CN103305541A - 一种激活标签Ac/Ds转座系统及其在植物突变体库构建中的应用 - Google Patents

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CN103305541A CN2013102444727A CN201310244472A CN103305541A CN 103305541 A CN103305541 A CN 103305541A CN 2013102444727 A CN2013102444727 A CN 2013102444727A CN 201310244472 A CN201310244472 A CN 201310244472A CN 103305541 A CN103305541 A CN 103305541A
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Abstract

本发明提供了一种激活标签Ac/Ds转座系统,包括转座酶Ac表达载体、转座子Ds载体,其特征在于所述转座子Ds载体带有激活标签,所述激活标签为4个串联的35S增强子,4×35S增强子置于Ds3’端内侧。本发明的Ac/Ds转座系统可以在多种植物中高水平表达Ac转座酶基因,高水平地激活转座子插入位点临近基因的表达水平,以创造显性突变体,并高效鉴定和分离转座元件插入位点的侧翼序列,用于多倍体植物的突变体库创建。本发明是理想的植物功能基因组学研究工具,对作物特别是多倍体作物的突变体创建和功能基因组学研究具有重要意义。

Description

一种激活标签Ac/Ds转座系统及其在植物突变体库构建中的应用
技术领域
本发明属于植物基因工程领域,具体涉及该新型激活标签Ac/Ds转座系统的构建及其在植物突变体库创建中的应用。
背景技术
随着多种植物全基因组测序工作的陆续完成,以寻求基因功能为目标的植物后基因组学时代已经到来。面对这些基因组测序工作中产生的海量的数据和资源,如何发现新基因、认识基因功能并了解所有基因在植物生长发育过程中如何协调发挥作用成为功能基因组学研究最为紧迫的任务。要精确了解每个基因的功能及基因间的相互作用,必须分析单个基因和多个基因的突变表型,通过突变体表型来分析鉴定基因功能。而获得足够数量突变表型的最直接有效的方法即是构建饱和基因突变群体,因此突变体库的构建是功能基因组学研究的基础。
传统创建突变体库的方法有自发突变和理化诱变等方法。通过寻找自发突变体的方法来创建突变体库,已经无法满足大规模、高通量的全基因组序列研究的要求。而通过理化诱变获得突变体的方法,由于诱变过程不易控制,一个突变体经常包含多个突变位点,增加了功能基因鉴定的难度,极大地限制了其在功能基因组学中的广泛应用。随着农杆菌介导的植物转基因技术的不断完善,T-DNA插入方法已成为许多植物快速构建插入突变体库的主要方法,如水稻,拟南芥等。T-DNA在外源植物因组中的整合是随机的,它可以整合到植物的任何一条染色体上,T-DNA插入位置不同,引起植物表现不同表型,从而产生不同的突变体。但利用T-DNA插入技术构建饱和突变体库,需要成熟和高效的遗传转化技术,需要拿到成千上万的转基因植株。目前许多作物都不具备这些条件,且工作量巨大,需要投入大量人力物力,因而限制了这种突变体库创建方法的广泛应用。
转座子(transposon, 简称Tn),又称易位子,是指存在于染色体DNA上可以自主复制和位移的一段DNA顺序。研究者们利用转座子可以在植物基因组中不断跳跃产生突变的特点,来构建植物基因组的饱和突变体库。玉米Ac/Ds (activator/dissociation) 转座子系统是植物体内第一个被发现的可移动的遗传元件,是美国学者McClintock在研究玉米染色体重排和断裂时发现的,于1983年被克隆。1986年,Baker利用农杆菌介导的方法将Ac/Ds转座子系统引入烟草中,首次证明该转座子系统可以在转基因烟草中发挥作用,开启了Ac/Ds转座子系统在异源植物中的应用研究。研究者们利用Ds转座元件可以在植物基因组中不断跳跃产生突变的特点,来构建植物基因组的饱和突变体库,如水稻Ac/Ds突变体库的构建和拟南芥Ac/Ds突变体库的构建。