作者：TOUQEER AHMAD
作者单位：华中农业大学
摘要：花粉和种子介导的基因漂流现象早已引起科学界的严重关切。为了解决这个问题,科学家利用loxP-FRT融合位点能被FLP重组酶识别的特性,开发了转基因删除技术。该技术能自动、高效地清除转基因烟草花粉和种子中所有的外源功能基因,对营养繁殖的植物,特别是园艺作物具有重要的应用价值。柑橘是一类非常重要的果树,主要通过营养繁殖。由于其童期较长(一般5到12年),严重制约了传统的有性杂交和遗传学研究。不过,类似于草本模式作物,如拟南芥、烟草、番茄等,柑橘中短童期的类型,如早实枳和金柑等也可作为模式材料。由于其1-2年可以开花结果,因此可以用于遗传转化,以研究花粉和种子特异启动子的表达模式。本研究中,我们检验了转基因删除技术在柑橘模式品种—早实枳、金柑中的应用潜力,分析该技术是否能获得无转基因的花粉和种子。尽管转基因删除技术在草本模式作物如烟草中的效率非常高,但本研究中,我们发现早实枳遗传转化效率非常低,仅0.17%,而金柑甚至没有获得再生植株。以上结果说明该技术不能照搬到柑橘中,需根据柑橘物种的特性作相应的调整,因为柑橘与草本模式作物遗传背景、表达模式和调控机制均不同。 柑橘作为世界上最重要的果树之一,是果树作物遗传和进化研究的热点。通过综合分析(Meta-analyses)包括甜橙、克里曼丁橘、橘和枳在内的19个柑橘品种,发现密码子摇摆位点更偏好使用A/T而不是G/C,这也与柑橘和枳富含AT的特性密切相关。通过大规模分析柑橘及其相关属枳中的最优密码子,发现GCT和GGT是柑橘中进化保守的最优密码子。本研究对柑橘属和枳中大量的最优密码子组合进行分析,表明柑橘和枳中突变偏好性是造成密码子偏好性的主要原因。对应分析(COA)表明主轴(轴1,COA/同义密码子使用)对记录的方差(recorded variance)贡献值很小,仅10.96%。除了枳,在分析的19个柑橘品种中亲水性和芳香性对消除密码子偏好性的作用很小。同时,柑橘和枳中,组合约束(Compositional constraints)与氨基酸标签紧密相关。该分析表明组合约束存在于柑橘和枳中,且对GC3的选择压力以及氨基酸的共进化模式有确切的作用。
关键词：柑橘基因删除,loxP/Cre,FLP/FRT,loxP-FRT融合识别位点,FLP重组酶,共进化,突变偏好,密码子和GC_3生物学
文献注录：TOUQEER AHMAD. Transgene Excision and Evaluation of Codon Biology in Citrus and Related Genera [D]. . 2013.
报/刊名：《》，发表于2013
文献类型： [D]
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