去除转基因植物标记基因的研究进展

得到转基因植物以后 ,标记基因就失去了筛选的作用。但它的存在引起公众对转基因植物的安全性以及环境效应的担心 ,所以在目的基因转入后 ,要去除标记基因。该文主要就利用共转化、转座子、同源重组、位点特异重组酶等去除标记基因的方法进行了总结 ,并对各种方法的优缺点进行了比较 ,对该技术未来的发展趋势也进行了展望。     

选择标记可去除的植物高效表达载体的构建

在常用的植物组成型表达载体pBI121的选择标记基因NPTII两侧插入同向的lox位点并用多克隆位点(MCS)取代了GUS基因序列,构建了NPTII基因可被去除的和可插入目的基因的通用植物表达载体pBI121-lox-MCS。替换pBI121-lox-MCS中驱动目的基因表达的35S启动子,可构建成一系列具有其他表达特性的植物表达载体,如本文描述的韧皮部特异表达载体pBdENP-lox-MCS。为方便地筛选去除选择标记基因的转基因植物,还构建了绿色荧光蛋白(GFP)表达框与NPTII表达框连锁的pBI121-gfp-lox-MCS载体。上述植物表达载体可广泛应用于培育选择标记可去除的转基因植物。     

转基因植物标记基因的安全技术

转基因植物中抗性标记基因潜在的生态和食用安全性一直是颇有争论且悬而未决的问题。解决的途径有2条：一是选用安全性标记基因;二是开发、应用删除抗性标记基因新技术。综述了这两方面的研究进展。     

培育无选择标记的转基因植物

目前,几乎所有的植物遗传转化都要通过使用选择标记基因,如抗生素或除草剂抗性基因等来筛选转化子,虽然没有研究结果表明选择标记基因影响人类健康或环境安全,但近年来也引发了人们对转基因产品安全性的担心。为了消除公众对转基因食品的安全性顾虑,无选择标记的转基因植物应运而生。本文综述了共转化系统、位点特异性重组系统(包括FLP/FRT、Cre/lox、R/RS及Gin/gix系统)和转座子系统(Ac/Ds转座子系统)在培育无选择标记转基因植物中的应用。     

转基因植物高效删除标记基因的实用型双元转化载体

利用雌激素诱导的Cre/loxPDNA重组系统,构建用于转基因植物删除标记基因的实用新型载体,将所有非目的基因放于两同向loxP位点间,多克隆位点位于两loxP位点外,可插入目的基因,载体设计非常实用。在插入目的基因GUS后转化烟草,雌激素诱导,分析诱导前后DNA的重组情况、不同时间基因转录水平,以及目的基因在诱导前后的表达。结果显示,诱导后染色体DNA实现了高效重组,非目的基因片段消失,目的基因GUS在诱导后表达正常。     

转基因植物中的标记基因

概述并评价了转基因植物研究中所采用的标记基因,利用它们都无法实时、无伤地筛选出转化细胞,但新近用作标记基因的绿色荧光蛋白（ＧＦＰ）,与流式细胞仪（ＦＡＣＳ）联用,便弥补了上述标记基因的不足。     

无选择标记转基因植物的培育

植物转基因研究中通常都要使用选择标记基因来筛选转化细胞并获得转基因植株。但是当转基因植株育成后,选择标记基因就失去了存在的意义。为了消除由选择标记基因引起的安全性隐患,人们发展了一些培育无选择标记转基因植物的策略。这些策略主要包括共转化、位点特异性重组和转座子转座等。去除选择标记基因将促进公众对转基因作物的接受。评述了无选择标记转基因植物的研究进展。     

无选择标记基因植物转化系统研究进展

在转基因植物中,将选择标记基因去掉,将提高转基因植物的食用安全性和对环境的安全性,更易为广大消费者所接受,也有利于对同一个植物品种进行多次转基因操作。科学工作者已经在建立无选择标记基因转化系统方面作了大量尝试,获得了无标记基因的转基因植物（MFTPs：Marker-Free Transgenic Plants)。本文将这方面的研究进展介绍给大家,以推动植物生物技术产业化进程。     