利用Ac/Ds转座系统标签法构建的突变体库既具有T-DNA插入突变体库信息量大的优点,又可通过转座子自身在植物基因组中的移动不断获得新的转座事件。对于转化效率不高的植物,只要产生少量的转化株,就可以通过转座不断获得更多新的突变体株系,大大节省了进行人工转基因的工作量。转座子元件这些重要特点使转化效率不高的植物构建大规模的插入突变体库成为了可能。但是,Ac/Ds转座子系统导致的突变绝大多数为隐性突变,即无表型突变,又称功能失去型(loss-of-function)突变。这种适用于二倍体植物的突变体创建方法,在多倍体作物中受到了极大的限制,因为对多倍体植物如棉花、小麦、油菜等来说,通过隐性突变发现突变体的几率极低,这无疑增加了功能基因鉴定的难度,成为该系统广泛应用的一大障碍。而激活标签技术的出现和应用,为解决这一难题提供了有效手段。
激活标签技术是指将增强子或强启动子随机插入植物基因组,使得增强子或强启动子插入位点侧翼原先不表达或弱表达的基因得到过量表达,从而产生显性的功能获得性突变体。如前所述,以T-DNA为基础的激活标签技术需要大量繁重的组培转化工作,以得到数以万计的转基因植株,工作量非常巨大,对遗传转化技术不成熟及基因组比较庞大的作物而言更是困难重重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转座系统,插入位点临近基因的突变率高,且特异性高。
本发明的目的是通过以下措施实现的:
一种Ac/Ds转座系统,包括转座酶Ac载体、转座子Ds载体,其特征在于所述转座子Ds载体带有激活标签,所述激活标签为4个串联的35S增强子(4×35S),4×35S增强子置于Ds3’端内侧。
为了准确的识别、克隆突变基因,上述转座子Ds载体,还包括pBluescript II SK(+)质粒片段,pBluescript II SK(+)质粒片段位于4×35S增强子的下游。pBluescript II SK(+)质粒片段是pBluescript II SK(+)质粒切除多克隆位点后的剩余片段。
上述转座子Ds载体,还包括植物Basta抗性筛选标记基因。Basta抗性筛选标记基因位于转座子Ds5’端内侧,pBluescript II SK(+)质粒片段的下游。
上述转座子Ds载体,含有玉米不可以自主转座的Ds元件,所述Ds元件中整合有四个串联35S增强子、pBblueScript SK+质粒片段、以及植物Basta抗性筛选标记基因,4×35S增强子置于Ds3’端内侧,Basta抗性筛选标记基因置于转座子Ds5’端内侧,pBluescript II SK(+)质粒片段置于4×35S增强子与Basta抗性筛选标记基因之间。如图2所示。
上述转座子Ds载体,还包括潮霉素抗性标记基因(Hyg),位于Ds3’端的外侧,有效避免4×35S增强子在未发生转座前引起突变。
上述转座子Ds载体,具有如SEQ ID NO.2所述的序列。
上述转座酶Ac表达载体的启动子带有两个串联35S增强子,启动玉米转座酶Ac基因的表达。
上述转座酶Ac表达载体,具有如图1所示结构。
上述转座酶Ac表达载体,具有如SEQ ID NO.1所述的序列。
上述转座子Ds载体的制备方法,包括以下步骤:
(1) 带激活标签转座子元件(Ds)片段的构建,具体方法为:通过XhoI酶切从Ds Launch Pad T-DNA载体中获得含Basta抗性标记的玉米转座元件(Ds)片段,将该片段插入pBSK(即pBblueScript SK+)中得到中间载体pBSK-DS;从pBSK-DS载体中获得带有补平的HindIII末端和XhoI末端的转座子元件的5’片段,并插入经过修饰后含补平的KpnI末端和XhoI末端的pBSK载体;然后利用正向引物TGTAAAACGACGGCCAGT和反向引物AAAGAGCTCTGCATATAACCTGCAAATTAG从pBSK-DS中扩增得到转座子元件的3’片段,将该PCR产物经XhoI和SacI酶切后插入由同样经XhoI和SacI酶切处理的含转座子元件5’片段的pBSK载体,得到内部含有pBSK载体的转座子元件;然后,利用正向引物GCGGCCGCTCTAGAACTAGT和反向引物AAAACTAGTCAAACACTGATAGTTTCGGA通过PCR扩增从pSKI015载体获得四个串联35S增强子的核酸片段,用SpeI酶切该PCR产物后插入由EcoICRI酶切处理的内部含pBSK载体的转座子元件中,经过酶切及测序鉴定获得带激活标签并含有pBSK载体片段的Ds转座子元件;
