TDNA标签技术及其在水稻基因克隆中的应用

1、t-dna标签技术及其在水稻基因克隆中的应用 维普资讯 一 22一 江苏农业科学 2007年第 5期 tdna标签技术及其在水稻基因克隆中的应用 马玉银 ，潘存红 ，左示敏 ，张亚芳 ，陈宗祥 ，潘学彪 1扬州大学教育部植物功能基因组学重点实验室江苏省作物遗传生理重点实验室，江苏扬州 225009 2扬州教育学院，江苏扬州 225002 摘要：tdna标签技术是一种高通量的分离和克隆植物功能基因的方法。本文介绍了tdna标签方法 的基本原理和操作步骤，概述了该法的优缺点和在水稻基因克隆研究中的应用。 关键词：tdna；水稻；基因克隆 中图分类号：$5110353 文献标识码 ：a 文章编号：1

2、0021302 2007 05002205 水稻基 因组在禾本科植物 中最小，约为 389 1 tdna标签法的概述 mb，已经绘制出精细的遗传图谱和物理图谱，1996 年被确定为禾谷类作物的模式植物。随着水稻全基 tdna transferdna 是位于根癌农杆菌 因组测序工作的完成 j，挖掘新基 因和认识基 因 agrobacteriumtumefaciens ti tumorinducing 质粒 的功能成为功能基因组学研究的最为紧迫的任务。 上的一段dna，它可以从农杆菌中被转移并稳定整 利用tdna -61插入突变的方式开展突变体库构 合到植物核基因组中。一般而言，改造的tdna 建

3、和功能基因组研究，在拟南芥 arabidopsis 等植 载体被除去了致瘤基因，使农杆菌失去了原致病作 物上已经取得了巨大的成绩。在水稻上，tdna 用。tdna具备以下优点：可装载大到50kb的外 标签法也正在成为功能基因研究的重要方法。 源dna；能完整和高频地进行转移；其整合不引起 植物基因组大的重排 ；不需要植物染色体提供特 异序列，可随机地整合且在表达活跃区域的整合几 收稿 日期：20070320 率较高 ；对特定的基因类别没有明显的插入偏 向 基金项 目：国家重大科技专项 “功能基因组和生物芯片”项 目。 性 j，因此，在植物基因工程和基因克隆中被广泛 作者简介：马玉银 1963一

4、 ，男，江苏靖江人，博士研究生，副教授 研究方向为水稻遗 传育种。tel： 0514 87972136；email 引用。这里介绍用tdna作为标签，快速克隆功 shuidao yzueducn。 能基 因的基本方法 。 tdna标签法可以定义为：以人工构建好的 上接第21页 19吴殿星，舒庆尧，夏英武rva分析辅助选择食用优质早籼稻 13孙艳丽，沈 鹏，金正勋，等氮素营养对稻米理化特性及淀粉 的研究j作物学报，2001，27 2 ：165172 谱特性的影响 jj东北农业大学学报，2002，33 2 ：134 2o隋炯明，李 欣，严 松，等稻米淀粉 rva谱特征与品质性状 138 相关性研究

5、j中国农业科学，2005，38 4 ：657663 14金 军，徐大勇，蔡一霞，等施氮量对水稻主要米质性状及 21okamotompasteviscosityoffleevarietiesinrelationtonitrogen rva谱特征参数的影响j作物学报，2004，30 2 ：154一 contentsandmkoftheirbrownricejjapanjbreed，1992， 42：595603 l58 15万靓军，霍中洋，龚振恺，等氮肥运筹对杂交稻主要品质性状 22limsj，kimdu，sohnjkvarietalvariationofamylogramprop 及淀粉 rva

6、谱特征的影响j作物学报，2006，32 10 ：1491 ertiesanditsrelationshipwithothereatingqualitycharacteristicsin 1497 ricej1koreanjbreed，1995，27 3 ：268273 16叶全宝，张洪程，李 华，等施氮水平和栽插密度对粳稻淀粉 23吴殿星，舒庆尧，夏英武胚乳外观标记与rva谱理化指标相 rva谱特性的影响j作物学报，2005，31 1 ：124130 结合辅助改 良早籼稻食用品质 j中国水稻科学，2002，16 17邹江石，吕川根，王才林，等两系杂交稻 “两优培九”的选育及 1 ：8082 2

7、4程方民，钟连进，舒庆尧，等早籼水稻垩 白部位淀粉的蒸煮食 其栽培特性j中国农业科学，2003，36 8 ：869872 18舒庆尧，吴殿星，夏英武，等稻米淀粉rva谱特征与食用品质 味品质特征j作物学报，2002，28 3 ：363368 的关系j中国农业科学，1998，31 3 ：2529 维普资讯 马玉银等：tdna标签技术及其在水稻基因克隆中的应用 一 23一 tdna作为标签，通过农杆菌转化植物，构建突变 变株的分离比为3：1；表型正常的t代阴性株在 体库，获得大量具有一定表型的突变体；再根据插入 t，代株系中没有突变株出现，pcr检测全部为阴 片段及人工扩增插入点侧翼的植物基因组序列与突 性。这样，就进一步证 明了插入片段与突变性状的 变性状的共分离检测，最终实现快速鉴定和克隆功 共分离，即确认了该突变是 由于tdna插入所引 能基因的一种方法。自hiei等首次报道用农杆菌 起。对这样的突变才适合采用tdna标签法进一 介导法对水稻成功地实现遗传转化以来，该方法在 步进行 目标基因的克隆。 水稻遗传转化中被不断完善，并被应用于水稻t 23 tdna插入片段侧翼序列的分离 dna插入突变体库的构建和功能基 因如 oscp1基 确认 tdna单拷贝插入突变体后，分离