植物标记基因种类多样发展

转基因技术发展极为迅速,此前已获得极大经济和社会效益,产生的影响国备受国内外关注。我们可以清楚地看到技术本身在商业、科技方面的应用,而应用在同时转基因技术在研究、实践上已经遇上了重重困难。探究标记基因多样性将为未来转基因技术带来新的突破口。本文概述并评价了现阶段构建标记基因和无标记基因两种系统的热点标记基因,并分析其技术难点提出展望。     

转基因植物中标记基因的剔除

在目前的植物转化系统中,要求在关注基因或目的基因转入细胞时,同时有标记基因存在.标记基因主要是抗生素或除草剂的抗性基因.借标记基因的表达可以将转化细胞从大量的未转化细胞中筛选出来,但标记基因的继续存在,特别是在转基因食品中,是人们广泛关注的问题.培育无标记基因的转基因植株已成为植物生物工程研究中的新课题.该文介绍了剔除标记基因的两种方法:分离剔除和重组剔除,并对近年来这两种方法在培育无标记基因的转基因植物中的应用和进展作了介绍.     

转基因植物中筛选标记基因的利用及消除

在基因转移过程中,人们常常使用标记基因来筛选转化细胞或组织。常用的筛选标记基因尤其是抗生素抗性基因的使用往往对环境及植物体的生长发育产生不良影响,且影响基因多重转化。为了消除这些弊端,一种全新的发展策略即获取无选择标记的转基因植物应运而生。本文主要综述转基因植物中有关筛选标记基因及其消除方法。 Abstract:Selective marker gene is usually used to select transformed cells or tissue during gene transfer.However,the use of selective marker gene,especially antibiotic-resistant gene,is harmful to environment,plant development and affects multi-transformation.A new strategy that offers a approach for the elimination of those disadvantages caused by the selectable marker gene is developed.We summarized correlative marker genes used in transgenic plants and some methods of its removal.     

转WMV-2外壳蛋白基因西瓜植株的病毒抗性

西瓜是夏季的重要水果,病毒病是影响其品质和产量的重要原因之一。植物基因工程的发展为抗病育种提供了新途径。利用外壳蛋白(coat protein)基因转化高等植物,赋予转基因植物以相应抗病性的成功例子已很多。本文报道WMV-2CP基因在自交子一代的分离符合孟德尔3：1的分离比。经过连续4代的选择鉴定,已从T7、T11和T323个独立转化子的后代中筛选获得8个转基因纯合株系,性状表现整齐一致。Western blot结果表明,R4T7-1、T4T11-3以及R4T32-73个不同来源的株系均能表达产生外壳蛋白。转基因纯合株系WMV-2感染后的病毒抗性实验表明,与未转基因对照相比,转基因株系可以推迟发病时间,减轻发病程度。实验筛选获得的转基因株系R4T32-7表现出对WMV-2的高度抗性,为利用植物转基因技术选育抗病新品种奠定了基础。     

Transgenic Tobacco Plants with a Fully Synthesized GFM CryIA Gene Provide Effective Tobacco Bollworm (Heliothis armigera) Control

GFM CrylA gene is a fully modified synthetic gene derived from insecticidal crystal prorein gene of Bacillus thuringiensis Berliner (Bt). It was synthesized based on the codon usage of plant genes instead of changing the primary sequences of amino acids of insecticidal crystal protein (ICP) gene of Bacillus thuringiensis Htibner. To test the function of the synthetic GFM CrylA gene, we introduced the GFM CrylA gene into tobacco plant cells via an Agrobacterium tumefacieus (Smith et Townsedn) Conn binary vector system. As expected, the GFM CrylA gene is expressed under control of the cauliflower mosaic virus (CaMV) 35S promoter and allows efficient production of lepidopteran insectspecific toxic proteins in the transformed tobacco plants. Bioassays using transgenic tobacco plants with tobacco bollworm showed that the transgenic tobacco plants expressing proteins of GFM CrylA gene had effective control to tobacco bollworm. In this paper the authors firstly report the complete synthesis of GFM CryIA gene and the construction of plant expression vector pGBI4AB. The authors performed introduction of the synthetic GFM CrylA gene into the tobacco plants, and the integration of GFM CrylA gene into tobacco genome was confirmed by Southern blot analysis of the tobacco genomic DNA. The gene was efficiently expressed in the transgenic tobacco plants and effective tobacco bollworm control was verified by the insect-bioassays.     

