基因枪法转基因水稻中hpt基因稳定遗传

基因枪转化将潮霉素磷酸转移酶基因（ｈｐｔ）导入粳稻品种７７１７０，获得可育的转基因植 株，研究外源基因遗传的稳定性。自交后代（Ｔ１和Ｔ２）经潮霉素筛选获得抗性植株和敏感植 株，分子鉴定结果表明抗性植株带有ｈｐｔ基因，而敏感植株中没有ｈｐｔ基因存在。Ｔ１和Ｔ２代中 潮霉素抗性表现为显性单基因位点的遗传方式，符合孟德尔分离规律，并得到分子鉴定结果 的证实。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交结果显示，ｈｐｔ基因多拷贝整合在水稻基因组中，并成紧密连锁状态在 Ｔ１和Ｔ２代中稳定遗传。ＳＧ－１５的部分Ｔ２代株系中发现ｈｐｔ基因不完全失活现象，并且与甲基 化状态可能无关。

hpt与bar基因作为水稻转基因筛选标记的比较研究

标记基因的选择是影响植物遗传转化和转基因后代筛选成败的关键因素。hpf与bar作为两种常用的水稻转化筛选标记被广泛应用于水稻的转化。为比较两者在实际应用中的效果,文章首先对比了在潮霉素和除草剂(Bialaphos)两种筛选剂下水稻遗传转化的情况。研究表明,hpf基因的转化筛选体系相对于bar基因在转化效率上提高近两倍,转化周期提前至少10d,且插入基因拷贝数更低。随后,文章分析了利用潮霉素浸种法在田间筛选转基因水稻的可行性,研究显示当潮霉素浓度大于167mg/L时,可以对以水稻品种kitaake为亲本的转基因材料进行有效筛选,达到常规除草剂的筛选效果。但与除草剂相比较,潮霉素的田间筛选成本却处于劣势。文章研究和讨论了hpt和bar基因在遗传转化和后代田间筛选中的优缺点,并提供了一种利用潮霉素浸种法筛选转基因后代阳性植株的手段,为将来在水稻转基因研究工作中根据实际需求选择合适的遗传转化、筛选体系提供参考。

转基因作物标记蛋白HPT融合表达载体构建、纯化及复性研究

目的潮霉素磷酸转移酶基因(hpt)是转基因作物中广泛应用的抗生素标记基因,本研究构建该基因的融合表达载体,以期得到足量纯化的HPT蛋白,为该外源蛋白的进一步安全性评价奠定基础。方法将hpt基因克隆到线性表达载体pET41 EK/LIC中,得到该基因的融合表达载体pET41EK/HPT,将pET41EK/HPT载体转入大肠杆菌BL21(DE3)中进行表达,沉淀中的包涵体进行了稀释复性、柱上复性和N-十二烷基肌氨酸钠(SKL)溶解稀释复性等复性研究及活性测定、标签切除、N端测序等工作。结果融合蛋白主要以无活性的包涵体形式存在,各复性方法表明SKL溶解稀释复性得到的蛋白在活性及产率方面明显高于其他两种方法,利用该方法每升培养物可获得78mg活性HPT融合蛋白,纯度约为93%,经肠激酶切割后,得到的蛋白与天然HPT蛋白N端氨基酸序列完全相同。结论利用本研究方法可得到在活性、分子量及氨基酸序列等方面与天然HPT蛋白一致的目的蛋白。

转基因及常规水稻幼苗对潮霉素敏感性的研究

研究了转基因及常规水稻幼苗叶面喷施潮霉素B溶液后的反应。结果发现,常规水稻吸收潮霉素B后,叶片会出现以褐斑为特征的中毒症状。在50～100mgL浓度范围内,褐斑的数目和面积随时间和浓度的增加而增加,溶液中滴加DMSO可提高潮霉素对稻苗的毒性。浓度在75mgL及以上时,喷后第7天,处理的所有幼苗都出现症状。而浓度在50mgL时,个别幼苗经处理后未出现中毒症状。在上述浓度范围内,带潮霉素磷酸转移酶基因(hpt)的Bt转基因水稻(克螟稻)幼苗均未出现中毒症状。苗期鉴定与抽穗前后成株期鉴定的结果相一致。讨论了叶面喷施潮霉素B溶液在转基因水稻育种和筛选潮霉素敏感转基因水稻突变体中的可能应用。

