插入突变在水稻功能基因组学中的研究进展
基因片段插入技术的新进展与应用
基因片段插入技术的新进展与应用基因片段插入技术是一种非常重要的生命科学技术，它可以将外源DNA片段精确地插入到目标细胞或组织的基因组中，从而实现研究和应用。
近年来，这一技术得到了快速发展，并在医学、农业、工业等领域展现出广阔的应用前景。
一、技术原理基因片段插入技术是利用DNA重组技术，将外源DNA连同其启动子和终止子序列，插入到目标基因组的特定区域，从而实现对目标基因的调控或改造。
具体而言，该技术主要有三个步骤：1、产生目标载体先将目标DNA载体（如质粒）获取到，然后进行设计和修饰，使其包含有一些重要的基因片段（如启动子、结构域、卡方片段等），以及其他的一些调控元件，如转录因子绑定位和增强子。
2、构建外源DNA片段在设计好目标载体之后，就需要构建外源DNA片段。
这一过程通常包括PCR扩增、限制性酶切和克隆等步骤，以产生能够精确插入到基因组特定位置的DNA序列。
3、基因片段插入一旦得到了目标载体和外源DNA片段，就可以进行基因片段插入。
这个过程通常要利用电穿孔、介导体、姜黄素、逆转录酶等元件，将目标载体导入到细胞质中，使其被整合到基因组的特定位置。
二、新进展与应用近年来，基因片段插入技术受到了广泛的关注和研究，并得到了不断的完善和改进。
以下是该技术的新进展和应用领域：1、基因治疗基因片段插入技术在基因治疗中被广泛应用，用于治疗一些遗传性疾病，如囊性纤维化、含铁血黄素病、类风湿关节炎等。
此外，该技术还可以用于治疗一些恶性肿瘤，如癌症和肺癌等。
2、基因改良基因片段插入技术可以用于作物和动物的改良，特别是在食品生产中。
例如，可以向作物或动物基因组中插入一些突变基因，以使其拥有抗虫性、耐性、抗性、产量高等特性。
这一技术还可以用于产生一些特殊类别的作物和食品，例如转基因食品和纯种肉类。
3、分子医学分子医学是一种将基因技术和药物技术结合起来的医学，它可以将基因片段插入到目标细胞或组织中，从而切断病毒和癌细胞的生物学过程。
反向遗传学及在稻瘟菌和镰孢菌功能基因研究中的应用
关 键 词 ： 向遗传学 ； 反 稻瘟菌 ； 镰孢菌 ； 功能基因 ； 究进展 研
中图 分 类 号 ：５ １ ｓ１
文 献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０６００ （０１０ —０１０ １０—６Ｘ ２１ ）３００—４
Ｓｔ ｄｙ ｏ ｖｅ ｓ ｎ ｔｃ ｎｄ Ｉｓ Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｎ Ｆｕ ｔｏ ｌＧｅ ｏ ｅ ｕ ｎ Ｒｅ ｒ ｅ Ｇｅ ｅ ｉｓ ａ ｔ ｐｌｃ ｔｏ ｉ ｎｃ ｉ ｎａ ｎ ｍ
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粳稻中花11T—DNA插入突变体的分离和鉴定
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【国家自然科学基金】_t-dna插入突变体_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
科研热词 拟南芥 t-dna 突变体 tail-pcr 黄萎病菌 雄性不育 隐花色素 镁离子转运蛋白 表型鉴定 表型 菌核病 草酸 花药发育 花粉表面蛋白 纯合双突变体 红曲霉 突变体库 灰葡萄孢 激活标签突变体 根癌农杆菌 木霉 抗性 序列分析 图位克隆 功能互补 农杆菌介导 侧翼序列分析 人工杂交 t-dna插入突变体 t-dna插入 salk株系 pcr ms1521 atmgt9 18s核糖体rna
科研热词 拟南芥 t-dna 突变体 稻瘟病菌 隐花色素 长链脂肪醇氧化酶 转座子 转化子 蛋白质组 蛋白序列 致病突变体 致病性 窄叶基因 突变子 研究进展 物理图谱 热敏感性 激素反应突变体 激活标记 激活标签 活性氧 油菜 水稻功能基因组学 水稻(oryza.mtiva l.) 水稻 植物抗病防卫 插入突变 开花 展望 基因功能 基因 哈茨木霉 厚垣孢子 功能基因组 分子标记 农杆菌介导的遗传转化 克隆 光周期 下旱突变体 tail-pcr技术 tail-pcr t-dna突变体 t-dna插入突变体 nced3基因 hsp70 armdillo/beta-catenin repeat蛋白
科研热词 拟南芥 突变体库 水稻 aba 香蕉枯萎病 雄性不育 鉴定 生物学特性 农杆菌介导转化 信号转导 t-dna插入突变体 t-dna插入突变 雄配子不育 钙离子 转化子 调控 角果角苷 致病性 致病力 胁迫 绒毡层 纯合双突变 红曲菌 红曲色素 突变表型 突变体 种子萌发 种子和胚胎发育 疏绵状嗜热丝孢菌 生殖发育 玉米大斑病菌 棉花黄萎病菌 根发育 杂交 敲除突变体 插入突变体 异常分离 差异表达 基因敲除 图位克隆 嗜热真菌 反向遗传学 共分离 光系统ⅱ γ -氨基丁酸 tua2 tos17突变系
水稻驯化过程中结构变异的进化基因组学研究
水稻驯化过程中结构变异的进化基因组学研究Mol. Biol. Evol. 37(12):3507–3524 doi:10.1093/molbev/msaa185一、研究背景和目的关于结构变异还有许多研究不清楚的地方，比如：结构变异SV对表型的影响，SV的普遍性，个体SV事件在群体内的频率。
研究的第一步需要鉴定群体内的SVs，过去基于长短reads对此进行了大量研究并取得了一定进展。
尽管通过提高测序深度，短reads序列也可以用于鉴定SVs，但对一些SV类型的鉴定上，仍存在低估，比如大的INV，因此作者增加了长reads序列和de novo基因组以确定鉴定到的SVs的准确性。
本文作者使用了水稻和其近缘野生祖先 O. rufipoogn 的样品，拟通过鉴定 SVs 作为研究驯化的工具。
关于水稻的起源以及驯化基因的研究很多，为此提供了很好的研究背景。
关于水稻 SV 的研究也有一些，但缺少同时比较野生稻和栽培稻的比较研究。
葡萄中比较了野生和栽培群体中的SV频率，提供了基因组中人工选择区域的独特见解，反映了与无性繁殖相关的遗传负荷会增加。
但其它物种中的情况尚不清楚。
此外，基因的获得丢失也仍是一个不断发展的领域。
作者利用发表的高倍重测序数据鉴定了SV，然后比较了野生稻和栽培稻之间的SV群体频率；调查了不同TE家族的MEI频率；估计了和驯化有关的特征。
二、研究方法和特色作者充分利用已发表的数据，除高倍重测序数据外，还使用了已发表的长reads序列和de novo基因组以确定鉴定到的SVs的可靠性。