(2)农杆菌复制结构片段的构建,具体方法为:利用SfoI和HindIII双酶切从pMDC32载体中获得其细菌复制结构的部分片段,并插入由EcoRV和HindIII酶切过的pBSK载体;然后,在该改造过的载体的PstI切点插入利用NsiI酶切从pMDC32载体中获得的其细菌复制结构的另一部分片段;将新获得的载体经过HindIII和SpeI酶切后获得一个不带大肠杆菌复制起始位点只带农杆菌复制结构的片段;
(3)带激活标签转座子(Ds)载体的获得,具体方法为:将由步骤1)获得的带激活标签的转座子元件(Ds)片段进行XhoI酶切处理并补平,同时将由步骤2)获得的只带农杆菌复制结构的片段进行补平,然后,经过连接即可获得带激活标签转座子(Ds)载体。
上述转座酶Ac表达载体的制备方法,包括以下步骤:
1)利用正向引物AAACCGCGGATGACGCCTCCGGTTGGAAAT和反向引物TCATGGAGAGGAGCCACTTGC,通过PCR扩增从sAc-Lc T-DNA载体中获得Ac转座酶基因片段;
2)将步骤1)获得的PCR产物用SacII酶切后,插入pENTR-D-TOPO载体的SacII切点和补平的AscI切点之间,然后通过同源重组将Ac转座酶导入pMDC32载体,获得Ac转座酶植物表达载体。
利用上述Ac/Ds转座系统构建植物突变体体库的方法,包括以下步骤:
(1)通过农杆菌介导的植物转基因方法,获得转座酶(Ac)载体的转基因烟草;对获得的转基因植株进行Northern杂交和Southern杂交鉴定,选取表达Ac转座酶基因且Ac转座酶基因表达载体在基因组中的插入拷贝数为单拷贝的植株;将这些单拷贝插入转基因植物进一步培养,获得转座酶(Ac)载体的纯合单拷贝插入转基因植株;
(2)通过农杆菌介导的植物转基因方法,获得带激活标签转座子(Ds)载体的转基因烟草;对获得的转基因植株进行Southern杂交鉴定,选取转座子载体在基因组中的插入拷贝数为单拷贝的植株;将这些单拷贝插入转基因植物进一步培养,获得带激活标签转座子(Ds)载体的纯合单拷贝插入转基因植株;
(3)将步骤(1)所获得的转座酶(Ac)载体的纯合单拷贝插入转基因植株和步骤2)所获得的带激活标签转座子(Ds)载体的纯合单拷贝插入转基因植株进行杂交,获得F1代杂交种;
(4)将由步骤(3)得到的F1代杂交种培育成F1代植株,通过自交获得由F2代杂交种组成的突变体库;
(5)选取部分突变体材料,克隆转座子新插入位点临近转座子元件3’端的烟草基因组片段,并利用该片段做探针,检测其在突变体及野生型烟草中的表达水平,以确定转座子是否能够激活新插入位点基因的表达。
有益效果
1. 本发明构建的的Ac/Ds转座系统可以在多种植物中高水平表达Ac转座酶基因。
2. 本发明构建的的Ac/Ds转座系统可以高水平地激活转座子插入位点临近基因的表达水平,以创造显性突变体。
3. 本发明构建的的Ac/Ds转座系统可以高效鉴定和分离转座元件插入位点的侧翼序列。
4. 本发明的不只可以用于二倍体植物的突变体库创建,更重要的是可以用于多倍体植物的突变体库创建。本发明以多倍体植物烟草为材料进行了突变体库创建的应用研究,证明该系统是一个高效的多倍体作物突变体库创建工具。该Ac/Ds转座系统将在多倍体作物的功能基因组学研究中具有重要的理论个应用价值。
5. 本发明避免了进行大量的人工转基因操作,又克服了Ac/Ds转座子系统只能产生隐性突变的缺点,是理想的植物功能基因组学研究工具,对作物特别是多倍体作物的突变体创建和功能基因组学研究具有重要意义。
附图说明
图1转座酶(Ac)表达载体的结构示意图。LB: T-DNA 左边界;RB: T-DNA 右边界;2×35S:带双35S增强子启动子;Ac: Ac转座酶;Hyg: 潮霉素标记基因;Kan:细菌抗性选择标记卡那霉素基因;Ori E. coli:大肠杆菌复制启始元件;pVS1:农杆菌复制启始元件pVS1。