水稻穗期活体植株对潮霉素的敏感性分析及突变体选育

携带潮霉素磷酸转移酶基因(HPT)的转基因作物细胞和组织对抗生素潮霉素具有一定耐性,是作物尤其是单子叶作物遗传转化中常用的选择基因。本研究旨在建立一种活体植株潮霉素抗性快速鉴别技术,用于转基因育种和相关研究。在始穗期前后,用不同浓度潮霉素B溶液(25～100mg/L)喷洒常规及转基因水稻植株,考察叶片和谷粒的中毒症状。发现常规水稻在高于50mg/L的潮霉素溶液处理后,叶片出现褐色斑点,稻穗部分谷粒颖壳呈黄褐色的中毒症状,叶片斑点和黄褐色谷粒的数量均随剂量增大而增加。经100mg/L潮霉素处理后,籼稻品种嘉优99和C10剑叶每平方厘米平均斑点数目为21.1和19.2个,穗上黄褐色谷粒比例分别达27.6%和23.5%;粳稻品种嘉优5号和R5叶片中毒斑点数为11.8和10.7个,黄褐色谷粒比例分别为11.2%和11.9%,表明2份籼稻材料较2份粳稻材料对潮霉素更为敏感。在上述浓度范围内,携带HPT的转Bt基因水稻克螟稻1号均未出现中毒症状。对γ射线诱变处理克暝稻的M2群体(共12万株)穗期喷施100mg/L的潮霉素B溶液,从中筛选到42株潮霉素敏感型突变体,组织化学法分析表明这些植株具有β-葡萄糖苷酸酶GUS活性。对能够取到较嫩叶片的14个单株采用离体叶片法进行抗虫性鉴定,证明这些植株对二化螟仍然表现高抗。上述结果表明,在始穗期喷施100mg/L潮霉素溶液,潮霉素敏感植株可出现明显、直观的中毒症状,可以在活体植株水平上有效鉴别植株是否携带HPT,可用于育种中转基因植株的筛选或转基因安全评估中植株的鉴别。

农杆菌介导的蝴蝶兰基因转化系统的建立

针刺后的蝴蝶兰‘White Hikaru’的类原球茎(PLB),与含绿色荧光蛋白基因(gfp)和潮霉素磷酸转移酶基因(hot)的pcAMBIA 1300-SmGF、P的根瘤农杆菌LBA4404共培养,培育出了转基因的蝴蝶兰。经绿色荧光蛋白检测和Southern印迹,证实了再生植株中含gfp基因和hot基因。

绿色荧光蛋白和潮霉素抗性双标记载体转化草酸青霉菌P8的研究

草酸青霉菌P8(Penicillium oxalicum)溶磷菌株具有较强的溶解多种无机难溶磷的能力和促进作物生长的作用。为研究P8在作物根际的定殖状况,用携带加强型绿色荧光蛋白和潮霉素抗性的双标记载体转化溶磷青霉菌P8的原生质体,筛选出稳定、高效表达GFP并对潮霉素产生抗性的转化菌株,Southern杂交分析结果显示,外源质粒DNA是以非同源重组方式整合到转化菌株基因组染色体上。试验证明转化菌株的形态学特征和溶磷能力与野生型菌株无明显差别。

基因枪介导的大蒜遗传转化体系的建立

以大蒜无菌苗根诱导的愈伤组织为受体进行基因枪转化,根据愈伤组织的形态特征设计了6组基因枪转化参数进行试验。结果表明,其中4组转化试验都获得了转基因植株;轰击距离9 cm、压力1100 psi和轰击距离12.5 cm、压力1300 psi各轰击1次的轰击方式获得了最高的转化效率,为2.4%。对抗性植株进行了PCR和Southern blot检测,证明pCAMBIA1301载体上的潮霉素抗性选择标记基因和gus报告基因已整合到抗性植株的基因组中。对转化后的愈伤组织、胚状体、根、再生芽尖和叶片进行gus基因的表达检测,抗性材料显示出明显的蓝色反应。这些结果表明已初步建立了基因枪介导的大蒜遗传转化体系,将为大蒜的基因工程改良奠定基础。

