科创-突变体鉴定
突变体库筛选方法优化及新技术开发论述
突变体库筛选方法优化及新技术开发论述摘要:突变体库筛选是基因工程中非常重要的一项技术,用于筛选出有特定变异的基因,以期望达到某种预期的功能改良。
本文将对突变体库筛选方法进行优化,探索一种新的技术开发,以提高筛选效率和准确性,并应用于基因工程领域。
1. 研究背景突变体库筛选是一项通过人工诱发基因突变,从大量基因变异体中筛选出具有特定变异的基因的技术。
它是基因工程中常用的一种方法,用于改良和创新有关基因功能的研究。
2. 传统的突变体库筛选方法传统的突变体库筛选方法主要通过构建突变体库、筛选出目标基因或表现出特定性状的突变体等步骤。
其中,突变体库的建立是基础,可以通过物理方法(如辐射)或化学方法(如EMS)诱导基因突变。
筛选过程主要是通过酶活性检测、表型筛选或基因定位等方法对突变体进行筛选和确认。
然而,这种方法存在着一些局限性,如效率低、耗时长和筛选过程的不确定性。
3. 突变体库筛选方法的优化为了提高突变体库筛选的效率和准确性,可以采用以下几种优化方法:1) 使用高通量技术:利用现代高通量测序和分析平台,可以快速鉴定突变体库中的突变位点,并对其进行定量和定位分析,从而加快筛选过程和提高准确性。
2) 引入新的筛选策略:结合转基因技术和现代生物学方法,可以开发新的筛选策略,例如逆向遗传筛选、基因编辑技术和CRISPR等,这些方法可以提高筛选效率和准确性,同时降低筛选成本。
3) 结合机器学习和人工智能:利用机器学习和人工智能技术,可以对突变体库中的大量数据进行分析和预测,通过算法模型的训练和应用,可以快速发现有潜力的突变体和指导后续的筛选工作。
4. 新技术开发:CRISPR-Cas9系统CRISPR-Cas9基因编辑技术是近年来出现的一种新技术,在突变体库筛选中具有广阔的应用前景。
CRISPR-Cas9系统利用一种特殊的酶(Cas9)和一段特定的RNA序列(CRISPR)来识别和剪切基因组中的特定位点,通过对突变位点进行有针对性的编辑,可以实现对基因组的精确改变。
突变体鉴定
④ 4 ℃, 14000rpm离心8分钟。
⑤取上清至新的EP管中,加300 µl 三氯甲烷, 用手轻轻震荡20s。 ⑥4 ℃, 14000rpm离心8分钟。
⑦取上清至新的EP管中,加250µl异丙醇,混 匀,冰上20分钟。 ⑧4℃,12000rpm离心8分钟。
弃 上 清 , 加 6 0 0 µl 7 5 % 的 乙 醇 , 4℃ , 12000rpm离心8分钟。 室温下干燥(一般干燥5—10分钟)后,加
(1)以所提的突变体和野生型植株的DNA为模板,以F、 R、LBb1为引物两两配对成3对引物对,进行PCR扩 增,20 µl反应体系如下: 10×Buffer 2 µl dNTP 0.4µl 引物 0.4µl 模板 1µl Taq 酶 0.2µl 蒸馏水 16µl (2)PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳及分析。将PCR产物 中加入loading buffer,琼脂糖凝胶电泳,成像。 (3)根据电泳条带的分布与数目,初步判断突变体的 纯杂性
2.PCR鉴定突变体纯合体、杂合体
批注:+表示有条带,-无条带
结果与分析
• 根据PCR鉴定凝胶电泳的成像图,分析材 料中突变体植株的纯、杂合性。
实验原理
• T-DNA插入到植物染色体上的什么位置以及 怎样插入都是随机的。外源DNA插入到目的 基因后,引起该目的基因的核苷酸组成成 分发生变化。三引物法PCR(F、R、LBb1) 鉴定突变体植株的T-DNA整合的纯、杂合性。
• 材料和试剂
野生型拟南芥、T -DNA插入突变体植株。 液氮、 无水乙醇、 酚氯仿溶液、三氯甲A突变体的鉴定
T-DNA突变体的鉴定 T-DNA突变体的鉴定
• 实验目的 • 实验目的 1、了解植物DNA的提
1、了解植物DNA的提取。 取。 2、掌握T-DNA插入突变体中纯合体、杂合 2、掌握T-DNA插入突 体的鉴定方法。 变体中纯合体、杂合
基因突变检测技术简介
基因突变检测技术简介基因突变检测技术是一种用于检测个体基因组中突变的方法。
基因突变是指基因序列发生的变异,可分为点突变、插入和缺失等多种类型。
这些突变可能与遗传性疾病、癌症等疾病的发生有关。
基因突变检测技术的发展,为疾病治疗和预防提供了重要依据。
现今,基因突变检测技术主要应用在两个领域:遗传病筛查和肿瘤突变检测。
在遗传病筛查中,基因突变检测技术广泛应用于新生儿筛查和遗传咨询。
新生儿筛查旨在在婴儿出生后尽早发现可治疗的遗传病。
通过分析婴儿的基因组,可以及早识别出导致遗传性疾病的突变基因,从而及时采取干预措施。
遗传咨询是指向具备遗传病风险的个体提供遗传咨询,帮助他们了解潜在风险,并制定适当的生育计划和预防措施。
基因突变检测技术可通过对个体基因组进行测序,发现其中存在的潜在疾病风险基因,从而提供个性化的遗传咨询。
在肿瘤突变检测领域,基因突变检测技术具有重要的意义。
肿瘤是基因突变导致的一类疾病,通过检测肿瘤细胞中的突变基因,可以实现肿瘤的早期诊断、分型、分级以及预后评估。
同时,肿瘤突变检测还可以指导个体化治疗的选择。
以肺癌为例,肺癌患者的基因突变情况会影响对特定药物的敏感性,通过检测突变基因,可以选择最有效的药物治疗方案,提高治疗效果。
目前,常用的基因突变检测技术包括PCR、Sanger测序、下一代测序(NGS)等。
PCR(聚合酶链式反应)技术是一种高度敏感的突变检测方法。
利用PCR技术可以扩增目标基因或特定片段,通过检测扩增产物的变异位点,确定是否存在突变。
PCR技术具有高度特异性和敏感性的优点,广泛应用于突变的快速检测。
Sanger测序是一种经典且广泛应用的突变检测技术。
该技术通过测序反应逐个回顾目标片段的碱基序列。
当一个碱基被修饰时,会生成特定的信号,从而识别突变位点。
Sanger测序技术具有较高的准确性和可靠性,是突变检测的金标准技术。
下一代测序(NGS)是一种高通量测序技术,已逐渐成为基因突变检测的主流技术。
基因组突变的检测方法
基因组突变的检测方法随着生物技术和医学研究的迅速发展,基因组突变相关的研究越来越受到关注,因为基因组突变在某些疾病的发生中起着关键作用。
然而,检测基因组突变的方法存在困难,因为基因组大小较大,所含基因比较复杂。