基于鉴定到的SV分析了群体内的多样性、频谱分布、LD decay；驯化过程中的遗传负荷，群体间的分化水平，并同SNPs数据的结果进行了比较。
利用候选基因策略，评价了基于SV有助于提高寻找驯化基因的效率。
分析了基因组中的不同TE家族的群体动态及造成差异的可能原因。
三、主要结果和重要发现基于重测序数据，作者鉴定了 SNP 和 indels，并基于 SNPs 构建了系统发生树，Fig. 1a所示，aus 和 indica 聚为一支，japonica 和 aromatic 聚为一支，O. nivara 和 O. rufipogon 聚到了一起，而 O. rufipogon 分为两支，一支主要是东南亚和印度的材料，另一支主要是中国的材料。
中国水稻功能基因组研究进展与展望_肖景华
摘要
功能基因组研究是植物生命科学研究的核心领域之一. 从少数基因的克隆到重要农
关键词
功能基因组 全基因组 SNP 芯片 4D 基因组 水稻育种
艺性状的功能基因组解析, 我国水稻功能基因组研究实现了跨越式发展, 阐明了水稻育种 中的一些重大生物学问题 , 功能基因组的研究为水稻品种改良和育种技术变革奠定了基 础. 着眼未来, 我国科学家提出了继续推进“水稻2020”研究计划, 适时启动水稻4D基因组 的发展建议.
华中农业大学生命科学技术学院, 作物遗传改良国家重点实验室, 武汉 430070 * 联系人, E-mail: xiaojh@ 2015-04-14 收稿, 2015-05-04 接受, 2015-05-22 网络版发表 国家高技术研究发展计划(2012AA10A300)资助
引用格式 : 肖景华 , 吴昌银 , 袁猛 , 等 . 中国水稻功能基因组研究进展与展望 . 科学通报 , 2015, 60: 1711–1722 Xiao J H, Wu C Y, Yuan M, et al. The progress and perspective of rice functional genomics research in China (in Chinese). Chin Sci Bull, 2015, 60: 1711–1722, doi: 10.1360/N972015-00391
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型突变体库、 核心种质资源和高密度的基因表达谱芯 片等功能基因组研究平台 , 发掘和克隆了一批控制 重要农艺性状的具有自主知识产权的功能基因 , 在 重要农艺性状形成的分子网络解析方面取得突破性 进展 , 为水稻基因组选择育种奠定了坚实基础 .1Biblioteka 水稻功能基因组研究的技术平台
T_DNA标签技术及其在植物功能基因组研究中的应用
T -DNA 标签技术及其在植物功能基因组研究中的应用杨永智(青海大学农林科学院,青海西宁 810016)摘要:综述了T -DNA 转移和整合机理的研究进展,植物T -DNA 标签的种类和特点及其在功能基因组研究中的应用。
关键词:T -DNA ;T -DNA 标签;植物功能基因组学;突变中图分类号:Q812 文献标识码:A 文章编号:1006-8996(2006)06-0034-06T -DNA tagging and its applicatlon in plantfunctional genome researchYANG Yong -zhi(Academy of Agriculture and F orestry Science ,Qinghai University ,X ining 810016,China )Abstract :This paper viewed the principle of T -DNA trans fer and integration ,the types and the charac 2ters of T -DNA insertion mutation in plant and the application of T -DNA tagging to plant functional ge 2nome research 1K ey w ords :T -DNA ;T -DNA tagging ;plant functional genomics ;mutantT -DNA 标签技术是以农杆菌(Agrobacterium )介导的转化为基础的一种插入突变研究方法。
插入突变是将某些DNA 元件插入到植物基因组中后,相应位点的基因的表达就可能受到抑制,利用插入元件作为标签,在插入位点处贴了一个标签,使得植物基因组的插入位点容易辨认。
根据插入位点的基因序列与植物表型变异等的相互关系可以从基因组中分离出相应的基因并鉴定其功能。
基因编辑技术在水稻遗传改良中的应用进展
基因编辑技术在水稻遗传改良中的应用进展作者：李萌姜恭好段海燕来源：《南方农业·上旬》2021年第12期摘要基因编辑是一种新兴的比较精确的能对生物体基因组特定目标基因进行修饰的基因工程技术或过程。
总结了近年基因编辑技术在提升水稻育种速度和效率、实现水稻的生长发育调节、载体构建和突变体创制、水稻抗病目标改变、水稻品质提升等遗传改良方面的应用进展。
简要介绍了一代ZFNs基因编辑技术、二代TALENs基因编辑技术和三代CRISPR/Cas9基因编辑技术，重点介绍了CRISPR/Cas9的工作原理、优缺点、类型和相关技术。
最后对基因编辑技术在水稻遗传改良方面的发展方向进行了展望。
关键词基因编辑;CRISPR/Cas9;水稻;遗传改良;应用进展中图分类号：Q789 文献标志码：A DOI：10.19415/ki.1673-890x.2021.34.002基因编辑，又称基因组编辑或基因组工程，是一种新兴的比较精确的能对生物体基因组特定目标基因进行修饰的基因工程技术或过程。
基因编辑技术通过插入和敲除基因、定点突变和碱基替换等对基因组靶位点进行一系列的人工修饰，以获得新的功能或表型，甚至创造新的物种，在基因研究、基因治疗和遗传改良等方面展示出了巨大的潜力，尤其是在植物遗传改良和新品种培育方面应用十分广泛。
1 基因编辑技术在水稻遗传改良中的应用进展1.1 提升水稻育种速度和效率近年将基于CRISPR/Cas9系统的基因组定点编辑技术不断应用于水稻，用来深入研究水稻基因功能和精准培育水稻品种，而传统基因组编辑技术只可对水稻基因片段随机删除或插入，精准插入效率不高。
Yuming Lu等用硫代修饰和磷酸化修饰供体片段，成功提升敲入靶向的效率，对约1 400株植株进行编辑，成功效率平均值为25%，高者可达47%;此方法还能够在4个位点进行靶向敲入，改进该方法得到重复片段介导的同源重组方法，能够精准有效融合原位标签蛋白并实现片段的替换，该效率约为11%[1]。
