数字PCR和荧光定量PCR检测转基因番木瓜中外源基因拷贝数方法的建立及其应用

传统的检测转基因植物中外源基因拷贝数的方法是Southern杂交,该方法成本高、周期长,难以满足高通量检测外源基因拷贝数的育种需求,因此,本研究旨在建立快速且高通量检测转基因番木瓜中外源基因拷贝数的方法。本研究从番木瓜基因组中筛选出2个单拷贝基因Cpa03g018830和Cpa03g018770,以已知外源基因为单拷贝整合的转基因番木瓜为参照,利用数字PCR鉴定其拷贝数,进一步以其为内参基因,以番木瓜转基因育种常用的筛选标记基因NPTⅡ为外源目的基因,建立利用数字PCR和荧光定量PCR技术检测转基因番木瓜中外源基因拷贝数的方法。结果表明:Cpa03g018830和Cpa03g018770均为单拷贝基因;建立的数字PCR方法对转基因番木瓜中的外源基因拷贝数的检测准确可靠,而荧光定量PCR对转基因番木瓜中外源基因单低拷贝整合的检测准确度较高,对外源基因多拷贝整合的检测准确度则较低,因此,荧光定量PCR适合用来在大量转基因植株中初筛出单低拷贝整合的植株。本研究鉴定的单拷贝基因Cpa03g018830和Cpa03g018770可作为转基因番木瓜中外源基因拷贝数检测的内参基因,且建立的利用数字PCR和荧光定量PCR技术检测转基因番木瓜中外源基因拷贝数的方法,操作简单,速度快,适合批量检测,可为番木瓜转基因抗病育种中单低拷贝株系的选育提供新的方法。

利用实时荧光定量PCR法检测转基因水稻外源基因拷贝数的研究

转基因植物中外源基因拷贝数是影响目的基因表达水平和遗传稳定性的重要因素,因此外源基因拷贝数的检测成为转基因研究的关键.利用高通量、快速、灵敏的SYBR GreenⅠ荧光定量实时PCR法,检测了转大麦烟酰胺合成酶基因(NAS1)水稻中外源基因拷贝数.以蔗糖磷酸合成酶基因(SPS)作为水稻的内源参照基因,通过梯度稀释法,分别获得了NAS1和SPS基因的Ct值与起始模板数的相关性标准曲线,相关系数分别为0.99976和0.99571,相关性高.通过目的基因NAS1和水稻内源参照基因SPS起始模板数的比较,获得了目的基因在转基因水稻中的拷贝数,在8株转基因株系中,1株为假阳性,1株拷贝数为1,3株拷贝数为2,其余3株拷贝数分别为3、4和7,而阴性对照拷贝数为0.这种方法快速、简便、准确,可以满足转基因育种工作中对后代优良株系的选择.

实时荧光定量PCR技术在检测外源基因拷贝数中的应用

通过对PCR法、Southern Blot法、IPCR法与实时荧光定量法4种转基因外源基因检测方法的比较认为:PCR扩增虽十分灵敏,但有时会出现似阳性扩增,因而对外源基因是否整合还需进行验征。Southren方法准确性高,特异性强,但存在费时、费力的缺点。同时实际操作中就需要较大量的植物材料来提取DNA,而转基因植物的愈伤组织在无菌条件下经过筛选、重新分化后,一般都比较细弱,不宜大量取样。IPCR法虽可以转座突变分离基因,但当转座子作为外源基因通过农杆菌介导等方法导入植物时,由于T-DNA整合到染色体中引起插入突变并分离基因造成误差。实时定量PCR技术的特异性和高信噪比为转基因拷贝数定量提供了方便,实时定量PCR法,花费试剂少、节省劳力和时间,需要DNA样品量少,并不进行放射检测。同时对实时荧光定量PCR法计算进行了详细介绍。

利用SYBR Green实时定量PCR法检测转基因植物外源基因的拷贝数

[目的]探讨SYBR Green实时定量PCR技术应用于检测转基因植物外源基因拷贝数的可行性。[方法]使用SYBR Green实时定量PCR技术,以转CYCD3;1的拟南芥为材料,通过CYCD3;1基因与单拷贝内参基因以及转基因株系中的CYCD3;1基因与野生型植株的比较来确定外源基因的拷贝数。[结果]该法计算所得外源基因拷贝数与传统高准确性的Southern blot法结果相符。[结论]使用该法检测外源基因拷贝数简单易行,可操作性强。