图2 带激活标签转座子(Ds)载体的结构示意图。LB: T-DNA 左边界;RB: T-DNA 右边界;Ds5’:Ds转座子元件的5’端;Bar:抗除草剂Basta标记基因;Ori pBSK:位于pBSK质粒片刻中的大肠杆菌复制启始元件;4×35S En:四个串联35S增强子片段;Ds3’: Ds转座子元件的3’端;Hyg: 潮霉素标记基因;Kan:细菌抗性选择标记卡那霉素基因;pVS1:农杆菌复制启始元件pVS1。
图3 Southern杂交检测Ds转座子片段的转座情况。PDS为转座子(Ds)的对照转基因烟草;F11,F34为由转座酶(Ac)和转座子(DS)转基因烟草杂交获得的F2代群体中的两个单株。杂交探针为转座子(DS)载体上的pBSK载体片段。
图4 Northern杂交检测转座子插入位点侧翼区段的转录情况。PDS为转座子(Ds)的转基因烟草;F11为由转座酶(Ac)和转座子(DS)转基因烟草杂交获得的F2代群体中的单株。杂交探针为转座子插入位点Ds3’端的一段烟草DNA片段。
图5 sAc-Lc T-DNA载体结构示意图
图6 Ds Launch Pad T-DNA载体结构示意图。Ds转座子元件构建在ALS基因5’非翻译区的XhoI酶切位点内。
图7 pENTR-D-TOPO载体结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施实例对本发明做进一步阐述,以下内容设计的实验步骤和实验方法均为本领域的常规实验技术,所用试剂均为市售产品。
实施例1. Ac转座酶植物表达载体的构建
1、Ac转座酶基因的扩增引物序列为:
反向引物:TCATGGAGAGGAGCCACTTGC
正向引物:AAACCGCGGATGACGCCTCCGGTTGGAAAT
2、PCR扩增反应体系:总体积为50ml的反应体系中含10×buffer 5.0ml,10 mM dNTPs 1.0ml,10 mM 正反向引物各0.5ml,质粒模板1ml,Pfu DNA聚合酶2ml,无菌双蒸水40ml; 
3、PCR扩增反应条件: 94℃解链5 min;94℃ 40 s,58℃ 40s, 72℃ 5min共30个循环;72℃延伸5 min;
4、PCR产物的纯化:PCR扩增结束后,将产物直接用鼎国生物公司的DNA回收试剂盒,按照操作说明步骤进行纯化;
5、PCR产物的酶切:总体积为30ml的反应体系中含10×PCR buffer 3.0ml,纯化的PCR产物26ml,内切酶SacII 1.0ml;置于37℃酶切2小时;
6、酶切PCR产物的切胶回收:将酶切产物置于琼脂糖凝胶中进行电泳分析,电泳缓冲液为1×TAE。电泳结束后,在紫外灯下,从凝胶中切下目的片段,使用鼎国生物公司的DNA回收试剂盒,按照操作说明步骤回收目的片段,待用;
7、质粒载体的酶切:总体积为30ml的反应体系中含10×buffer 3.0ml,质粒载体pENTR-D-TOPO(Invitrogen公司)1mg,内切酶AscI 1.0ml,反应体积用无菌双蒸水补齐;置于37℃酶切4小时;
8、质粒酶切产物的补平:在上述30ml酶切产物中加入10×PCR buffer 5.0ml,10 mM dNTPs 1.0ml,Pfu DNA聚合酶1ml, 无菌双蒸水13ml;置于72℃反应30min;
9、质粒酶切补平产物纯化:同实施例1之4;
10、质粒酶切补平产物的SacII酶切:总体积为30ml的反应体系中含10×buffer 3.0ml,补平产物26ml,内切酶SacII 1.0ml;置于37℃酶切4小时;
11、质粒酶切产物的切胶回收:同实施例1之6;
12、载体连接反应:总体积为10ml的反应体系中含5×连接buffer 2.0ml,纯化载体酶切产物1ml,纯化目的片段(PCR产物)酶切产物6ml,连接酶1.0ml;置于16℃连接过夜;
13、连接产物的大肠杆菌转化:将100μl大肠杆菌感受态细胞置于冰上融化,加入5μl连接产物,混匀后于冰上放置30 min,然后42℃水浴热激90S,冰上再放置1 min,加入1ml不含抗生素的液体LB培养基,于37℃振荡培养1 h,6000rpm离心收集菌体,涂布于含50μg/ml 卡那霉素(Kan)的LB琼脂平板上,于37℃倒置培养16-20 h;