在本文中,我们将探讨几种基因组突变的检测方法。
一、PCR扩增法PCR扩增法是目前最常用的基因组突变检测方法之一。
PCR扩增利用DNA聚合酶复制目标DNA序列,从而扩增出足够数量的生成物进行检测。
PCR扩增法有高灵敏度,可检测极小浓度的突变。
但是,由于PCR扩增法基于模板DNA,这种方法不适合检测新突变或大规模基因组突变。
二、Southern blotting法Southern blotting法利用电泳将DNA分离到一个凝胶中,然后将DNA传输到一个固体支持的膜中。
随后,在膜上通过亲体结合,将DNA变成可以检测的形式。
Southern blotting法通常用来检测从基因组DNA中特别选出的单一基因的缺陷。
三、序列特异性引物扩增法序列特异性引物扩增法是一种基于PCR扩增法的方法。
不同的是,序列特异性引物扩增法使用特异性引物对目标突变进行扩增。
这种方法使用引物的特异性将其绑定到目标DNA的位置,再进行扩增检测。
这种方法可检测最常见的核苷酸突变和小片段的缺失和插入。
四、二代测序法二代测序法是一种先进的技术,可用于检测某个个体的全基因组、外显子组等。
有了二代测序技术,我们能够对个体的突变、多态性和复杂的基因组变异进行更彻底的检测,从而检测出更多的突变位点。
五、杂合性突变分析法杂合性突变分析法是一种特殊的PCR扩增技术,可用于检测无需基于模板DNA的新突变。
这种方法利用不同标签的突变位点DNA扩增,从而识别新突变。
杂合性突变分析法对杂合性突变和新位点突变的检测十分有效,但需要临床验证。
总结选择何种检测方法应取决于所需要检测的突变类型以及检测平台的可用性和成本。
我们对五种基因组突变的检测方法进行了介绍,这些方法都有一定的优缺点。
突变体筛选与鉴定方法
突变体筛选与鉴定方法近年来,基因编辑技术的发展使得我们能够更加准确地对生物进行基因改造和操作。
而基因编辑的核心工具——CRISPR/Cas9系统,也成为目前最受欢迎的基因编辑技术之一。
但是,伴随着CRISPR/Cas9系统的应用越来越广泛,也带来了突变体筛选与鉴定方法的挑战。
在这篇文章中,我们将介绍突变体的鉴定方法,探讨如何准确地筛选出想要的突变体。
一、突变体筛选的背景突变体筛选是在进行基因编辑后,判断目标基因是否得到改变,验证是否成功。
突变体最直接的改变是单核苷酸多态性(SNP),也就是一种点突变。
此外,还有DNA脱失、插入、替换等多种突变体现象。
然而,由于CRISPR/Cas9系统的特殊性质,突变体筛选方法也有所不同。
相对于传统的突变体筛选方法,CRISPR/Cas9系统可以在细胞中直接用“选育”方式来筛选突变体。
这意味着,只有在目标基因的两端都进行了编辑后,才会得到突变体。
因此,在突变体筛选中,需要一个敏感而具体的方法来判断编辑效果。
二、常见的突变体筛选方法1.聚合酶链式反应(PCR)PCR是一种快速而常见的DNA扩增技术,也被广泛地应用在突变体筛选中。
PCR可以扩增目标DNA序列,同时提供更多DNA模板来进行下一步的筛选。
PCR筛选通常需要根据目标基因的DNA序列设计引物并扩增目标DNA区域。
这样,分子生物学家就可以快速获得所需的更多模板,在下一步中用于DNA测序和鉴别。
2. T7E1酶切T7E1酶切是基于遇到不匹配DNA(也就是突变!)时,酶会将不匹配的DNA切成两段。
在CRISPR/Cas9系统中,T7E1酶可以用于分析基因组的不匹配区域,并通过Gel切胶和测序鉴定SNP的存在。
3.限制性片段长度多态性(RFLP)RFLP是利用遗传变异在各个基因组区域间的差别,通过酶切不同碱基产生的限制酶切位点差异,从而实现区分人群,确定DNA指纹或植物品种鉴定信息的方法。
这种筛选方法需要在基因组中筛选适合的酶切位点,并使用RFLP分析盒进行限定性酶切,以确定序列到位。
突变体的筛选和评价方法
突变体的筛选和评价方法突变是基因组的一种常见现象,突变可以是自然发生的,也可以是由环境因素引起的。
突变可以导致基因组的结构和功能出现重大变化,从而影响生物个体的生存和繁殖。
突变体的筛选和评价是生物学研究中非常重要的步骤。
下面将从基本概念、筛选方法和评价方法三个方面进行讨论。
一、基本概念所谓突变体,是指基因或染色体在自然环境或人工处理下出现的一种或多种变化。
突变体通常与野生型相比,表现出一些新的性状,包括代谢、生长、发育、生殖等方面的改变。
这些变化可以用于生物育种、污染监测、环境毒性评价、分子修饰等领域。
突变体的筛选和评价通常涉及到以下几个方面的问题:1. 筛选出突变体:如何选择或设计合适的筛选条件,从复杂的基因组变异现象中筛选出有意义的变异类型。
2. 突变体的鉴定与分类:如何根据遗传特征、分子结构等特点,对筛选出来的突变体进行鉴定和分类。
3. 突变体的功能评价:如何通过基因表达、代谢代谢产物、生理生化指标等方面的测定,评价突变体在生物学各方面的功能变化,从而为应用提供理论依据。
二、筛选方法突变体的筛选通常是通过人工设计或自然筛选的方式来实现的。
下面介绍几种常用的筛选方法:1. 微生物筛选微生物筛选是目前最常用的筛选方法之一。
其中最常用的方法是在培养基中添加突变源和需要鉴定的物质,筛选出突变株生长或代谢性能改善的菌株。
利用此法,已经筛选出了许多能够高效生产酶、生物柴油等物质的菌株。
2. 生长筛选生长筛选方法是将突变株和野生型放在同一环境中,通过比较生长速度、形态、生理特征等指标来鉴定和筛选突变株。
生长筛选方法最常用于植物和细胞的研究中。
3. 身体表型筛选身体表型筛选是指通过比较突变体和野生型在形态、生理、生化代谢等方面的差异,来鉴定和筛选突变体。
例如,通过对荔枝果实表型特征的比较,可以鉴定出野生型与浅色肉品种间对比浓色肉品种等突变体。
三、评价方法突变体的评价方法通常包括以下几个方面的内容:1. 分子鉴定方法分子鉴定方法是目前最常用的方法之一。
基因突变的检测方法
基因突变的检测方法基因突变的检测方法基因突变的研已成为当今生命科学研究的热点之一,检测方法也随之迅速发展。
人类细胞癌基因的突变类型已如上所述,对于基因突变的检测,1985以前,利用Southern印迹法,可以筛选出基因的缺失、插入和移码重组等突变形式。
对于用该法法不能检测的突变,只能应用复杂费时的DNA序列测定分析法。