以潮霉素B磷酸转移酶基因为遗传标记的启动子探针型载体的构建

用来自大肠杆菌的潮霉素Ｂ磷酸转移酶基因（ｈｙｇｒ）作为遗传标记构建了启动子探针型载体ｐＳＵＰＶ８，该基因的转录和翻译起始区以及５’－端编码区两个密码子均被除去，载体骨架为大肠杆菌质粒ｐＵＧＶ２。

转基因作物标记蛋白潮霉素磷酸转移酶活性的测定方法

潮霉素磷酸转移酶 (HPT)是转基因作物中重要的标记蛋白 ,其活性的测定对含有该标记基因的转基因作物的植株构建、基因沉默、标记基因去除及安全性分析等具有重要的作用。本文综述了潮霉素磷酸转移酶活性测定的几种方法 ,包括放射化学法、抑菌生长法及酶耦联法 ,其中放射化学法用于检测组织粗提蛋白中的HPT活性 。

大群体转基因大麦后代快速筛选研究

以携带有潮霉素标记基因的RNAi转基因大麦和常规大麦为材料,采用叶片涂抹法进行了潮霉素筛选浓度确定及转基因大麦T2代和回交后代的筛选和PCR检测。结果表明,3000mg/L潮霉素连续涂抹3次,5d后转基因大麦涂抹区域无受害症状,生长受害率显著低于无涂抹处理。潮霉素涂抹检测结果与其PCR检验结果的符合度为96.2%,目的基因筛选准确率可达61.8%。表明所建立的活体幼苗潮霉素叶片涂抹法筛选转基因大麦快速,直观、准确,具有一定可行性。

含绿色荧光蛋白和HyTK基因双顺反子腺病毒载体的构建及鉴定

目的构建一种带有绿色荧光蛋白（ＧＦＰ）和潮霉素磷酸转移酶和ＨＳＶ－ＴＫ的融合基因（ＨｙＴＫ基因）的新型腺病毒载体，用于简便、快速地了解自杀基因在恶性肿瘤中的转染效率和提高疗效。方法利用脑炎心肌炎病毒的内部核糖体进入位点（ｉｎｔｅｒｎａｌｒｉｂｏｓｏｍｅｅｎｔｒｙｓｉｔｅ，ＩＲＥＳ），将ＧＦＰ的ｃＤＮＡ与ＨｙＴＫ真核表达载体重组，构建获得含ＧＦＰ和ＨｙＴＫ基因真核表达载体，在Ｌｉｐｏｆｅｃｔｉｎ介导下转染ＣＯＳ－７细胞，检测其表达后进一步克隆获得含ＧＦＰ和ＨｙＴＫ基因双顺反子腺病毒载体。结果构建含绿色荧光蛋白和ＨｙＴＫ基因双顺反子腺病毒载体，显示该载体可获得ＨｙＴＫ基因及ＧＦＰ的良好表达。结论含绿色荧光蛋白和ＨｙＴＫ基因双顺反子腺病毒载体的构建为ＨｙＴＫ基因治疗恶性肿瘤用于临床提供了新的治疗工具及随访检测手段。

HyTK基因用于膀胱癌基因放射治疗的实验研究

目的 了解放射治疗协同单纯疱疹病毒 胸苷激酶 (HSV TK) /更昔洛韦 ( gancyclovir,GCV)对膀胱癌细胞的联合杀伤作用。方法 通过逆转录病毒介导 ,将潮霉素磷酸转移酶和HSV TK的融合基因 (HyTK)基因转入膀胱肿瘤细胞株EJ中并获得表达 ,联合应用放射治疗及低剂量GCV ,了解基因 放射治疗对转基因细胞EJ/HyTK的杀伤作用。 结果 SouthernBlot、DotBlot检测证实HyTK在转基因细胞的表达 ,联合应用低剂量GCV可使转入HyTK基因的膀胱癌细胞株对放疗的敏感性明显增高 (SER =1.3 6)。结论 放疗协同HSV TK/GCV系统可作为膀胱癌基因治疗的一种有效方法。