14、大肠杆菌的菌落PCR鉴定:分别挑取单菌落于5ml含50μg/ml 卡那霉素的LB培养基中,37℃振荡培养16 h,各取1μl做模板,进行PCR扩增;扩增引物为实施例1之1所用Ac转座酶基因的扩增引物;PCR扩增反应体系为:总体积为50ml的反应体系中含10×buffer 5.0ml,10 mM dNTPs 1.0ml,10 mM 正反向引物各0.5ml,质粒模板1ml,Taq DNA聚合酶1ml,无菌双蒸水40ml;PCR扩增反应条件: 94℃解链5 min;94℃ 40s,58℃ 40s, 72℃ 1min共30个循环;72℃延伸5 min;扩增产物进行电泳检测,能够扩增出目的条带的菌株为阳性菌株;
、质粒DNA的提取:将阳性菌株的液体培养物使用鼎国生物公司的质粒DNA提取试剂盒,按照操作说明步骤进行提取;
16、质粒DNA的测序分析:将由阳性菌株提取的质粒送交测序公司进行测序,确定得到了正确的目的载体;
17、质粒的GateWay克隆重组反应:使用Invitrogen公司的Gateway                                                
Figure 2013102444727100002DEST_PATH_IMAGE001
LR ClonaseTM
将实施例1之14-16鉴定出的阳性质粒与双元载体pMDC32,按照试剂盒的说明书步骤进行重组反应,将Ac转座酶导入pMDC32载体;
18、重组产物的大肠杆菌转化:同实施例1之13;
19、大肠杆菌的菌落PCR鉴定:同实施例1之14;
20、质粒DNA的提取:同实施例1之15;
21、质粒DNA的测序分析:同实施例1之16。测序结果如SEQ ID NO.1所示。
实施例2.带激活标签转座子(Ds)载体的构建
1、构建内部含有pBSK载体的转座子元件:
本实施过程的(1)-(8)将转座子元件的5’端连接在了pBSK载体的一段,(9)-(18)将转座子元件的3’端连接在了pBSK载体的另一段,最后得到内部含有pBSK载体的转座子元件。
(1)转座子元件5’片段PCR扩增:正向引物为AGCTTGATATCGAATTCCTGC,反向引物为AAACTCGAGCGGCGGTACCCCGCGC,扩增模板为质粒载体Ds Launch Pad T-DNA载体,扩增体系同实施例1之2;扩增反应条件: 94℃解链5 min;94℃ 40 s,58℃ 40s, 72℃ 2min共30个循环;72℃延伸5 min;之后将PCR产物纯化回收,纯化方法同实施例1之4;最后将回收产物用XhoI酶切,酶切体系及过程同实施例1之7;
(2)酶切质粒载体pBSK:先将质粒载体pBSK由内切酶KpnI酶切,酶切体系及过程同实施例1之7;然后将酶切产物补平,补平体系及过程同实施例1之8;之后将补平产物纯化,纯化方法同实施例1之4;最后将回收产物用XhoI酶切,酶切体系及过程同实施例1之7;
(3)质粒酶切产物的切胶回收:同实施例1之6;从实施例2之1(1)的最终酶切产物中回收大小为2000bp的为目的片段;
(4)载体连接反应:纯化载体酶切产物为实施例2之1(2)载体的酶切纯化产物,纯化目的片段酶切产物为实施例2之1(1)最终酶切中得到的2000bp片段的纯化产物,连接体系及过程同实施例1之12
(5)连接产物的大肠杆菌转化:同实施例1之13,所用LB平板为含100μg/ml 氨苄青霉素(Amp)的LB琼脂平板;
(6)质粒DNA的提取:同实施例1之15;共提取10个单菌落的质粒DNA;
(7)质粒DNA的酶切鉴定:质粒DNA为实施例2之1(6)提取的质粒DNA,内切酶为SmaI,酶切体系及过程同实施例1之7;酶切产物电泳可以看到2900bp和200bp两个片段的为阳性克隆;
(8)质粒DNA的测序分析:同实施例1之16;
(9)转座子元件3’片段PCR扩增:正向引物为AAACTCGAGCGGCTAGGGATGAAAAC,反向引物为AAAGAGCTCTGCATATAACCTGCAAATTAG,扩增模板为质粒载体为Ds Launch Pad T-DNA载体,扩增体系同实施例1之2;扩增反应条件: 94℃解链5 min;94℃ 40 s,58℃ 40s, 72℃ 2min共30个循环;72℃延伸5 min;