多聚酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)技术是突变研究中的最重大进展,使基因突变检测技术有了长足的发展,目前几乎所有的基因突变检测的分子诊断技术都是建立于PCR的基础之上,并且由PCR衍生出的新方法不断出现,目前已达二十余种,自动化程度也愈来愈高,分析时间大大缩短,分析结果的准确性也有很大很提高。
其中包括单链构象多态性(single-strand comformational polymorphism,SSCP)和异源双链分析法(heteroduplex analysis,HA)。
下面分别介绍几种PCR衍生技术及经典突变检测方法,可根据检测目的和实验室条件选择时参考。
PCR-SSCP法PCR-SSCP法是在非这性聚丙烯酰胺凝胶上,短的单链DNA和RNA分子依其大街基序列不同而形成不同构象,一个碱基的改变将影响其构象而导致其在凝胶上的移动速度改变。
其基本原理为单链DNA在中性条件下会形成二级结构,这种二级结构依赖于其碱基组成,即使一个碱基的不同,也会形成不同的二级结构而出刺同的迁移率。
由于该法简单快速,因而被广泛用于未知基因突变的检测。
用PCR-SSCP法检测小于200bp的PCR产物时,突变检出率可达70%-95%,片段大于400bp时,检出率仅为50%左右,该法可能会存在1%的假阳性率。
应用PCR-SSCP法应注意电泳的最佳条件,一般突变类型对检测的灵敏度无大的影响,同时该法不能测定突变的准确位点,还需通过序列分析来确定。
Sarkar等认为对于大于200bp的片段,用其RNA分子来做SSCP会提高其录敏度。
突变体筛选与功能鉴定
突变体筛选与功能鉴定随着科学技术的不断发展,突变体筛选与功能鉴定成为生物学领域中的重要研究方向之一。
突变体是指在生物体基因组中发生突变或变异的个体,通过筛选与鉴定这些突变体,我们可以深入研究基因功能和生物体的遗传特性。
一、突变体筛选方法突变体筛选主要有两种常用方法:自然突变体筛选和人工突变体筛选。
1. 自然突变体筛选自然突变体是在自然界中诞生的突变体,它们不是由人为诱导的突变。
自然突变体筛选方法主要包括观察、筛选和定位。
观察:通过对大量生物体进行观察,发现具有特定性状变化的个体。
筛选:根据特定性状进行筛选,从大量个体中挑选出表现突变性状的个体。
定位:确定突变基因的位置,找出突变体在基因组中的具体位置,并进行基因测序。
2. 人工突变体筛选人工突变体是通过人为手段诱导的突变,常用的诱导方法包括化学诱变剂和突变基因工具。
化学诱变剂:通过给生物体暴露在化学物质中,使生物体的DNA 发生突变。
常用的化学诱变剂包括EMS(剧毒亚硝酸甲酯)和ENU (乙基甲烷磺酸酯)等。
突变基因工具:利用CRISPR-Cas9等基因编辑技术,通过设计特定的引物和酶切酶,引导Cas9蛋白靶向性地编辑目标基因,导致基因发生突变。
二、突变体功能鉴定突变体筛选后,对于突变基因的功能进行鉴定是非常重要的。
常用的突变体功能鉴定方法主要有:1. 表型分析通过观察突变体在形态结构、生理生化等方面的差异,来分析突变体的表型变化,进而推测突变基因的功能。
2. 基因表达分析通过比较野生型和突变体基因的表达差异,来研究突变基因在转录水平上的功能变化。
常用的基因表达分析方法包括RT-PCR、实时荧光定量PCR等。
3. 蛋白质互作分析突变体功能鉴定还可以采用蛋白质互作分析的方法,来研究突变基因在蛋白质水平上的功能。
常用的蛋白质互作分析方法包括酵母双杂交法、质谱分析等。
4. 代谢途径鉴定通过分析突变体代谢物的变化,来研究突变基因在代谢途径上的功能。
常用的代谢途径鉴定方法包括代谢物分析、代谢组学等。
突变体筛选及其在基因功能研究中的应用
突变体筛选及其在基因功能研究中的应用突变体是指基因发生了变异,导致生物表型发生了变化的个体。
突变体的发现可以为基因功能研究提供重要的线索和工具。
因此,突变体筛选是基因功能研究中一个重要的环节。
一、突变体的筛选方法突变体的筛选方法可以从不同角度入手。
下面列举几种主要的方法:1. 单种系突变体筛选法:通过大量材料自然生长和自然选择,筛选出个体表现出某种性状变异的育种材料。
例如,为了研究水稻茎长度,可以通过大量材料的种植,筛选出茎长或短的个体,进而进行后续功能研究。
2. 化学诱变突变体筛选法:利用化学物质能够引起基因突变的特性进行筛选。
这种方法可以产生大量的突变体,但其中很多并不与所研究的性状相关,而且部分突变可能会影响整个基因组,造成结果不可靠。
3. 物理诱变突变体筛选法:利用高能射线、紫外线、电离辐射等物理因素来诱导基因突变。
这种方法产生的突变体数量少,但是比较可靠,因为突变基本上是点突变。
但是,物理突变体筛选方法的具体实践难度较大,而且容易造成其它性状的变异。
4. 基因突变体库筛选法:采用基因突变体库中的突变体作为研究对象。
这种方法适用于基因测序技术得到迅速发展时,可以通过对大规模的突变体库进行筛选来实现高通量的基因功能鉴定。
以上是突变体筛选的主要方法。
实际上,在进行筛选方法的选择时,需要考虑材料来源、筛选方法、筛选条件、突变频率、同型反应等多方面因素。
二、突变体的筛选原则1. 突变后表型鲜明:在进行突变体筛选时,需要注意筛选突变后表型明显、鲜明的材料,可易于识别和分辨。
2. 突变后表型稳定:筛选出表型突变的材料后,还需要验证其是否是稳定的突变,如果表型不稳定或在环境条件的影响下变化,则不能作为突变体进一步研究。
3. 突变与基因相关:筛选突变体时,必须确保该突变与所要研究的基因密切相关。
否则,虽然突变表型存在变异,但很可能与研究的基因没有关联。
三、突变体在基因功能研究中的应用突变体在基因功能研究中有着广泛的应用。
水稻突变体介绍及鉴定(很详细)汇总教材
RMD水稻突变体信息及基因型鉴定1.背景介绍:突变体对于遗传学研究有着重要作用,随着拟南芥和水稻等物种全基因组测序的开展,人类积累了前所未有的基因序列信息,为了弄清这些基因序列的生物学信息,寻找该基因区段序列发生变异的突变体是阐释基因功能最直接最有效的方法。
植物在自然的环境条件下也会产生突变性状,早期普通正向遗传学研究往往通过寻找与某种生物学特性相关的突变体来发掘或定位某个特定基因。
