉素较为敏感,对潮霉素表现出高度敏感性,对G418最敏感。与其它5种抗生素相比,G418更适合作为原壳小球藻遗传转化的抗生素抗性选择标记。

不同发育时期海带基因工程选择标记的研究

本文以海带(Saccharina japonica)配子体、配子体克隆及幼孢子体为实验材料,研究了不同发育时期的海带对草甘膦、草丁膦、氯霉素的敏感性,经SPSS软件计算出一定时间内3种选择试剂对不同发育时期海带的半致死剂量(LD50)。结果表明:海带配子体及配子体克隆对草甘膦和草丁膦极为敏感,对氯霉素较为敏感。4d时,草甘膦和草丁膦对海带配子体的LD50分别为8.19μg/mL和19.27μg/mL,对海带配子体克隆的LD50分别为73.69μg/mL和39.08μg/mL;而氯霉素对海带配子体及配子体克隆4天的LD50则高达742.00μg/mL和701.51μg/mL。海带幼孢子体仅对草甘膦极为敏感,4d的LD50为40.93μg/mL;对草丁膦和氯霉素较为敏感,4d的LD50分别为214.51μg/mL和907.86μg/mL。该结果说明草甘膦和草丁膦适合作为以海带配子体和配子体克隆为实验材料的基因工程选择试剂,草甘膦则更适合以海带幼孢子体为实验材料的基因工程选择试剂。