水稻类病斑突变体研究进展
49BIOTECHWORLD 生物技术世界水稻类病突变体是一种水稻外表在没有明显损伤、外界环境没有出现逆境或病原物侵染的条件下,自发产生的一种类似于坏死性病斑的外观病变,病变能扩散到整株水稻上。
其病变位置、颜色、大小有所不同(Lorrain S et al.,2003;杨雪静等,2010)这些突变体被分为两个类型,显性突变或隐性突变,几乎所有的突变体在病斑的大小,发病时间和病斑颜色上有独特的表型。
类病斑的发生受到外界环境(低温、高光强)、遗传背景和水稻植株的发育状态这些因素的影响(Johal et al.,1995)。
1 水稻突变体来源第一个植物类病斑突变体的研究报道是1923年Emerson报道的一个玉米类病斑突变体(黄奇娜等,2010)。
在水稻中,日本科学家S e k i g u c h i 于1965报道了第一个类病斑突变体,将其命名为Sekiguchi lesion(sl)。
水稻类病斑突变体的主要来源为自然突变、化学诱变、物理诱变、插入突变等方法。
自然突变产生的类病斑相对较少,主要还是人工诱变产生的。
近年来,通过转座子标签、T-DNA 标签插入突变和人工诱变产生了大量的水稻类病斑突变体,到目前为止报道了近200个(陈析丰等,2011)。
这近200个的水稻类病斑突变体大部分没有进行正式命名和基因的等位分析。
目前,国际谷物基因组数据库Gramene()只注册了32个水稻类病斑基因。
根据国内外的研究报道,截止2014年12月一共有73个水稻类病斑基因被鉴定和命名。
国际谷物基因组网数据库统一以lrd (lesion resembling disease)命名。
表型不同的突变体赋予不同名称。
其中,lrd1-lrd6又被称为bl1-bl6(brown leaf spot,bl),lrd7-lrd17、lrd26-lrd30和lrd33又被称为spl1-spl14和spl18(spotted leaf,spl),lrd18-lrd20又被称为cdr1-cdr3(cell death and resistance,cdr),lrd21又被称为sl(Sekiguchi lesion,sl),lrd22又被称为RPR1(Probenazol inducible gene Pbz1,RPR1),lrd23又被称为ysl(yellow leaf spot,ysl),lrd24又被称为fgl(faded green leaf,fl),lrd25又被称为zn(zebra necrosis,zn),lrd31又被称为lrd。
水稻TOS17突变体库的创建与应用
⽔稻TOS17突变体库的创建与应⽤1⽂献综述1.1⽔稻基因组学研究现状⽔稻全基因组测序⽔稻(Oryza sativa L.)是世界上最主要的粮⾷作物之⼀，全世界有⼀半的⼈⼝⾷⽤它，⽔稻年总产量占世界粮⾷作物产量第三位，维持较多⼈⼝的⽣活。
亚洲是世界⽔稻主产区，近年稻⽶产量占世界的90%以上，年产量占亚洲的38%。
⼤⽶作为我国主要粮⾷种类，在养活我国13亿⼈⼝和改善我国居民营养结构中具有举⾜轻重的影响。
同时，⽔稻⼜以其基因组相对较⼩(～430Mbp)，⾼效的遗传转化体系，与⽟⽶、⼤麦和⼩麦等其它⽲本科作物在基因组上存在明显的共线性，⽽成为研究单⼦叶植物的模式植物。
国际⽔稻基因组计划(IRGSP)启动于1998年，以粳稻品种(japonica)⽇本晴(Nipponbare)为模式材料，由中国、⽇本、美国等是⼗个国家参与，所采⽤的⽅法为逐步克隆策略(clone by clone sequencing)，随后在2002年由⽇本和中国科学家率先公布了第1、4染⾊体的精确序列(Feng et al., 2002; Sasaki et al., 2002; Consortium 2003)；2003年9⽉第10条染⾊体的全长序列由美国Clemson⼤学公布(Rice Chromosome 10 Sequencing Consortium, 2003)。
2005年8⽉⽔稻全基因组精确序列在Nature发表(International Rice Genome Sequencing Project, 2005)。
IRGSP公布的⽔稻“⽇本晴”精确序列经过分析表明：(1) ⽔稻“⽇本晴”基因组⼤⼩为389Mb，IRGSP公布的序列能够覆盖其全基因组的95%，并包含了所有的常染⾊质和两个完整的着丝粒；(2)整个基因组中包含⼤约37544个⾮转座相关基因，其中71%的基因可能在拟南芥中有同源基因；(3)通过与拟南芥基因组序列对⽐分析发现，拟南芥90%的基因在⽔稻中可能存在同源物；(4) ⽔稻中预测的37544个基因中，29%是属于成簇的基因家族；(5) ⽔稻基因组中转座元件的数⽬和种类与⽟⽶和⾼粱基因组共线性区段的扩张是⼀致的；(6) 有证据证明基因能从细胞器中转移到细胞核(International Rice Genome Sequencing Project, 2005)。
基因组学-Genomics-知识考点汇总
基因组学-Genomics-知识考点汇总•基因组（Genome：Gene＋chromosome）细胞或生物体中一套完整的单倍体遗传物质•基因组学（Genomics）最早Thomas Roderick在1986年提出，包括基因组作图、测序和分析。
可分为结构基因组学和功能基因组学。
一、结构基因组学1.遗传图(Genetic Mapping Genomes) : Based on the calculation of recombination frequencyby linkage analysis .通过亲本的杂交，分析后代的基因间重组率，并用重组率来表示两个基因之间距离的线形连锁图谱每条染色体组成一个连锁群，所有染色体的连锁群组成的图谱即构成基因组遗传图。
重组率代表基因位点之间的相对距离。
在遗传作图中，人们把一个作图单位定义为1厘摩（cM），1cM等于1%的重组率。
提高遗传作图的分辨率：选用不同的杂交群体；增加杂交群体的数目；增加分子标记的数目；扩大分子标记的来源分子标记：绘制基因组遗传图需要的坐标点。
分子标记的主要来源是染色体上存在的大量等位基因。
在DNA水平上，两个基因间一个碱基的差异就足以形成等位基因。
2.物理图（physical map）：指DNA序列上两点的实际距离，它是以DNA的限制酶片段或克隆的大片段的基因组DNA分子为基本单位，以连续的重叠群为基本框架，通过遗传标记将重叠群或基因组DNA分子有序排列于染色体上。
物理图的绘制: Based on molecular hybridization analysis and PCR techniques杂交法；指纹法；荧光原位杂交技术。