为配合植物功能基因组研究高通量的策略,构建水稻等物种的大型突变体库已成为必然,借助水稻全基因组测序信息、通过反向遗传学的手段大规模地筛选突变体库,理论上可以获得基因组中任一基因的突变体,最终实现阐释基因功能的目的。
2.原理:2.1农杆菌介导的T-DNA 插入农杆菌是寄主范围非常广泛的土壤杆菌,它能通过伤口侵染植物导致冠瘿瘤和毛状根的发生。
1974从根癌农杆菌中分离出一种与肿瘤诱导相关的质粒,称为致瘤质粒(Tumor-inducing plasmid),简称Ti 质粒。
Ti 质粒上存在一段DNA,能够转移并整合到植物基因组中,称为Transferred DNA,简称T-DNA。
研究发现,T-DNA 两端存在非常保守的同向重复的25bp 序列,分别称为左边界(LB)和右边界(RB)。
T-DNA 的转移只与边界序列相关,尤其是RB,而与T-DNA区段的其它基因或序列无关。
我们将T-DNA 区段上的致瘤基因和其它无关序列去掉,利用其转移的特性,实现农杆菌介导的T-DNA 转入水稻愈伤,从而构建水稻突变体库。
大量研究表明,农杆菌T-DNA 整合到植物基因组中的位置是随机的,并且整合到植物基因组中的T-DNA 能稳定遗传。
由于插入到植物基因组中的T-DNA 区段序列已知,这样随机插入到植物基因组中的T-DNA类似于给植物基因“贴”了一个序列标签。
我们利用这个标签,通过各类PCR技术最终可以获取其插入的位点。
2.2 水稻Tos17 反转录转座子创造水稻突变体的另一种方法是利用植物的反转录转座子,它们是以DNA→RNA→DNA 的方式进行转座,在水稻上已发现大约40 种长未端重复的反转录转座子,它们是Tos1-Tos32,RIRE1-RIRE8,其中5 类被证明是有转座活性的,分别是Tos10、Tos17、Tos19、Tos25 和Tos27。
突变体鉴定的策略和技术
突变体鉴定的策略和技术基因突变和突变体是现代基因研究领域的重要概念。
突变产生了多种新的角色和表型,自然选择作用在这些突变体上,驱动不同角色和表型间的竞争进化。
在医学研究中,突变体的产生可以导致许多疾病和病理现象,是研究制药和治疗策略的基础。
因此,突变体的鉴定显得十分重要。
突变体鉴定的策略包括两个方面,一方面是选择合适的技术和实验方法,另一方面是从众多样品中筛选出合适的待测样品并进行分析。
在技术和实验方法方面,常用的手段包括PCR、测序、芯片、电泳等等。
这些技术都具有各自的优点和缺点。
比如,PCR相对简单可靠,但是不能直接提供完整的突变信息;测序可以提供完整的信息,但是对于重复区域会产生误差;芯片技术可以进行高通量的分析,但是可能会漏检或误检。
因此,选择合适的技术需要根据实验目的和条件进行慎重权衡。
部分技术的具体使用方式可以根据具体研究题目进行文章撰写,这里先简单介绍一下PCR和测序在突变体检测中的作用。
PCR(聚合酶链式反应)是一种通过体外放大DNA片段的技术。
基于PCR技术,科学家们可以采用PCR引物特异性选取目标DNA区域进行扩增,进而对目标位点进行定位和分析。
在突变体鉴定中,PCR常用于锁定位点用来检验是否有序列变异的存在。
这样的设计能够进一步优化后续测序结果的分析。
例如,如果研究人员知道目标突变位点的位置,那么引物可以定向扩增该位置的区域,提高突变位点检测的灵敏度。
但是,PCR也有一定的局限性,例如需要针对不同样本变更引物以识别突变位点,往往增加了操作难度。
此外,PCR方法发生失误,例如由于突变总量太少,PCR无法获得扩增产物,这种情况也是导致假阴性突变体鉴定的设限性因素之一。
测序是目前突变体检测领域的主流技术之一。
传统测序技术包括Sanger测序和荧光基因测序。
Sanger测序是通过检测合成反应中排列在链上的荧光标记的基础核苷酸来实现的检测技术。
荧光基因测序则是将合成基因与四种不同核苷酸上荧光基因标记,在带电的载体片上迅速显现多种荧光基因。
基因突变检测新方法的研究进展
基因突变检测新方法的研究进展基因突变检测是现代医学领域的一个重要课题,它对疾病的预防、诊断和治疗具有重要意义。
近年来,随着高通量测序技术的快速发展,基因突变检测的研究也取得了显著进展。
本文将介绍几种新的基因突变检测方法,并分析它们的应用前景。
首先,基于PCR的突变检测方法已经成为了一种常用的技术,但是由于PCR技术的局限性,只能检测已知的突变点。
然而,在很多情况下,需要检测未知的突变点。
因此,研究人员提出了一种新的PCR技术,即PCR-SSCP。
PCR-SSCP技术可以通过利用DNA链的二级结构变化,检测未知的突变点。
此外,PCR-SSCP技术还可以结合DNA测序技术,对突变的序列进行确认。
这种新的基因突变检测方法在临床上的应用已经取得了一定的进展,但由于其复杂性,目前还无法广泛应用于临床实践。
其次,基于测序的突变检测方法是近年来的一个研究热点。
随着高通量测序技术的发展,现在可以通过测序技术同时检测数百上千个样本的基因突变。
例如,常见的Next-Generation Sequencing (NGS) 技术可以通过对DNA序列的差异进行比对和分析,快速地检测出突变的位点。
这种技术不仅可以用于疾病的诊断,还可以帮助进行个体化的治疗。
然而,NGS 技术的成本相对较高,并且对于大样本量的处理速度较慢,所以目前还不能广泛应用于临床实践。
此外,近年来还出现了一些新的基因突变检测方法,例如,电子微掺杂技术。
这种技术通过检测电子在基因组中的微小变化,可以快速地检测出基因突变。
与传统的技术相比,电子微掺杂技术具有高灵敏度、高特异性和高通量的优点。
目前,该技术已经被广泛应用于癌症的早期诊断和治疗。
综上所述,基因突变检测的研究在近年来取得了显著的进展。
随着技术的不断创新,相信未来会出现更多更准确、高效、低成本的基因突变检测方法。
这些方法的应用将对疾病的预防、诊断和治疗产生积极的影响,为个体化医疗的实现提供有力的支持。
研究突变基因的方法
研究突变基因的方法
研究突变基因的方法有很多种,以下是一些常见的方法:
1. 测序法:测序法是进行基因突变试验的可靠方法,也是使用最多的方法。
其基本原理是双脱氧终止法。
2. 单链构象异构多态分析技术:与测序法相比,单链构象异构多态分析技术的灵敏性更高。
3. 聚合酶链反应-限制性片段长度多态性分析技术:通过聚合酶链反应扩增出可能包含突变的基因组片段,然后利用限制性内切酶对这些聚合酶链反应片段进行酶切,电泳检测后根据酶切片段的长度差异来判断是否存在突变位点。
