安海龙课题组成功构建二穗短柄草Ac/Ds转座体系和群体
发布时间: 2019-03-26                 浏览次数: 1954

 SALK拟南芥T-DNA插入突变体库在拟南芥功能基因组学研究方面起到了巨大的促进作用。禾本科作物中小麦和玉米存在多倍体、株型大、难转化等特点,长期缺乏可用的插入突变体库。

 二穗短柄草属于早熟禾亚科,与小麦和玉米亲缘关系较近,是新兴的单子叶植物模式材料。以二穗短柄草为材料,将Ac转座酶表达盒和外源Ds转座子构建在一个T-DNA上,Ac转座酶的表达诱导了Ds从T-DNA上的切离和在基因组中的再插入,后代中由于杂交分离效应能够筛选获得只含有外源Ds转座子不再含有T-DNA(携带Ac转座酶表达盒)的插入突变植株,这些插入突变由于缺乏Ac转座酶的存在所以是稳定的插入突变。通过G418抗性(T-DNA特异)和GFP荧光(Ds特异)筛选,部分转基因株系后代中筛选到仅Ds植株的频率可以达到10%左右,并且发现来自同一个单株的后代中的不同的仅Ds植株其插入位点约90%是不一样的。目前已经鉴定出旁邻序列已知的仅Ds株系710个,并获得了仅含Ac表达盒不含Ds的植株,这样通过杂交在仅Ds植株中导入Ac表达盒,由于Ds再次转座偏好转座至离原插入位点近的地方,所以理论上可以利用这个分子机制高效诱变基因组中的任何基因(在玉米中利用Ac/Ds转座子高效诱变旁邻基因是其经典的和传统的用法,英文术语叫做“Regional Mutagenesis”)。这一Ac/Ds技术体系也能够用于小麦和玉米,这样依托二穗短柄草、小麦和玉米的Ac/Ds转座体系和群体,有潜力规模化克隆和鉴定小麦和玉米中的功能基因,从而显著地促进小麦和玉米功能基因组学研究的进展。

 澳门金沙游戏网址生命科学学院安海龙教授课题组的博士生武红玉是二穗短柄草Ac/Ds转座体系和群体构建工作的主要承担者,博士生薛晓东在该项工作中也做出了贡献,中科院植物所的漆小泉研究员和赵素珍博士在二穗短柄草转化技术方面提供了指导。该工作受到国家转基因专项、国家973项目和国家自然科学基金等项目的资助,相关论文发表在Plant Physiology(DOI: https://doi.org/10.1104/pp.18.00875)上。


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