3.基因组序列测定: Sequencing methods: the chain termination procedure;Map-based clone by clone strategy;Whole genome shotgun (WGS) strategy;Sequence assembly;•传统基因组测序的方法：克隆步移法（BAC-by-BAC Strategy）和全基因组鸟抢法（Whole Genome Shotgun Strategy）。
基因组学在农作物改良中的应用
基因组学在农作物改良中的应用随着人类对基因组的深入研究，基因组学在农作物改良中扮演着越来越重要的角色。
通过对农作物基因组的分析和编辑，科学家们能够实现农作物的优化和提高产量的目标。
本文将探讨基因组学在农作物改良中的应用，并展望基因组学在未来农业领域的前景。
一、基因组学简介基因组学是研究生物体所有基因组的科学，它包括了基因组序列与结构的研究，以及基因组信息在生物体功能及其在遗传和进化过程中的表达与调控机制。
通过基因组学的研究，科学家们可以了解物种的遗传特征和进化过程，从而为农作物的改良提供理论基础。
二、基因组学在农作物改良中的应用1. 基因组测序与注释基因组测序是指对农作物基因组的整个DNA序列进行测定。
通过基因组测序，科学家们可以获得农作物的基因序列信息，进而了解特定基因的功能和位置。
注释则是对基因组数据进行解读，确定基因的编码区域、功能以及与其他基因的相互作用关系。
基因组测序与注释为后续的基因编辑和功能研究奠定了基础。
2. 基因编辑与功能研究基因编辑技术如CRISPR-Cas9的出现，使得科学家们能够直接对农作物基因组进行修改。
通过基因编辑，农作物中的有害基因可以被剔除或修复，有益基因可以被插入或增强。
此外，基因编辑还可以用于提高农作物的抗病性、耐盐碱性、产量等重要性状。
功能研究则通过对特定基因的敲除或过表达等手段，来揭示该基因在农作物生长发育、抗逆性等方面的功能。
3. 精确育种基因组学在农作物育种中有着巨大的潜力。
通过对农作物基因组的分析，科学家们可以发现与重要农艺性状相关的基因和突变体。
引入这些基因或突变体到育种材料中，可以加速育种进程，提高育种效率。
基因组学还可以帮助区分优质品种和劣质品种，在育种过程中做出准确的选择。
三、基因组学在未来农业领域的前景基因组学在农业领域的应用前景广阔。
随着新一代测序技术的不断发展，基因组测序的成本和时间将进一步降低，促进了大规模农作物基因组测序的实施。
此外，基因组学与其他技术的结合，如计算机科学和机器学习等，将加速基因数据的解读与分析。
农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的稻瘟病菌转化及致病突变体的筛选
浙江大学硕士学位论文农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导的稻瘟病菌转化及致病突变体的筛选姓名：刘朋娟申请学位级别：硕士专业：植物病理学指导教师：王政逸20050501本研究受国家自然科学基金项目３０２７０８６１资助单位代码：——究生学号：——硕士学位论文农杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｔｕｍｅｆａｃｉｅｎｓ）介导的稻瘟病菌转化及致病突变体的筛选论文评阅人：．郄鏖压潘废垡蒸友基答辩委员会主席：．郑康乐答辩委员会成员：奎蕉夔筮回盐国昌三遮逸论文答辩日期：摘要稻瘟病菌（Ｍａｇｎａｐｏｒｔｈｅｇｒｉｓｅａ）可以引起水稻上的重要病害一稻瘟病。
了解彪ｇｒｉｓｅａ的致病分子机理不仅对防治稻瘟病具有重要的意义，而且它作为一个理想的研究体系对了解其他植物病原真菌与寄主的相互作用也有重要的意义。
分离和鉴定稻瘟病菌的致病相关基因，是达到这一目标的关键所在。
ＢＮＡ插入突变是标记、分离功能基因的有效途径之一，ＡＴＭＴ是丝状真菌遗传转化的一个的新的技术，具有转化效率离、成本低，操作方便和重复性好多重优点。
我们在构建了二个含有潮霉素Ｂ磷酸转移酶基因双元载体的基础上，成功地实现了农杆菌介导的稻瘟病菌转化，转化效率达每１０６个分生孢子＞３００个转化子，并得到了４０００多个转化子。
通过继代培养和ＰＣＲ检测，证明插入到稻瘟病菌基因组中的潮霉素抗性基因可稳定遗传。
Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交分析表明，大约有２／３转化子的Ｔ－ＤＮＡ插入是单拷贝的。
用大麦叶片离体接种的方法快速测定部分稻瘟病菌转化子的致病性，发现一个致病缺陷突变体：Ａ１－４１２。
该突变体不能侵入水稻叶片及擦伤的大麦或水稻叶片，说明Ａ１．４１２突变体在寄主组织中扩展进程被阻断。
进一步的表型分析，发现Ａ１，４１２突变体的产孢量显著下降，仅为野生菌株的７％，在疏水表面不能形成附着胞，部分分生孢子萌发的速度也略有延迟。
Ｓｏｕｔｈｃｍ杂交显示Ａ１－４１２基因组中Ｔ－ＤＮＡ插入是单拷贝的。
水稻基因组学的新进展
水稻基因组学的新进展水稻是我国最重要的经济作物之一，也是世界上最重要的粮食作物之一。
水稻的高产和抗病能力一直是人们研究的重点，而水稻基因组学的进展让我们对这些问题有了更深入的认识。
1. 水稻基因组的测序2002年，国际水稻基因组组织（IRGSP）开始了水稻基因组的测序工作，历时10年，终于在2012年完全解析出了水稻基因组的所有序列。
这项工作的完成不仅有利于水稻的育种研究，也为其他谷物的基因组测序和研究奠定了基础。
2. 水稻基因的功能研究水稻基因组的解析，为研究水稻基因的功能提供了重要的基础。
现在已经有许多水稻基因的功能被证实，如水稻叶绿体RNA编辑因子OsPPR6可以提高水稻的干旱抗性；水稻盐胁迫相关基因OsNHX1可以提高水稻耐盐性等。
同时，通过比较水稻基因组和其他作物基因组的序列，也可以发现一些共同的基因，这为跨物种育种研究提供了可能。
3. 水稻品种改良水稻是我国的主要经济作物之一，也是粮食安全的重要保障。
但是由于品种单一，抗病能力不足等问题，水稻产量和质量受到了一定的影响。
然而通过基因组学的研究，人们能够更好地了解水稻的基因和生理特性，帮助设计更好的品种。
现在的水稻品种改良方法基本上是通过加强水稻基因的表达或抑制水稻不利基因的表达来改善水稻的生长和抵抗力。
例如可以利用CRISPR-Cas9技术，定向地修改水稻基因，达到改良品种的目的。
4. 水稻的基因多样性研究水稻基因组多样性对水稻种质资源的利用和保护起到了重要的作用。
水稻是典型的自交物种，不同地区和种植环境中的水稻品种基因组存在明显的差异。
这些之前未知的多样性为水稻的育种提供了新的资源。
5. 将水稻基因组技术应用于其他领域水稻基因组学的成功也为其他领域的基因组研究提供了经验和教训。