4. 探针扩增阻滞突变系统:又称等位基因特异聚合酶链反应,是利用Tap DNA聚合酶缺少3′到5′外切酶活性,聚合酶链反应引物的3′端末位碱基必须与其模板DNA互补才能有效扩增的原理。
5. 高分辨率溶解曲线分析技术:利用不同长度或不同碱基组成的DNA序列溶解曲线不同的原理,在聚合酶链反应后直接运行高分辨率溶解即可完成对样品突变分析。
6. 高效液相色谱法:该方法是基于发生错配的杂合双链DNA与完全匹配的纯合双链DNA解链特征的差异而进行检测的,可检测出含有单个碱基的置换、插入或缺失的异源双链片段。
7. 微数字聚合酶链反应:该方法为将样品作大倍数稀释和细分,直至每个细分试样中所含有的待测分子数不超过1个,再将每个细分试样同时在相同条件下聚合酶链反应后,通过基因芯片逐个计数。
以上这些方法可以帮助研究人员研究突变基因。
不过请注意,不同研究领域或不同研究目的可能会选择不同的方法,具体应根据实际情况选择最适合的方法。
水稻突变体介绍及鉴定(很详细)
RMD水稻突变体信息及基因型鉴定1.背景介绍:突变体对于遗传学研究有着重要作用,随着拟南芥和水稻等物种全基因组测序的开展,人类积累了前所未有的基因序列信息,为了弄清这些基因序列的生物学信息,寻找该基因区段序列发生变异的突变体是阐释基因功能最直接最有效的方法。
植物在自然的环境条件下也会产生突变性状,早期普通正向遗传学研究往往通过寻找与某种生物学特性相关的突变体来发掘或定位某个特定基因。
为配合植物功能基因组研究高通量的策略,构建水稻等物种的大型突变体库已成为必然,借助水稻全基因组测序信息、通过反向遗传学的手段大规模地筛选突变体库,理论上可以获得基因组中任一基因的突变体,最终实现阐释基因功能的目的。
2.原理:2.1农杆菌介导的T-DNA 插入农杆菌是寄主范围非常广泛的土壤杆菌,它能通过伤口侵染植物导致冠瘿瘤和毛状根的发生。
1974从根癌农杆菌中分离出一种与肿瘤诱导相关的质粒,称为致瘤质粒(Tumor-inducing plasmid),简称Ti 质粒。
Ti 质粒上存在一段DNA,能够转移并整合到植物基因组中,称为Transferred DNA,简称T-DNA。
研究发现,T-DNA 两端存在非常保守的同向重复的25bp 序列,分别称为左边界(LB)和右边界(RB)。
T-DNA 的转移只与边界序列相关,尤其是RB,而与T-DNA区段的其它基因或序列无关。
我们将T-DNA 区段上的致瘤基因和其它无关序列去掉,利用其转移的特性,实现农杆菌介导的T-DNA 转入水稻愈伤,从而构建水稻突变体库。
大量研究表明,农杆菌T-DNA 整合到植物基因组中的位置是随机的,并且整合到植物基因组中的T-DNA 能稳定遗传。
由于插入到植物基因组中的T-DNA 区段序列已知,这样随机插入到植物基因组中的T-DNA类似于给植物基因“贴”了一个序列标签。
我们利用这个标签,通过各类PCR技术最终可以获取其插入的位点。
2.2 水稻Tos17 反转录转座子创造水稻突变体的另一种方法是利用植物的反转录转座子,它们是以DNA→RNA→DNA 的方式进行转座,在水稻上已发现大约40 种长未端重复的反转录转座子,它们是Tos1-Tos32,RIRE1-RIRE8,其中5 类被证明是有转座活性的,分别是Tos10、Tos17、Tos19、Tos25 和Tos27。
通过突变体筛选鉴定新型靶向药物
通过突变体筛选鉴定新型靶向药物随着医药技术的不断提升,越来越多的新型药物问世,其中一类备受关注的药物便是靶向药物。
靶向药物是针对肿瘤等疾病细胞中的分子靶点来进行治疗的,具有高效、低毒、低副作用等优点。
但为了产生针对目标分子的高亲和力、高选择性的靶向药物,需要前期对候选药物进行大量的筛选与鉴定。
其中一个关键的环节就是通过突变体筛选鉴定新型靶向药物。
突变体是指因为遗传突变、环境因素或人工处理等原因而发生基因序列变化的细胞或生物体,它们具有不同于野生型的表型特征。
通过构建突变体库,来筛选出具有针对靶点的新型药物便是一种有效的筛选方式之一。
下面我们将详细介绍通过突变体筛选鉴定新型靶向药物的过程。
1. 构建突变体库首先,需要构建特定的突变体库。
通常情况下,将基因库经过特定的处理方法(如化学物质处理、电化学处理等)得到突变体库。
突变体库由于突变不同,因此对于特定的靶点具有不同的亲和力和选择性,其中可能就会有适合的新型药物候选者。
2. 筛选突变体将筛选突变体与目标分子结合,以观察突变体与目标分子发生交互反应的情况,如析出物的形成、荧光彩色变化、生物件等。
通过这样的观察和实验,就可以筛选到突变体中具有针对目标分子作用的突变体。
3. 增殖筛选从筛选出来的突变体中挑选出在细胞内稳定运作的突变体进行增殖,然后进行更深入的研究。
例如,可以评价增殖后筛选突变体与原来的突变体或野生型的区别,来初步定量量化突变体酶活性或其他性质,最终选择在体内体外表现突出的突变体。
4. 鉴定新型靶向药物经过以上筛选和鉴定环节,最终会有一些候选的突变体被筛选出来。
利用突变体设计新型靶向药物的过程则需要针对筛选出来的候选突变体进行更深入的研究和鉴定。
在这个过程中,需要通过生物化学、分子生物学、细胞学等多个层面来确认候选药物的作用特异性和亲和力。
这些过程都需要具有高度专业知识和技能的科学家和工程师的共同努力去完成。
然而,这些努力都不会白费。
通过突变体筛选鉴定新型靶向药物可以为医学科学的进步开辟广阔的道路,同时也可以挽救无数患者的生命。
衡谷12_号高矮异株突变体稳定性鉴定
7°89′N)。前茬为小麦,地势平坦,地力均匀,肥力水平中等,
土质为砂壤土。
1.2 试验材料 衡谷 12 号由河北省农林科学院旱作农业研
究所提供,2013 年通过河北省鉴定,2018 年完成国家品种登
记。 衡谷 12 号高矮异株突变体,由承德市农林科学院提供。
该材料发现于 2019 年衡谷 12 号繁种田中,植株田间表现为
。
衡谷 12 号是河北省农林科学院旱作农业研究所培育的
具有矮秆、成穗率高、分蘖性强、早熟等症状的谷子矮秆突变
体新品种,谷子的抗病性、抗倒性、抗逆性等方面均有所提
高
[5]
。 这对于降低谷子株高、缩短生育期、增加成株分蘖都
有着非常高的利用价值。