实时荧光PCR检测转基因大豆外源基因的拷贝数

快捷、准确地检测转基因植物中外源基因的拷贝数,是转基因生物育种的重要研究内容,具有较大的应用前景。本研究以7个抗虫BT（Bacillus thuringiensis）和抗草甘膦EPSPS-G10转基因大豆事件为材料,以SYBR Green I为荧光染料,利用实时荧光定量PCR方法,根据PCR反应获得的Ct值与起始模板数的对数值存在线性反比关系这一原理,建立了相关性系数在0.99以上的模板定量标线。通过目的基因与内参基因——大豆肌动蛋白编码基因ACTIN的起始模板量比较,估算出各株系的目的基因拷贝数。数据显示,株系1、2、3和4的2个基因均为单拷贝,株系6的2个基因均有2个拷贝,株系5和7的2个基因的拷贝数为3。利用Southern印迹方法对材料1～4的拷贝数进行验证,结果表明,两者的检测结果基本一致,证明实时荧光PCR检测法是大豆外源基因拷贝数检测中快速有效的方法。实时荧光PCR高效快速检测基因拷贝数,对于大规模转基因株系的外源基因拷贝数检测应用具有重大意义。

利用TaqMan定量PCR技术不依赖参比内源基因测定转基因植物外源基因拷贝数

目的:建立一种利用TaqMan荧光PCR定量技术不依赖参比内源基因测定转基因植物外源基因拷贝数的分析方法。方法:以转基因大豆RRS和转基因玉米Bt176为材料,通过转基因植物外源基因与品系特异序列拷贝数的比较测定外源基因整合拷贝数。结果:3次测得的Bt176玉米中Cry1A(b)基因的整合拷贝数分别为2.69,3.43和2.83,平均为2.98,标准偏差(SD)为0.40,相对标准偏差(RSD)为13.28%,即Cry1A(b)基因在Bt176玉米中的整合拷贝数为3;3次测得的RRS大豆中EPSPS基因拷贝数分别为1.08,1.01,0.96,平均为1.01,SD为0.06,RSD为6.06%,即RRS大豆中EPSPS基因拷贝数的测定结果是单拷贝。结论:本研究建立的转基因植物外源基因拷贝数测定方法可准确测定转基因植物外源基因的拷贝数。与现有的通过外源基因与参比内源基因拷贝数比较测定转基因植物外源基因拷贝数的方法相比,不但避免了选择物种特异性的看家基因及测定看家基因拷贝数等大量工作,而且应用范围更广泛。

实时荧光定量PCR(TaqMan)法测定外源基因的拷贝数

实时荧光定量PCR是近年新兴的一项技术,因其快速、方便、便宜,需要DNA样品量少,无需放射性检测等优点被广泛应用于基因的定量分析。该文就实时荧光定量PCR(TaqMan)技术的发展、基本原理及测定外源基因拷贝数的技术流程做一介绍。

荧光定量PCR法检测重组汉逊酵母中HBsAg基因的拷贝数

重组汉逊酵母基因中外源基因拷贝数是影响目的基因表达水平和检测传代稳定性的重要因素,因此外源基因拷贝数的检测成为研究和分析重组基因的重要内容。利用快速、灵敏的荧光定量PCR法检测外源基因HBsAg拷贝数,以Mox基因为内源参照基因,通过梯度稀释法,建立了Mox基因和HBsAg基因的循环数(Ct值)与起始模板数的相关标准曲线,其相关系数分别达到0.9996和0.9982。通过比较目的基因HBsAg和内源参照基因Mox在同一荧光强度下出峰的循环数,获得了目的基因HBsAg在重组汉逊酵母中的拷贝数为39。发酵前后HBsAg基因在重组汉逊酵母中稳定存在,发酵前后拷贝数相差均小于6.2%。本方法快速、简便、准确,可以满足基因拷贝数检测的需要。

利用SYBR Green实时定量PCR法检测转基因植物外源基因的拷贝数(英文)

[目的]探讨SYBR Green实时定量PCR技术应用于检测转基因植物外源基因拷贝数的可行性。[方法]使用SYBR Green实时定量PCR技术,以转CYCD3;1的拟南芥为材料,通过CYCD3;1基因与单拷贝内参基因以及转基因株系中的CYCD3;1基因与野生型植株的比较来确定外源基因的拷贝数。[结果]该法计算所得外源基因拷贝数与传统高准确性的Southern blot法结果相符。[结论]使用该法检测外源基因拷贝数简单易行,可操作性强。

实时定量PCR检测转基因绵羊拷贝数

【目的】利用高通量、快速、灵敏的实时荧光定量PCR法,检测转类胰岛素样生长因子1-红色荧光蛋白基因(insulin-like growth factor 1-red fluorescent protein,IGF1-RFP)绵羊中外源基因的拷贝数。【方法】以甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)作为绵羊的内源参照基因,梯度稀释法。【结果】分别获得RFP和GAPDH基因的Ct值与起始模板数的相关性标准曲线,R2分别为0.999和0.999,相关性高。通过比较目的基因RFP和GAPDH起始模板数,得到外源基因在转基因绵羊中的拷贝数。编号0152、0216、0217、0218的转基因绵羊拷贝数分别为3、1、1、1。【结论】以IGF-I转基因细毛羊为研究对象,针对外源基因序列和内源参照基因序列设计特异性引物,利用实时荧光定量PCR法对IGF-I转基因细毛羊外源基因的拷贝数进行检测,并且准确检测外源基因的拷贝数。