例如在医学领域，基因组学的发展能够帮助人们更好地理解人类基因及其疾病。
在环境保护方面，数字化的基因组学研究能帮助我们了解全球生态的演变和发展。
这些技术的发展和进步都离不开水稻基因组学的成功。
水稻矮杆突变体ds插入位点与ds标记基因的分子鉴定
Molecular identification of Ds insertion sites and Ds-tagged genes in rice dwarf mutantAbstractMutants are important germplasm resources for crop genetic analysis and functional genomics research.Insertional mutations based on transposable elements are an important pathway for high throughput mutants.Ac/Ds transposable elements are the most widely used genetic elements for rice mutant libraries.Plant height is an important agronomic trait that directly affect the high yield and quality of crops in rice and other gramineous crops.In previous studies,we screened a dwarf mutant with Ds inserted from the Ac/Ds insertion mutant strain of japonica rice cultivar Dongjin(Oryza sativa L.var.Japonica cv.Dongjin).Using the mutant,this study was used to characterize the Ds insertion site and Ds marker gene in the genome.The aim of this study was to provide reference for the study of high quality and high yield rice breeding.The results of this study mainly include the following aspects:1.Preliminary Morphological and Physiological Identification of Dwarf Mutant. Compared with wide-type rice,the dwarf mutant showed dwarf height and large flag leaf angle.The data of the plant height,flag leaf and spike length.The results showed that the plant height of the mutant line(average plant height44.6cm)was significantly lower than that in wild-type rice(average plant height88.0cm).The flag leaf angle of the mutant line(74.3°)was significantly larger than that of wild-type rice(20.9°).2.Based on TAIL-PCR technique,the flanking sequences of the Ds insertion site of the dwarf mutant genome were amplified and separated by the combination of different degenerate primers and specific primers.Through NCBI-BLAST analysis,we found that the Ds element inserted in a gene which coding divalent ion transporter protein on chromosome3(gene="Os03g0147400",protein_id="BAS82290.1").3.The Ds-tagged gene contains three exons and two introns,with Ds is inserted in the third exon.This gene encoded a469amino acid with divalent ion transporter protein. The dwarf phenotype is derived from the insertion of the Ds element on the divalent iontransporter protein gene,The study illustrated that the gene was related to the divalent ions necessary for the normal growth and development of rice,and the normal plant height of rice was maintained by ion absorption,transport and distribution.4.RACE technology was used to validate the impact of Ds insertion to the structures and functions of the Ds-tagged genes.Bioinformatics analysis of the results showed that,compared with the wild type rice,the structure of the divalent ion transporter protein encoded by the dwarf mutant rice was changed by a mechanism called exon