2019 年获得衡谷 12 号的高矮异株突变体,对于研究株
高、分蘖、生育期变化有很大的利用价值,多数谷子品种都是
使用。
关键词 谷子;衡谷 12 号;高矮异株突变体;稳定性
中图分类号 S 515 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2023)24-0027-04
doi:10.3969 / j.issn.0517-6611.2023.24.006
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
科技有限公司,河北衡水 053000)
摘要 衡谷 12 号是河北省农林科学院旱作农业研究所培育的矮秆、极早熟、分蘖性强的谷子新品种。 2019 年从衡谷 12 号繁种田获得
高矮异株突变体,对该材料进行两年一点、一年两点和错期播种,为鉴定该突变体的稳定性以及深入研究株高、分蘖、抽穗期提供可靠试
验材料。 结果表明,衡谷 12 号高矮异株突变体具有稳定遗传特性,农艺性状表型不受时间、地点、播种期的影响,可作为稳定遗传材料
突变体鉴定
2.PCR鉴定突变体纯合体、杂合体
பைடு நூலகம்
批注:+表示有条带,-无条带
结果与分析
• 根据PCR鉴定凝胶电泳的成像图,分析材 料中突变体植株的纯、杂合性。
内容
1.突变体与野生型植株的基因组DNA的提取 2.PCR鉴定突变体纯合性、杂合性
1.突变体与野生型植株的基因组DNA的提取 ①取拟南芥植株一个放于1.5mLEP管中,迅 速放入液氮中1分钟后,研磨至粉末状。
②加入250 µl extraction buffer液,混匀, 在37℃水浴锅中水浴5—10分钟。 ③加入550µl的酚氯仿溶液(加下层),混 匀,轻轻震荡20s,置于冰上1—2分钟。
(1)以所提的突变体和野生型植株的DNA为模板,以F、 R、LBb1为引物两两配对成3对引物对,进行PCR扩 增,20 µl反应体系如下: 10×Buffer 2 µl dNTP 0.4µl 引物 0.4µl 模板 1µl Taq 酶 0.2µl 蒸馏水 16µl (2)PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳及分析。将PCR产物 中加入loading buffer,琼脂糖凝胶电泳,成像。 (3)根据电泳条带的分布与数目,初步判断突变体的 纯杂性
1、了解植物DNA的提取。 取。 2、掌握T-DNA插入突变体中纯合体、杂合 2、掌握T-DNA插入突 体的鉴定方法。 变体中纯合体、杂合
体的鉴定方法。
实验原理
• Ti质粒是土壤农杆菌的天然质粒,该质粒上 有一段特殊的DNA区段,当农杆菌侵染植物 细胞时,该DNA区段能自发转移进植物细胞, 并插入植物染色体DNA中。Ti质粒上的这一 段能转移的DNA被叫做T-DNA。
插突变体中纯合体杂合实验原理?ti质粒是土壤农杆菌的天然质粒该质粒上有一段特殊的dna区段当农杆菌侵染植物细胞时该dna区段能自发转移进植物细胞并插入植物染色体dna中并插入植物染色体dna中
科创-突变体鉴定
项目编号东北农业大学大学生科技创新基金申请书项目名称:拟南芥AtbZIP1转录因子基因At5g49540的突变体鉴定项目主持人:李松所在学院:生命科学学院研究起止时间:2008年11月1日至2009年11月1日东北农业大学教务处制项目名称拟南芥AtbZIP1转录因子基因At5g49540的突变体鉴定研究起止时间2008.11~2009.11 申请金额1000元项目主持人姓名李松学号A09060068所在学院生命科学学院所学专业生物技术学生类别二年级年级班级生物技术指导教师(1)姓名才华职称讲师所在学院生命科学学院研究领域植物基因工程指导教师(2)姓名纪巍职称助教所在学院生命科学学院研究领域植物基因工程项目组成员姓名刘维学号A0960072 专业班级生技062 姓名肖松学号A09060086 专业班级生技062 姓名王鹏姬学号A09060080 专业班级生技062 姓名卢清瑶学号A09060073 专业班级生技062一、项研究的目的意义、国内外研究概况、主要创新之处1.研究的目的意义基因功能的主要研究方法包括:(1)克隆相关基因,进行异体超表达研究(Meyer 等2000,2004;Schulze等2003); (2)利用T-DNA插入突变技术,获得目的基因敲出突变体(Bouche 和Bouchez 2001;Parinov和Sundaresan 2000),再通过筛选出的纯合突变体,研究目的基因的功能(Meyer等2004)。
与前者相比,后者具有许多优势(Meyer 等2004),已成为反向遗传学研究的主要手段(Bouche和Bouchez 2001;Parinov和Sundaresan 2000)。
bZIP类转录因子普遍存在于动植物及微生物中,是植物中一类很大的转录因子家族,在拟南芥中就有75个家族成员,在植物生长发育以及抗逆境胁迫的过程中起到重要的作用。
本研究利用已购买的拟南芥AtbZIP1基因的突变体作为实验材料,利用“三引物法”在DNA水平上对突变体进行插入纯合鉴定;在此基础上,对插入纯合的突变体,提取其RNA并进行RT-PCR,在RNA水平上鉴定T-DNA插入是否抑制了AtbZIP1基因的表达,最终获得不表达AtbZIP1基因的拟南芥突变体。
基因突变的检测
• 菌丝过滤法 真菌和放线菌等丝状菌的野生型孢子在基本培养基中能萌 发长成菌丝,而营养缺陷型的孢子则不能萌发。 发长成菌丝,而营养缺陷型的孢子则不能萌发。把诱变处 理后的孢子移入到基本培养液中,振荡培养10h左右, 10h左右 理后的孢子移入到基本培养液中,振荡培养10h左右,使 野生型孢子萌发的菌丝刚刚肉眼可见,用灭菌的脱脂棉、 野生型孢子萌发的菌丝刚刚肉眼可见,用灭菌的脱脂棉、 滤纸或玻璃漏斗除去菌丝。继续培养,每隔3~4h 3~4h过滤一次 滤纸或玻璃漏斗除去菌丝。继续培养,每隔3~4h过滤一次 重复3 最大限度地除去野生型细胞。然后稀释、 ,重复3-4次,最大限度地除去野生型细胞。然后稀释、 涂皿分离。 涂皿分离。 • 高温杀菌法 利用芽孢杆菌类的芽孢和营养体对热敏感性的差异, 利用芽孢杆菌类的芽孢和营养体对热敏感性的差异,让 诱变后的细菌形成芽孢, 诱变后的细菌形成芽孢,然后把处在芽孢阶段的细菌移到 基本培养液中,振荡培养一定时间,野生型芽孢萌发, 基本培养液中,振荡培养一定时间,野生型芽孢萌发,而 营养缺陷型芽孢不能萌发。此时将培养物加热到80℃ 80℃, 营养缺陷型芽孢不能萌发。此时将培养物加热到80℃,维 持一定时间,野生型细胞大部分被杀死, 持一定时间,野生型细胞大部分被杀死,缺陷型则得以保 起到了浓缩作用。 留,起到了浓缩作用。