RT-PCR检测毕赤酵母外源β-甘露聚糖酶基因拷贝数

利用荧光定量PCR方法检测毕赤酵母外源β-甘露聚糖酶基因(man)拷贝数。以毕赤酵母中高度保守基因三磷酸甘油醛脱氢酶基因(gap)为内参基因,分别构建含有gap和man的克隆质粒,进行RT-PCR反应构建gap和man双标准曲线;获得的双标准曲线具有良好的重复性,其相关系数(R2)均为0.999,其扩增效率分别为105.1%和102.2%。提取含有外源man基因的毕赤酵母基因组进行RT-PCR检测,通过双标准曲线计算出外源man基因的拷贝数。结果显示:预先经过博莱霉素(Zeoicn)抗性筛选得到的10株毕赤酵母重组菌株中含有1、2、3、4、5和7个不等拷贝的β-甘露聚糖酶基因。结果表明该方法能够高效快速筛选和鉴定出含有不同外源β-甘露聚糖酶基因拷贝数的毕赤酵母重组菌株。

利用多重荧光定量PCR方法检测线粒体DNA拷贝数

为准确快速地检测出线粒体DNA拷贝数,建立新型多重荧光定量PCR(polymerase chain reaction)方案。该方案以高拷贝基因(300拷贝)替代以往单拷贝基因作为内参,减小线粒体拷贝数与内参基因拷贝数差异,同时,该方案在单管中检测线粒体和内参基因的拷贝数,消除了在不同管中检测内参基因和目的基因时的孔间差。此外考察了不同DNA抽提方法对线粒体DNA拷贝数检测结果的影响,并且构建质粒标准品(含有内参基因和线粒体DNA区段)。采用该方案检测100例中国人外周血样本线粒体DNA拷贝数,发现线粒体DNA拷贝数与年龄呈现负相关。该新型多重荧光定量PCR方案适用于大规模人群中线粒体DNA拷贝数的检测。

REAL-TIME PCR方法测定转基因小麦中外源基因拷贝数

采用SYBR GreenⅠreal-time PCR方法检测7株转基因小麦中外源半夏凝集素基因的拷贝数。以小麦蜡质基因(wx012)作为内参基因,以未转基因小麦基因组DNA为内参基因标准品进行5倍梯度稀释得到内参基因CT值与起始模板量的相关性标准曲线:y=-0.2667x+6.98;以含半夏凝集素基因(pta)的质粒DNA为目的基的因标准品同样进行5倍梯度稀释,建立目的基因CT值与起始模板量的相关性标准曲线:y=-0.2118x+4.53。通过SYBR GreenⅠreal-time PCR分别获得每一样本中目的基因和内参基因的CT值,将CT值分别代入标准曲线计算该样本中内参基因和目的基因起始模板量,目的基因与内参基因起始模板量比值即是目的基因在该转基因植株中的拷贝数。计算结果为:单拷贝的有1株,2个拷贝1株,3拷贝和4拷贝的各有2株,其中有1株为假阳性植株。

实时荧光定量PCR检测2-MIB合成基因及与产嗅藻的相关性研究

采集了3个水库的水样,使用新型检测技术——定量PCR探针法对合成2-MIB的基因(mibC)进行检测,并对水样同步进行产嗅藻丰度检测,分析两者之间的相关性。研究表明,mibC基因拷贝数与产嗅藻丰度具有明显的线性关系,相关系数在0.736~0.819之间。可通过定量PCR探针法检测的mibC基因拷贝数来反映水体中产嗅藻的丰度水平,进而判断水体异味风险水平。

转基因番茄防龋疫苗中外源目的基因拷贝数的检测

目的:采用SYBR Green实时荧光定量PCR方法检测转基因番茄防龋疫苗中外源目的基因的拷贝数。方法:用本课题组前期构建的重组质粒pEAC10、pEPC10作为标准品,SYBR Green实时荧光定量PCR法对含外源目的基因pacA-ctxB、pacP-ctxB的转基因番茄植株总基因组样本重复检测,取平均值作为目的基因拷贝数。结果:含pacA-ctxB转基因番茄植株外源目的基因的拷贝数为1.3,含pacP-ctxB转基因番茄植株外源目的基因的拷贝数为3.2。结论:构建的转基因番茄植株属低拷贝转基因植物,具有较好的稳定性。