利用Ac/Ds转座子系统在水稻中获得无选择标记转基因植株的方法

获得无选择标记转基因植株是进行重复转基因及消除转基因植株中标记基因潜在危害性的关键。实验采用了Ac／Ds转座子系统在水稻(Oryza sativa,L．)中进行无hpt选择标记的转基因。将含有目的基因bar的Ds元件和hpt标记基因置于同一个T-DNA中,通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)EHAl05介导将Ac-T-DNA及Ds-T-DNA分别转入到不同的水稻植株,再将单拷贝的Ac-T-DNA植株与单拷贝的Ds-T-DNA植株杂交得到同时含有Ac和Ds元件的F1植株,Fl自交产生F2后代,F2植株中转座后的Ds元件与T-DNA独立分离,在总共100株F2水稻植株中筛选得到2株只含有Ds元件插入而无hpt标记基因的转基因水稻植株。结果表明,利用Ac／Ds转座子系统在水稻中获得无选择标记的转基因植株是可行的。     

安全型转基因植物培育技术研究进展

由于关系到转基因植物的产业化前景,安全型转基因植物培育越来越受到公众的关注。在植物遗传转化体系中,绝大多数选择标记基因来源于细菌,对人类健康和环境安全存在潜在风险,因此无选择标记转基因植物培育受到科研工作者的高度重视。本文综述了安全型转基因植物的培育途径,包括共转化系统、位点特异性重组系统、转座子系统、同源重组系统、不依赖于组织培养的简易转化技术及再生相关基因利用等技术,探讨了各种途径的优缺点,以期推动安全型转基因植物培育和转基因植物产业化进程。     

转人α-乳清白蛋白基因烟草中半胱氨酸含量的提高

将人α-乳清白蛋白基因构建到植物表达载体上,通过农杆菌介导采用叶盘法将人α-乳清白蛋白基因导入到烟草中,经过PCR和Southern blot分析表明:人α-乳清白蛋白基凶已经整合到烟草基因组中;经过RT-PCR葙GUS组织化学染色证明:人α-乳清白蛋白基因得到了表达.测定了9株转基因烟草叶片半胱氨酸含量,大部分植株有着明显的提高,最高幅度达到了318.02%,半胱氨酸含量平均提高了166.40%.     

以新霉素抗性基因突变体为筛选标志的真核表达载体的构建

新霉素抗性基因(neo)是真核表达载体的常用筛选标志neo基因编码新霉素磷酸转移酶Ⅱ（NPT Ⅱ）,能催化G418、卡那霉素等多种氨基糖苷抗生素分子磷酸化而使之失去抗菌活性。通过对真核表达载体的筛选标志基因neo进行定点突变,以降低NPTⅡ的活性,然后用含neo突变体的真核表达载体pmDNA构建荧光素酶表达质粒,稳定转染CHO-K1细胞,发现表达荧光素酶的阳性细胞比例达到95%,其中高表达细胞集落的筛选率明显高于对照组。     

转基因植物发展状况及外源基因在后代中遗传分离研究进展

转基因植物近年来得到迅猛发展。本文综述了转基因植物 ,特别是转基因林木的的发展现状。并从单基因位点孟德尔遗传 ,多基因位点孟德尔遗传以及非孟德尔式遗传三个方面介绍了外源基因在转基因植物后代中遗传分离的研究进展。并就影响外源基因遗传分离的因素进行了讨论。     

转基因植物在环境污染监测中的应用

在通常情况下,污染物的存在很难被发现。它们对环境和人类的潜在危害就更加难以估计。在众多生物监测体系中,转基因植物监测系统脱颖而出。综述了几种成功应用于污染物质遗传毒性监测的转基因植物系统,并对今后生产高效率转基因植物监测体系的关键问题进行了探讨。