• 营养缺陷型菌株法(Ames试验) 营养缺陷型菌株法( 试验) 试验
鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸营养缺陷型(his-)菌株, 鼠伤寒沙门氏菌的组氨酸营养缺陷型(his-)菌株,包 -)菌株 括碱基置换突变型和移码突变型, 括碱基置换突变型和移码突变型,在含微量组氨酸的培养 基中,除极少数自发回复突变的细胞外, 回复突变的细胞外 基中,除极少数自发回复突变的细胞外,一般只能分裂几 形成在显微镜下才能见到的微菌落。受诱变剂作后, 次,形成在显微镜下才能见到的微菌落。受诱变剂作后, 大量细胞发生回复突变,自行合成组氨酸, 大量细胞发生回复突变,自行合成组氨酸,发育成肉眼可 见的菌落。某些化学物质需经代谢活化才有致变作用, 见的菌落。某些化学物质需经代谢活化才有致变作用,在 测试系统中加入哺乳动物微粒体酶, 测试系统中加入哺乳动物微粒体酶,其中的酶能使一些前 诱变剂转变为诱变剂,可弥补体外试验缺乏代谢活化系 统之不足。 统之不足。
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项目编号东北农业大学大学生科技创新基金申请书项目名称:拟南芥AtbZIP1转录因子基因At5g49540的突变体鉴定项目主持人:李松所在学院:生命科学学院研究起止时间:2008年11月1日至2009年11月1日东北农业大学教务处制项目名称拟南芥AtbZIP1转录因子基因At5g49540的突变体鉴定研究起止时间2008.11~2009.11 申请金额1000元项目主持人姓名李松学号A09060068所在学院生命科学学院所学专业生物技术学生类别二年级年级班级生物技术指导教师(1)姓名才华职称讲师所在学院生命科学学院研究领域植物基因工程指导教师(2)姓名纪巍职称助教所在学院生命科学学院研究领域植物基因工程项目组成员姓名刘维学号A0960072 专业班级生技062 姓名肖松学号A09060086 专业班级生技062 姓名王鹏姬学号A09060080 专业班级生技062 姓名卢清瑶学号A09060073 专业班级生技062一、项研究的目的意义、国内外研究概况、主要创新之处1.研究的目的意义基因功能的主要研究方法包括:(1)克隆相关基因,进行异体超表达研究(Meyer 等2000,2004;Schulze等2003); (2)利用T-DNA插入突变技术,获得目的基因敲出突变体(Bouche 和Bouchez 2001;Parinov和Sundaresan 2000),再通过筛选出的纯合突变体,研究目的基因的功能(Meyer等2004)。
与前者相比,后者具有许多优势(Meyer 等2004),已成为反向遗传学研究的主要手段(Bouche和Bouchez 2001;Parinov和Sundaresan 2000)。
bZIP类转录因子普遍存在于动植物及微生物中,是植物中一类很大的转录因子家族,在拟南芥中就有75个家族成员,在植物生长发育以及抗逆境胁迫的过程中起到重要的作用。
本研究利用已购买的拟南芥AtbZIP1基因的突变体作为实验材料,利用“三引物法”在DNA水平上对突变体进行插入纯合鉴定;在此基础上,对插入纯合的突变体,提取其RNA并进行RT-PCR,在RNA水平上鉴定T-DNA插入是否抑制了AtbZIP1基因的表达,最终获得不表达AtbZIP1基因的拟南芥突变体。
本研究可为利用突变体进行功能互补研究AtbZIP1基因的功能提供突变体材料,进而为研究AtbZIP1转录因子在植物生长发育以及抗逆境胁迫的过程中所起的作用奠定基础。
2.国内外研究概况1)突变体鉴定的方法的研究现状反向遗传学研究的首要条件是获得大量基因敲除突变体,建立一套快速、可靠的T-DNA插入突变体鉴定方法对其进行鉴定很重要。
目前,鉴定方法主要有2种(/tdnaprimers.html): “三引物法”和“双引物法”。
“三引物法”的原理如图1 所示,即采用三引物(LP、RP、LB)进行PCR 扩增。
野生型植株(wild type, WT)目的基因的两条染色体上均未发生T-DNA 插入,所以其PCR 产物仅有1 种,分子量即从LP到RP的大小; 纯合突变体植株(homozygous lines, HM)目的基因的两条染色体上均发生T-DNA 插入,而T-DNA 本身的长度约为17 kb,过长的模板会阻抑目的基因特异扩增产物的形成,所以也只能得到1种以LB与LP (或RP)为引物进行扩增的产物,分子量即从LP 或RP 到T-DNA 插入位点的片段的长度再加上从LB 到T-DNA载体左边界的片段的长度;杂合突变体植株(heterozygous lines, HZ)只在目的基因的一条染色体上发生了T-DNA 插入,所以PCR 扩增后可同时得到两种产物(如图1所示)。
图1. “三引物法”鉴定突变体的原理(/tdnaprimers.html) a: T-DNA 插入目的基因编码序列的方式、位置以及PCR 鉴定反应所需引物。
LP、RP:与目的基因片段互补的特异引物;插入T-DNA 片段的特异引物;N:T-DNA 的实际插入位点与侧翼序列之间的距离(通常为0~300 bp)。
b:3 种可能的基因型植株PCR 产物的差异。
WT :野生型植株;HZ :杂合突变体植株;HM :纯合突变体植株。
2)AtbZIP1转录因子的研究进展在对植物逆境信号传导的研究中发现,转录因子是一个很关键的因素,在胁迫刺激下它们不断合成,并将信号传递和放大,调控下游基因的表达,从而引起植物生理生化的改变。
bZIP类转录因子是植物中比较重要的转录因子家族,参与众多的生理生化反应。
而最近发现,其在植物抗非生物胁迫反应中也起到一定的作用。
植物体内存在大量的转录因子,拟南芥(Arabidopsis thaliana)中就有5.6%的基因是编码转录因子的。