shuffling.The length of the second exon of the gene which encode divalent ion transporter protein had shortened from1214bp to590bp.The shorten exon contained parts of Ds sequences.5.Real-time quantitative PCR was used to detect the expression of Ds-tagged genes in mutants in different organs.The results of SPSS software showed that the expression of Ds-tagged gene was the highest in stem,followed by leaf,root and stamens.As a whole,we preliminary forecasted that the expression of Ds was the highest in the stem,and the Ds insertion induced the exonation of the related gene.The structure of the divalent ion transporter was changed and involved in the life activities of the rice of the necessary ions,functional molecules to absorb and transport obstacles,leading to rice plant phenotypic dwarf.Key words:Rice(Oryza sativa L);Dwarf mutant;Ac/Ds;RACE;Quantitative real-time PCRWritten by:Guo YanyanSupervised by:Sun Bingyao目录第一章文献综述 (1)1水稻功能基因组学研究现状 (1)2突变体库的创建背景和创建方法 (3)2.1物理和化学诱变构建水稻突变体库 (3)2.2插入突变构建水稻突变体库 (4)3Ac/Ds转座机制及插入位点的鉴定 (6)3.1Ac/Ds的转座机制 (6)3.2克隆插入位点侧翼序列的方法 (8)3.3转座子拷贝数的测定 (10)4基于RACE技术分离克隆水稻基因 (14)4.1RACE技术的基本原理 (14)4.2新型的RACE技术 (16)4.3RACE技术的应用 (17)5水稻株高与离子转运体蛋白的研究进展 (18)6本研究的目的与意义 (20)第二章Ac/Ds插入水稻矮杆突变体侧翼序列扩增及相关标记基因生物信息学分析 (21)1材料 (21)1.1植物材料 (21)1.2引物信息 (21)2方法 (22)2.1突变体水稻的筛选 (22)2.2水稻基因组DNA的提取 (23)2.3Ac/Ds双元件在水稻基因组上插入的PCR检测 (24)2.4Ds插入位点旁侧序列扩增的TAIL-PCR检测 (25)2.5Ds插入位点的侧翼序列的TA克隆及序列测定 (27)3结果与分析 (30)3.1矮杆突变体与野生型水稻的表型特征观察 (30)3.2矮杆突变体基因组Ac/Ds的插入 (32)3.3矮杆突变体Ds插入位点的侧翼序列 (33)3.4Ds插入矮杆突变体水稻相关标记基因的初步生物信息学分析 (34)4讨论 (38)第三章Ds插入水稻矮杆突变体相关标记基因结构变化的生物信息学分析 (41)1材料 (41)1.1植物材料 (41)1.2引物信息 (41)2方法 (42)2.1水稻总RNA的提取 (42)2.2总RNA反转录成cDNA (44)2.3总RNA反转录成cDNA的质量检测 (44)2.4RACE技术扩增水稻相关基因cDNA末端 (45)2.5目的片段的TA克隆及序列测定 (47)2.6水稻Ds相关标记基因cDNA序列的初步生物信息学分析 (48)2.7qPCR检测Ds标记基因的组织表达水平 (49)3结果与分析 (50)3.1水稻总RNA提取方法的比较 (50)3.2水稻总RNA反转录成cDNA的质量检测 (51)3.3RACE技术扩增水稻Ds插入位点相关标记基因的结构的cDNA末端..513.4水稻Ds插入相关标记基因信息的初步生物信息学分析 (52)3.5Ds标记基因在突变体不同器官中的表达分析 (54)4讨论 (55)第四章小结与展望 (58)1全文小结 (58)2展望 (59)参考文献 (60)硕士在读期间发表的论文 (74)致谢 (75)第一章文献综述1水稻功能基因组学研究现状进入21世纪，随着农业产业的发展和全球经济一体化的逐步形成，土地资源短缺，农业环境污染，传统技术育种困难，种质资源发掘、基因组育种技术亟需创新等这些都是我国种业正面临前所未有的严峻挑战[1]。
水稻T-DNA插入群体的建立及突变体筛选
表 型 的 观 察 和 接 种 试 验 ， 发 现 突 变 体 ２ ８个 ， 变 率 为 ｌ ．％ ， 型 涉 及 株 高 、 片 、 型 、 育 期 、 花 、 壳 着 色 、 共 ０ 突 １３ 表 叶 穗 生 颖 颖
抗 病 性 等 。 这些 突 变 体 不 仅 创 造 了具 有 优 良农 艺 性 状 的 水 稻 育 种 材 料 ， 水 稻 育 种 提 供 新 的 基 因 资 源 ， 且 为 水 稻 为 而 功 能基 因 组 研 究 打 下 坚 实 的基 础 。 关 键 词 ： 稻 ；－ Ｎ 插 人 突 变 ； 基 因 水 ＴＤ Ａ； 转 中 图 分 类 号 ：５ １０５ ３ ￥ １ ．３ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：００— ０ １２ｏ ）２— ０ １ ４ １０ ７９ （０ ９Ｏ ０ ５ —０
（ ｅ ａ ｆ ｒ ｅｅｉ ａ ｄＢ ｅｄｎ ｆ ｅａｔ ｅｔ ｆ ｇ ｎ ｍ ，ｉ ｊ ｇ ｃｌ ｒ Ｋ ｙＬｂｏ Ｃｏ Ｇ ｎｔ ｎ ｒｅｉｇｏ Ｄ ｐ ｒ ｎ ｏ ｒ ｏ ｙＴａ ｉ Ａ ｒ ｕｔ ａ ｐ ｃ ｍ Ａ ｏ ｎｎ ｉ ｕ ｌ Ｕ ｉ ｒ ｔ， ｉ ｊ ３ ０ ８ ，ｈｎ ） ｎ ｅ ｉ Ｔａ ｉ ｖ ｓｙ ｎ ｎ ０ ３ ４ Ｃ ｉａ
＾ Ｃ Ｔ ｎ ａ Ｒ Ｃ ＬＵ Ａ ｅ Ｉ ＵＴ Ｒ Ｅ Ｂ Ｒ Ａ Ｉ ＳＨ ∞ Ｏ Ｅ Ｌ ＩＩ －
华 北 农 学 报 ・ ０ ９， ４ ２ ： １ ５ ２ ０ ２ （ ） ５ ．４
水 稻 Ｔ Ｄ Ａ 插 入 群 体 的建 立及 突 变 体 筛 选 ．Ｎ