人α-乳清蛋白转基因克隆牛外源基因拷贝数的分析

为了探讨转基因克隆动物外源基因拷贝数及拷贝数在传代过程中的变化,本研究应用实时荧光定量PCR检测人α-乳清蛋白(human alpha-lactalbumin,HLA)转基因克隆牛及其子代共5头牛中外源基因的拷贝数,其中K060923为亲代,172、081、189、隆娃为子代。HLA基因在亲代转基因克隆牛K060923中的拷贝数为1.145,在子代转基因克隆牛172、081、189和隆娃中分别为0.998、1.107、0.891和0.842。结果表明,5头牛中外源基因拷贝数都在1左右,说明人α-乳清蛋白基本以单拷贝形式整合到宿主基因组中,且稳定遗传。

利用实时荧光定量比较Ct法检测转基因小鼠外源基因拷贝数

目的:在建立转基因小鼠模型时,外源基因拷贝数是影响其表达水平和遗传稳定性的重要因素之一。外源基因拷贝数的精确测定,是建立转基因动物模型的重要环节。方法:合成cagA基因和内参基因GAPDH的引物,用标准曲线法测得cagA和GAPDH基因的扩增效率分别为97.6%和98.6%;将128拷贝阴性小鼠基因组和128拷贝cagA打靶质粒的混合物作为参照样品,取6只来自同一母本的F2阳性小鼠的128拷贝基因组作为待测样品;选取GAPDH作为内源参照基因,用比较Ct法对待测样品进行定量。结果:经计算,6只待测小鼠的cagA基因拷贝数平均值为8。结论:利用实时荧光定量PCR仪,采用改良后的比较Ct法对转基因小鼠的外源基因拷贝数进行了精确测定。

实时荧光定量PCR检测毕赤酵母基因组中外源基因拷贝数

目的建立实时荧光定量PCR检测毕赤酵母基因组中外源基因拷贝数的方法。方法采用双标准曲线法,分别利用含有GAP基因和绿色荧光蛋白(GFP)基因的质粒,进行实时荧光定量PCR反应,建立标准曲线。将含有外源GFP基因的毕赤酵母基因组进行实时荧光定量PCR,通过标准曲线计算出外源GFP基因在毕赤酵母基因组中的拷贝数。结果毕赤酵母GAP基因Ct值与起始拷贝数对数的回归方程为:y=-3.612x+39.28,GFP基因Ct值与起始拷贝数对数的回归方程为:y=-3.544x+37.99,GAP基因和GFP基因的反应效率分别为0.89和0.90,两条标准曲线的相关系数均为0.999,且均有良好的重复性。检测10个转入GFP基因的毕赤酵母菌株,筛选到9个单拷贝整合GFP基因的菌株和1个多拷贝整合GFP基因的菌株。结论已建立了检测毕赤酵母基因组中外源基因拷贝数的实时荧光定量PCR法,该方法能够筛选出不同外源基因拷贝数的毕赤酵母菌株。

实时荧光定量PCR法检测转基因猪外源基因整合拷贝数

以GFP转基因猪为研究对象,以转铁蛋白受体基因为内参基因,通过SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR建立针对外源基因GFP和内参基因的双标准曲线和方程。对转基因猪基因组DNA中外源基因和内参基因的拷贝数同时定量检测,外源基因与内参基因起始模板拷贝数的比值即为外源基因在转基因猪中的整合拷贝数。同时,利用Southern-blot进行验证分析。结果显示:实时荧光定量PCR法检测2头转基因阳性猪外源基因拷贝数分别为3和2,2头转基因阴性猪外源基因拷贝数均为0,结果同Southern-blot检测一致。结果表明:实时荧光定量PCR法高通量、灵敏、方便,可以更好的用于转基因猪外源基因整合拷贝数的检测。

一种基于VP6基因的A组轮状病毒拷贝数实时荧光定量PCR检测方法的建立

目的建立一种基于VP6基因的A组轮状病毒(rotavirus,RV)拷贝数的实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测方法。方法提取病毒液中RV基因组RNA,经RT-PCR扩增VP6基因片段,回收PCR产物克隆至pMD-19T载体,将鉴定正确的阳性菌株常规培养制备标准品质粒,建立RT-qPCR病毒拷贝数检测方法,以标准品质粒Ct值为横坐标,拷贝数的对数为纵坐标绘制标准曲线,依据标准曲线方程检测样品中RV拷贝数。结果标准品质粒经酶切及测序鉴定证明构建正确;获得RV标准品质粒的标准曲线方程为y=-0. 246 3 x+10. 957,R^2=0. 995 5;原倍及稀释度为1×10^(-3)的样品溶液的RV病毒拷贝数分别为265 319. 903 5、1 682. 228 735 copies/μL。结论建立的RT-qPCR拷贝数检测方法,能在早期快速准确的检测RV,该方法稳定性较好,可据此标准曲线方程对样品中的RV进行绝对定量,为RV研究及临床检查提供了检测工具。