典型的转录因子含有DNA结合区(DNA-binding domain)、转录激活区(activation domain)、寡聚化位点(oligomerization site)以及核定位信号区(nuclear localization signal)等4个主要的功能区域,这些功能区域决定转录因子的功能和特性。
根据转录因子表达的特点可以将其分为两类,一类是组成型转录因子,无论在逆境还是正常状况下基因都表达。
另一类是诱导型转录因子,只有在逆境下基因才会表达,绝大部分的转录因子都是这种自身的反馈调节。
bZIP类转录因子是植物中一类很大的转录因子家族,其共同特点是:含有与特异DNA序列相结合的碱性结构域;参与寡聚化作用的亮氨酸拉链区与碱性区紧密相连;转录因子的N-末端含有酸性激活区;以二聚体形式结合DNA,肽链N-末端的碱性区与DNA直接结合。
bZIP类转录因子中有两类成员和植物非生物胁迫应答密切相关,一类是TGA/OBF 蛋白,D-亚家族的成员。
它们可以结合到as-1/ocs 类顺式元件上,在植物非生物胁迫应答及发育中起重要作用。
另一类转录因子是ABF/ABRE蛋白,A-亚家族的大多数成员属于此类蛋白。
该类转录因子可以识别ABRE类顺式作用元件(CACGTG),在盐胁迫和干旱胁迫中起重要作用[7]。
利用酵母单杂交的方法从拟南芥中分离出逆境诱导的4种bZIP蛋白,属于ABRE 结合因子(ABRE binding factors,ABFs)/ABRE结合蛋白(ABA-responsive element binding, AREB),分别是ABF1、ABF2/AREB1、ABF3和ABF4/AREB2。
在干旱、盐胁迫和ABA处理条件下这4种转录因子大量表达,诱导ABA的过敏感以及其他表现型,使植物体内的糖积累,内源ABA 合成,耐盐和耐旱等诸多抗性相关基因的表达增强。
参考文献[1]陈丽. (1999) 植物转录因子的结构与功能. 植物生理学通讯, 33:401~409.[2]Yamaguchi S K, Shinozaki K. (1994) A novel cis-acting element in an Arabidopsis gene is involved in responsivenessto drought, low-temperature or high-salt stress. Plant Cell, 6:251~264.[3]Liu Qiang, Zhang Gui-You, Chen Shou-Yi. (2001) Structure and regulatory function of plant transcription factors.Chinese Science Bulletin, 46(4):271~278.[4]Liu L, White MJ, MacRae TH. (1999) Transcription factors and their genes in higher plantsfunctional domains, evolution and regulation. Eur J Biochem, 262:247~257.3.创新点1)利用“三引物法”对拟南芥突变体进行插入T-DNA纯合鉴定;2)通过RT-PCR在转录水平上进一步鉴定突变体。
二、项目主要研究内容、目标与技术经济指标1.项目主要研究内容本研究利用植物生物工程研究室已购买的拟南芥AtbZIP1基因的突变体作为实验材料,利用“三引物法”在DNA水平上对突变体进行插入纯合鉴定;在此基础上,对插入纯合的突变体,提取其RNA并进行RT-PCR,在RNA水平上鉴定T-DNA插入是否抑制了AtbZIP1基因的表达,最终获得不表达AtbZIP1基因的拟南芥突变体。
2.目标与主要技术经济指标(1)建立一套通用的植物突变体鉴定的方法;(2)获得AtbZIP1基因的拟南芥插入纯合突变体10株;(3)发表学术论文1篇。
三、项目研究方法与技术路线1. 项目研究方法(1) 种植拟南芥突变体;(2) 提取拟南芥的DNA ,利用“三引物法”鉴定插入纯合;(3) 提取拟南芥的RNA ,消除基因组DNA ;(4) 对提取得拟南芥RNA 进行反转录;(5) 用RT-PCR 鉴定AtbZIP1基因是否表达。
2. 技术路线四、项目前期研究基础、实验条件1.项目前期研究基础 本研究所依托的植物生物工程研究室长期从事植物基因工程的研究,近五年完成和在研科研项目19项,其中“973”前期、“948”项目和国家转基因专项和国家自然科学基金等。
研究室具有丰富的研究经验和基因资源。
本研究已购买了拟南芥突变体,为实验的进行提供了研究材料。
本组成员由于对科学研究的共同爱好自由组合。
目前已完成大学一年的学习任务;掌握了有关的基础知识;在课下学习了基因工程的有关理论知识;阅读了有关基因工程和植物生理相关拟南芥突变体种植确认拟南芥突变体“三引物法”鉴定纯合体 拟南芥DNA 提取 拟南芥RNA 提取“三引物法”鉴定插入 RNA 反转录RT-PCR 鉴定的书籍;查阅了关于突变体鉴定的相关文献,及PCR和RT-PCR的相关实验技术资料。
在实验能力方面,通过大一一年的实验课的训练,已掌握了基本的实验技能;课下学习了植物基因组DNA, RNA 提取以及PCR检测的实验及方法,能够独立进行研究中的有关操作。
2.实验条件本研究所依托的植物生物工程研究室建立了植物基因组DNA, RNA 提取以及PCR 检测平台,并拥有大量分子生物学研究的仪器设备。
五、经费预算(实验材料费、资料费等)1.实验材料费植物材料处理费200元PCR 引物合成费200元2.仪器使用费使用食品中心开放实验室仪器,仪器使用费600元申请经费总额1000元。
六、年度研究计划及预期进展2008年11月~2009年1月(1)拟南芥突变体的种植(2)拟南芥基因组DNA的提取2009年2月(1)“三引物法”鉴定插入纯合的PCR反应体系及条件探讨(2)利用“三引物法”鉴定纯合体(3)对纯合体进行T-DNA插入鉴定2009年3月~2009年5月(1)拟南芥总RNA的提取(2)拟南芥总RNA的反转录2009年6月~2009年7月(1)拟南芥内参基因RT-PCR(2)A tbZIP1基因At5g49540的反转录PCR鉴定(3)分析整理数据。