论应用多基因转化策略综合改良生物体遗传性研究方向的前景Ⅱ.多基因转化策略中的规律、前景和问题

随着后基因组时代的到来,人类将克隆到越来越多的、生物学意义明确的有用基因应用于基因工程对生物体的遗传改良中.但生物体的绝大多数性状和生理功能都是依靠多基因的协调表达而实现的.因此,多基因转化策略必将成为今后基因工程在基础理论与实际应用研究中的主流方向.综述了近年来中山大学生物工程研究中心∥基因工程教育部重点实验室在多基因改良农作物方面的研究工作和进展,分析了多基因转化中的基本规律和存在的问题,最后对多基因转化策略在未来的应用前景作出了简要的展望.     

两个新的粟酒裂殖酵母box H/ACA snoRNA的鉴定、功能分析及进化意义

通过构建粟酒裂殖酵母核小分子RNA的cDNA文库,发现并鉴定了两个新的非编码RNA,分别命名为Sp15-70和Sp18-61.生物信息学分析揭示这两个RNA均具有典型的box H/ACA snoRNA二级结构特征和与rRNA互补的配对区,推测Sp15-70具有指导25S rRNA中U2401和U2298假尿嘧啶修饰的功能;Sp18-61具有指导18S rRNA中U208和25S rRNA中U2341假尿嘧啶修饰的功能.采用CMC-引物延伸法证实:在粟酒裂殖酵母rRNA中,这4个预测位点确实为假尿嘧啶修饰核苷酸.Sp15-70和Sp18-61均由单拷贝基因编码,分别位于粟酒裂殖酵母染色体工和Ⅲ上蛋白质基因的间隔区,在其5'端上游均发现了典型的TATA box元件,表明它们都是独立转录的基因.比较分析这两个snoRNA在不同生物中的功能性同源分子,发现snoRNA基因在进化的过程中发生了广泛的分子重组和转位.     

人tumstatin基因的克隆、表达和抗体制备

应用PCR技术从人胎肺cDNA文库中扩增tumstatin基因编码序列,克隆至pET-3c载体构建非融合表达的重组质粒pET-3c-tum,并在大肠杆菌E.coli BL21(DE3)中获得高效表达.表达蛋白经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分离、切胶回收后免疫新西兰大白兔,获得ELISA效价高达1∶1 000的特异性兔抗人tumstatin抗血清.     

当代生命科学研究的新成果

简要介绍了当代生命科学研究取得的新成果，包括揭示泥菌生理奥秘、实现哺乳动物单亲无精生殖、发现戒毒瘾蛋白质、实现基因替代。     

生命科学研究的若干重大进展

简要介绍了生命科学研究的若干重大进展,包括我国基因剔除技术获重大突破、小麦小染色体研究取得重大进展、利用基因工程技术制造新的微生物以及脊椎神经生长开发将使残疾人恢复肢体运动等.     

二(口恶)英污染引起的特异性下颌短小-斑马鱼下颌形态学检测

以二(口恶)英为主的持久性环境污染物质具有强力的致癌、致畸性、致死性,对人类和动物的健康构成了严重的威胁.本实验使用其中毒性最强的环境污染物质2,3,7,8-四氯-二苯基-对-二(口恶)英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,以下略为TCDD) 作为标准对斑马鱼胚胎进行了染毒.实验结果表明TCDD可以引起斑马鱼下颌的短下,并且这种短小是以TCDD的浓度为依存的,通过原位杂交试验表明TCDD引起斑马鱼下颌短小与goosecoid基因以及与形态发育密切相关的ptd基因表达欠缺.因此本试验预示TCDD引起的下颌短小是特异性的,以下颌的短小作为TCDD对斑马鱼形态学发育影响的一种评价指标是有可行性的.     

几丁质酶基因在转基因烟草中表达效率的检测

采用氨基葡萄糖法检测转基因烟草植株叶片几丁质酶活力，结果表明几丁质酶基因在转基因植株中酶活力增强，与β—1,3-葡聚糖酶基因的协同作用下酶活性最强，几丁质酶活力的测定对外源基因表达效率的检测是可行的．     

甘蓝磷酯酶D HKD2功能区基因片段的克隆与反义表达载体的构建

以甘蓝(Brassiaca oleracea)为材料，取幼叶分离mRNA，反转录合成cDNA，以cDNA第一链为模板，通过PCR扩增，获得甘蓝磷酯酶D(Phosphorate　Lipid　Dehydrolase，PLD)HKD2功能区的基因片段．对其进行Blast分析，结果表明，分离的目的片段核苷酸序列与Genbank中报道的甘蓝PLD基因相比同源率为99．7％，只有2个碱基发生改变．将得到的PLD基因片段插入植物表达载体pAT940，构建了PLD基因反义表达载体pATC—rPLD，为下一步进行抗逆转基因作物选育打下基础．     

牛泡沫病毒BFV3026 gag基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

从牛泡沫病毒BFV3026感染的胎牛肺细胞中提取Hirt DNA,PCR扩增BFV3026　gag基因。序列分析确证后，将其克隆于原核表达载体pET32A，重组质粒转化大肠杆菌BL21（DE3），经IPTG诱导，使Gag蛋白得以高效表达。SDS－PAGE及Western blot证实：表达蛋白占菌体总蛋白的40%，本工作的完成为Gag蛋白功能的研究奠定基础。     

水稻精细胞基因RSSG58启动子的克隆分析及表达载体构建

根据分布的水稻基因组测序的比较和水稻精细胞优势表达的RSSG58基因cDNA序列，以水稻品种“桂朝2号”黄化苗组DNA为模板，用PCR方法克隆出RSSG58在起始密码子以前的上游调控序列Pr58，经过Pr58启动子进行的鉴定和分析表明，具备大多数高等植物启动子的保守元件，预计它的RSSG58基因在特异表达方面具有一定的作用。为了鉴定RSSG58基因的基本启动子元件，将RSSG58基因5′侧翼序列做缺失片段分析，由PCR从Pr58中得以3个不同大小两端带有HindⅢ，BamHⅠ酶切位点的片段Pr58Ⅰ，Pr58Ⅱ和Pr58Ⅲ，定向插入载体pMGFP4(pBI221改建，报告基因为GFP）中，取代原有的CaMV35S启动子，构建了由驱动报造基因GFP的植物表达载体pRGFPⅠ，pRGFPⅡ和pRGFPⅢ，用于农杆菌介导法水稻遗传转化。其目的是为进一步在模式植物中研究其表达功能奠定基础。