李子芳 ， 东颖 ， 宋 张红 影 ， 忠 有 裴
（ 津农学 院 农学系 ， 物遗传育种重点实验 室， 津 天 作 天 ３０ ８ ） ０３４
摘 要 ： 了 给水 稻 功 能 基 因 组 学 研 究 提 供 材 料 ， 用 农 杆 菌 （ ｇｏａｔｉｍ ｔ ｅ ｃ ｎ） 导转 化 法 转 化 水 稻 品 种 日 为 利 Ａ ｒｂｃｒ ｍｆ ｉ ｓ介 ｅｕ ｕ ａ ｅ
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入突变、转座子插入突变等。主要介绍这两种方法的原理及其在水稻功能基因组学研究中的应用和进展，并分析和讨论了插 入突变在水稻功能基因组学研究中存在的困难和发展趋势。 关键词： 插入突变Ｔ－ＤＮＡ转座子 水稻功能基因组学
Ｓｔｕｄｙ
ｏｎ
ｔｈｅ Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎａｌ
Ｍｕｔａｇｅｎｓｉｓ
Ｓｕ Ｈｏｎ９１・２
１２
ＡｄＤｓ系统插入和逆转录转座子插入法，如Ｔｏｓｌ７插 入建立水稻突变体库…。转座子可通过ＤＮＡ复制 或直接切除两种方式获得可移动片段，重新插入基 因组ＤＮＡ中。根据转座的自主性，这类元件又可分 为自主转座子和非自主转座子，自主转座子本身能 够编码转移酶而进行转座，而非自主转座子只有在 自主转座子存在时才能转座，如Ａｃ／Ｄｓ系统中，Ａｃ 属于自主转座子而Ｄｓ属于非自主转座子。逆转录 转座子是通过ＲＮＡ中间体进行转座的，这类转座子 转座后不需切割，因此能产生永久的突变。逆转录 转座子的主要特征是两端具有长的同向末端重复序 列（１０ｎｇ
ｔｅｒｍｉｎａｌ
ｒｅｐｅａｔ，ＬＴＲ），ＬＴＲ主要携带有转录
起始和终止信号及转座所需的调控序列，在正常条 件下它们是失活的。逆转录转座子因其产生的插入 稳定，用于基因标记具有很大的潜力，如Ｔｏｓｌ７反转 录转座子已发展成为一个在水稻上很有希望的体 系。然而相对较低的转座频率限制了它们用于大规 模的基因标记。 Ａｃ／Ｄｓ系统是玉米中的一个转座子家族，广泛 应用于水稻插入突变体构建。Ａｃ因子单独存在便 可引起转座突变，但变异不稳定；Ｄｓ因子在有Ａｃ因 子或合成转座酶的序列存在的条件下才会引起插入 突变。Ａｃ／Ｄｓ因子以非复制的方式转座即所谓“切 粘”机制，但也会在染色单体间发生基因转换，使转 座子拷贝数增多，如水稻花粉育性相关的ａｉｄｌ突 变体‘８｜。 Ｔｏｓｌ７是水稻中第１个被鉴定的最有活性的逆转 录转座子，它在组织培养条件下可以被激活，且随培养 时间的延长其拷贝数会提高。实验表明Ｔｏｓｌ７在正常 繁殖的水稻品种中的拷贝数因随基因型而有所不同， 一般只有ｌ一５个拷贝；在组织培养下其拷贝数随继代 培养时间的延长而较快增加，当培养１６个月以后，其 拷贝数开始保持稳定；一般组织培养可使Ｔｏｓｌ７的拷贝 数增至５～３０，且Ｔｏｓｌ７只在组织培养条件下被激活，再 生植株的Ｔｏｓｌ７仍然是没有活性的一。。
Ｉｎｓｅｒｔｉｏｎａｌ ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：
ｓｏｕｒｃｅｓ
ｋｎｏｗｎ∞ａ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｍｅｔｈｏｄ
ｃａｎ
ｔｏ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ
ａ
ｒｉｃｅ
ｍｕｔａｎｔ ｌｉｂｒａｒｙ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ｔｏ
ｔｈｅ
ｏｆ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎａｌ ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ，ｔｈｅ
插入突变在水稻功能基因组学中的应用 和进展
至２００４年，韩国构建了有３０ ０００个水稻Ｔ－
ＤＮＡ插入突变体的突变体库；法国构建有６ ０００多 个水稻Ｔ．ＤＮＡ插入突变体的突变体库，日本Ｓｈｉ—
万方数据
２００９年第５期
苏红等：插入突变在水稻功能基因组学中的研究进展
０００
３
ｍａｍｏｔｏ实验室利用ＡｃｉＤｓ转座子标签已创造６
ｍａｌ ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ｉｎｔｅｒｌａｃｅｄ
ＰＣＲ）等方法扩增出插入位
点的侧翼序列，建立侧翼序列数据库，结合结构基因 组数据进行更全面的分析。
Ｊｕｎｇ掣１０１筛选叶绿素缺陷的Ｔ．ＤＮＡ突变体，发
现其中一个突变体Ｔ．ＤＮＡ插入的基因与大麦中翮Ⅳ－
ＴＨＡ—Ｆ基因和拟南芥中ＣＨＬＨ基因同源，进一步研究 表明该基因编码叶绿素的四吡咯生物合成途径中的一 个关键酶的大亚基，这是Ｔ—ＤＮＡ突变体用于水稻基因 功能分析的第一次报道。赤霉素２０氧化酶（ＧＡ２００ｘ） 是赤霉素生物合成倒数第二步的关键酶，基因ｏｓ— ＧＡ２００ｘ２作为“绿色革命基因”而闻名，但另一个赤霉 素２０氧化酶基因ＯｓＧＡ２００ｘｌ，由于没有找到合适的突 变体使得它对植物高度的贡献不甚了解。Ｏｉｋａｗａ 等¨¨找到了一个具有高赤霉素过量表型的Ｔ—ＤＮＡ插 入突变体，将含有３个ＣａＭＶ３５Ｓ启动子的Ｔ－ＤＮＡ插在 ＯｓＧＡ２００ｘｌ开放阅读框的上游，突变体节间长度约是野 生型亲本的两倍。特异抑制ＯｓＧＡ２００ｘｌ的表达导致水 稻最终高度的减少，表明ＯｓＧＡ２００ｘ２和ＯｓＧＡ２００ｘｌ均影 响植物的高度。Ｌｅｅ等¨２１使用Ｔ．ＤＮＡ插入突变体库 对半胱氨酸蛋白酶基因ＯｓＣＰｌ进行了功能分析，ＧＵＳ 检验显示ＯｓＣＰｌ的启动子在水稻花粉囊中有很高活 性。序列分析显示预测的ＯｓＣＰＩ氨基酸序列与木瓜蛋 白酶家族中半胱氨酸蛋白酶含有的保守结构域同源。 在砣代鉴定了一个抑制的突变体，显示出花粉发育的 严重缺陷，表明该基因在水稻中编码半胱氨酸蛋白酶， 可能在花粉发育中起重要作用。Ｌｅｅ等¨３ ３将开花推迟 的Ｔ—ＤＮＡ插入突变体整合在水稻ＯｓＭＡＤＳＳＯ的Ｋ．ｂｏｘ 区域，ＯｓＭＡＤＳＳＯ的超表达引起愈伤阶段的极早开花， ＯｓＭＡＤＳＳＯ的ＲＮＡｉ植株显示出开花延迟和增加伸长
ｉｎ Ｒｉｃｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｇｅｎｏｍｉｃｓ
Ｙｉｎ Ｌｉｐｉｎ９１
