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转BtCry1Ac欧洲黑杨的外源基因插入位点分析及特异性检测

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[目的]分析转BtCry1Ac欧洲黑杨外源基因插入位点,从而进一步完善抗虫转基因杨树的背景信息,推进抗虫转基因杨树的安全评价及应用.[方法]以转BtCry1Ac欧洲黑杨株系n12、n222为试验材料,使用高效热不对称交错PCR法(hiTAIL-PCR)分离外源基因插入位点侧翼序列,比对毛果杨基因组序列确定插入位点.根据插入位点处的侧翼序列设计2对特异性PCR检测引物,建立转BtCry1Ac欧洲黑杨外源基因特异性PCR检测方法,并利用实时荧光定量PCR技术分析插入位点周边基因表达情况.[结果]PCR及半定量PCR结果表明,转基因欧洲黑杨株系的BtCry1Ac基因稳定表达.通过比对毛果杨基因组序列确定转基因杨n12 T-DNA插入基因组Chr15的10162773位点即Potri.015G076600第2个内含子,其碱基组成AT含量为65％;n222整合位点为基因组Chr01基因间隔区41596184位点,其碱基组成AT含量为69％.特异性PCR检测显示,n12能扩增出709 bp(转基因)和1 159 bp(非转基因)特异性条带,n222及其与丹红杨杂交子代能扩增出1 265 bp(转基因)和1 827 bp(非转基因)特异性条带,而对照仅能扩增非转基因特异性片段.n12 T-DNA插入造成插入位点的丝氨酸蛋白激酶(SPK) Potri.015G076600基因表达量上调4.3倍,而附近的共济失调毛细血管扩张症突变蛋白(ATM) Potri.015G076700表达量下调20倍,从而可能调节杨树生长速度.n222插入位点上下游基因异黄酮-7-O-β-葡萄糖苷6"-O-丙二酰转移酶(IBG) Potri.001G395700和光敏色素互作因子解旋酶(PIF) Potri.001 G395800表达量均上调.[结论]转BtCry1Ac欧洲黑杨T-DNA偏好插入富含AT区域,同时T-DNA载体边界序列缺失,并引起插入位点附近基因表达量变化.建立转BtCry1Ac欧洲黑杨特异性检测方法,为转BtCry1Ac欧洲黑杨的管理与监测提供参考.
An Analysis of T-DNA Insertion Loci and Detection of the Locus-Specific of Transgenic Populus nigra Lines with BtCry1Ac

张磊、胡建军

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林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所 北京100091

欧洲黑杨 抗虫基因 BtCry1Ac 转基因 hiTAIL-PCR 侧翼序列 事件特异性检测

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2018ZX080200023207179731570669CAFYBB2017ZY008

2020

10.11707/j.1001-7488.20201005

林业科学
中国林学会

林业科学

CSTPCDCSCD北大核心EI
影响因子：1.272
ISSN：1001-7488
年,卷(期)：2020.56(10)
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