（１Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＬｉ＃Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃａｐｉｔａｌ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４８；２Ｂａｏｆｉ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｂｎｏｊｉ ７２１０１３）
Ｅｎ／ｄＳ
多个水稻突变体，Ｈｉｒｏｃｈｉｋｏ实验室应用逆转座子 Ｔｏｓ－１７也构建了突变体群体，我国的Ｔ—ＤＮＡ插入突 变群体５０ ０００个株系以上¨’。利用Ｔ．ＤＮＡ和转座 子插入突变等构建成插入突变库后，就可利用正向 和反向遗传学方法进行基因功能鉴定。正向遗传学 法可以根据插入序列迅速克隆到突变基因，确定该 基因的功能；反向遗传学法可以根据插入的已知序 列和目的基因序列设计ＰＣＲ反应引物，通过ＰＣＲ 技术从突变体库中筛选出目的基因的插入突变体。 另外，利用反向ＰＣＲ（ｉｎｐａｐｅｒ
ｂｅ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ Ｔ－ＤＮＡ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎａｌ ｍｕｔａｇｅｎｅｓｉｓ，ｔｒａｎｓｐｏｓｏｎ ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｍｕｔａ—
ｔｗｏ
ｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ
ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅｓｅ
ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｒｉｃｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｇｅｎｏｍｉｃｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ，ｅｓｐｅｃｉａｌ－
收稿日期：２００９－０２—１３
Ｔ．ＤＮＡ插入突变 Ｔ．ＤＮＡ是来自根癌农杆菌Ｔｉ质粒，约２０ ｋｂ，包
含冠瘿碱生物合成和冠瘿瘤生长的基因，它能利用其 两端２５ ｂｐ的同向重复序列随机且稳定地整合到植 物基因组中，并稳定表达。关于Ｔ－ＤＮＡ转移和整合 的机制目前尚不完全清楚。Ｔ－ＤＮＡ插入突变具有其 他插入突变方法没有的优点，在转基因植物中一般只 有１～２个拷贝，可以作为突变源引发致变效应。利
基金项目：国家自然科学基金（３０７７０１７８），北京市教委科技发展基金重点项目（ＫＺ２００７１００２８０１３） 作者简介：苏红（１９７４・），女，讲师，研究方向：植物功能基因组学 通讯作者：印莉萍，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｉｎｌｐ＠ｍａｉＬ
ＣＩＩＵ．ｅｄｌＬ
ｃｎ
万方数据
２
生物技术通报Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
２插入突变的分类
２．１
ｌ插入突变与其他突变方法的比较
产生突变体的方法有物理和化学诱变、同源重组 （ｈｏｍｏｌｏｇｏｕｓ ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）、基因沉默（ｇｅｎｅ ｓｉｌｅｎｃｅ） 以及插入突变（ｉｎｓｅｒｔｉｏｎａｌ ｍｕｔａｇｅｎｓｉｓ）等口Ｊ。这些方 法都可以用来构建突变体库，但每种方法都有各自的 优缺点。物理和化学诱变比较容易得到饱和突变体 库，但突变基因的克隆要用较复杂的图位克隆法，难 以在全基因组测序信息的基础上进行基因功能的研
生物技术通报
・综述与专论－ ＢｌｏＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＢＵＬＬＥＴＩＮ ２００９年第５期
插入突变在水稻功能基因组学中的研究进展
苏红１・２ 印莉萍１
（１首都师范大学生命科学学院，北京１０００４８；２宝鸡职业技术学院，宝鸡７２１０１３）
擒要：
构建饱和的基因突变体库是最直接、有效的分析鉴定基因功能的方法。根据插入突变源不同可分为Ｔ－ＤＮＡ插
节间的数量。结果表明ＯｓＭＡＤＳＳＯ基因是开花的激活 因子，控制水稻各种花的调节因子。ｕ等¨４。在Ｔ—ＤＮＡ 插入突变体库中筛选到一个具有短根表型的突变体， 并从中分离到水稻谷氨酸受体相似基因，命名为 ＧＬＲ３．Ｊ『。突变体根中分生组织的分裂失常，而且伴随 着强烈的细胞程序性死亡。研究表明ＧＬＲ３．１在早苗 期对于维持根顶端分生组织细胞分裂和细胞的生存是 必须的。Ｊｉａｎｇ等¨纠找到一个在根的伸长中对温度敏 感的Ｔ—ＤＮＡ插入突变体，遗传和分子的分析显示，突 变表型是编码葡萄糖＿６一磷酸乙酰基转移酶的基因仍一 ＧＮＡｌ的功能丧失引起的，该基因与ＵＤＰ—Ｎ一乙酰葡萄 糖胺的重新合成有关。此结果支持了蛋白质的糖基化 在细胞代谢，微管稳定性，水稻根中细胞形态建成中起 重要作用的观点。 ＤＮＡ转座子用于水稻插入突变体库的构建已 有数十年，早期研究主要集中在外源的玉米Ａｃ／Ｄｓ、
究；同源重组是酵母和鼠类中用得比较成功的一种方 法，植物中同源重组率比较低＂ｏ；基因沉默在线虫突 变体库构建中得到成功应用，但并不适合于植物Ｈ。。 对于水稻功能基因鉴定，插入突变与化学或物理诱变 剂等产生的突变相比具有很多优点，该方法利用已知 的插入序列作为标记，不必预先确定基因型和基因产 物即可对未知基因进行研究。因此，插入突变已成为 进行水稻功能基因鉴定的首选方法。
Ｂｕｌｌｅｔｉｎ
２００９年第５期
用Ｔ—ＤＮＡ插入突变，在拟南芥（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ） 中已经成功建立了接近饱和的插入突变体库，该突变 体库包含超过２２５ ０００个独立的Ｔ．ＤＮＡ插入株系忙１。 对插入突变体的分析表明，在预测的２９ ４５４个基因中 有２１ ７００个基因发生了插入突变，插入序列随机分布 于整个染色体基因组中，插入内含子和启动子也出现 表型突变。此外，Ｔ—ＤＮＡ在其基因组中的插入位点有 一定的偏向性，偏向插入到基因密度较高的区域、基 因的非翻译区及启动子区，Ｔ．ＤＮＡ插入对特定的基因 类别没有明显的偏向性。自１９９４年Ｈｉｅｉ等”１首次报 道用农杆菌介导的Ｔ—ＤＮＡ法对水稻成功实现遗传转 化以来，该方法在水稻遗传转化中得到广泛应用并不 断完善，这使建立水稻的Ｔ．ＤＮＡ插入突变库成为可 能。水稻中已建立了具有一定规模的Ｔ—ＤＮＡ插入突 变体库，但远没有达到饱和的程度。最大的水稻Ｔ— ＤＮＡ插入突变库包含２９ ４８２插入突变株系，对其中