(10)PCR产物的纯化:同实施例1之4;
(11)PCR产物的酶切:内切酶为XhoI和SacI,酶切体系及过程同实施例1之5;
(12)质粒载体的酶切:质粒载体为实施例2之2(8)得到的阳性质粒,内切酶为XhoI和SacI,酶切体系及过程同实施例1之7;
(13)PCR产物和质粒载体酶切产物的切胶回收:同实施例1之6;
(14)载体连接反应:纯化载体酶切产物为实施例2之2(12)载体的酶切纯化产物,纯化目的片段酶切产物为实施例2之2(11)的PCR产物酶切的纯化产物,连接体系及过程同实施例1之12
(15)连接产物的大肠杆菌转化:同实施例1之13,所用LB平板为含100μg/ml 氨苄青霉素(Amp)的LB琼脂平板;
(16)质粒DNA的提取:同实施例1之15;共提取10个单菌落的质粒DNA;
(17)质粒DNA的酶切鉴定:质粒DNA为实施例2之1(6)提取的质粒DNA,内切酶为XhoI和SacI,酶切体系及过程同实施例1之7;酶切产物电泳可以看到大小为7100bp和330bp两个片段的为阳性克隆;
(18)质粒DNA的测序分析:同实施例1之16;
2、在内部含有pBSK载体的转座子元件中插入四个串联35S增强子的核酸片段(所述35S的序列如SEQ ID NO.4所示):
(1)四个串联35S增强子核酸片段的PCR扩增:正向引物为GCGGCCGCTCTAGAACTAGT,反向引物为AAAACTAGTCAAACACTGATAGTTTCGGA,扩增模板为pSKI015质粒载体,扩增体系同实施例1之2;扩增反应条件: 94℃解链5 min;94℃ 40 s,58℃ 40s, 72℃ 3min,共30个循环;72℃延伸5 min;
(2)PCR产物的纯化:同实施例1之4;
(3)PCR产物的酶切:内切酶为SpeI,酶切体系及过程同实施例1之5;
(4)质粒载体的酶切:质粒载体为实施例2之1得到的内部含有pBSK载体的转座子元件载体,内切酶为EcoICRI,酶切体系及过程同实施例1之7;酶切反应结束后在反应体系中加入1 ml虾碱性磷酸酶(SAP),于37℃进行1小时脱磷酸反应,并于65℃灭活20min;
(5)PCR产物和质粒载体酶切产物的切胶回收:同实施例1之6;
(6)载体连接反应:纯化载体酶切产物为实施例2之2(4)的载体酶切纯化产物,纯化目的片段为实施例2之2(3)PCR产物的酶切纯化产物,连接体系及过程同实施例1之12
(7)连接产物的大肠杆菌转化:同实施例1之13,所用LB平板为含100μg/ml 氨苄青霉素(Amp)的LB琼脂平板;
(8)大肠杆菌的PCR鉴定:扩增引物为四个串联35S增强子核酸片段的PCR扩增引物,扩增和鉴定方法同实施例1之14;共鉴定10个单菌落;
(9)质粒DNA的提取:同实施例1之15;
(10)质粒DNA的测序分析:同实施例1之16;
3、农杆菌复制结构片段的构建:
(1) 酶切质粒载体pMDC32: 质粒载体为pMDC32,内切酶为SfoI和HindIII,酶切体系及过程同实施例1之7;
(2)酶切质粒载体pBSK: 质粒载体pBSK,内切酶为EcoRV和HindIII,酶切体系及过程同实施例1之7;
(3)质粒酶切产物的切胶回收:同实施例1之6;从质粒载体pMDC32的酶切产物中回收大小为4100bp的目的片段;
(4)载体连接反应:纯化载体酶切产物为实施例2之3(2)载体的酶切纯化产物,纯化目的片段酶切产物为实施例2之3(1)载体中得到的4100bp片段的纯化产物,连接体系及过程同实施例1之12
(5)连接产物的大肠杆菌转化:同实施例1之13,所用LB平板为含100μg/ml 氨苄青霉素(Amp)的LB琼脂平板;
(6)质粒DNA的提取:同实施例1之15;共提取10个单菌落的质粒DNA;
(7)质粒DNA的酶切鉴定:质粒DNA为实施例2之3(6)提取的质粒DNA,内切酶为HindIII和SacI,酶切体系及过程同实施例1之7;酶切产物电泳4200bp和2900bp两个片段的为阳性克隆;
(8)质粒DNA的测序分析:同实施例1之16;
(9)质粒载体pMDC32的酶切:质粒载体为pMDC32,内切酶为NsiI,酶切体系及过程同实施例1之5;
(10)质粒载体的酶切:质粒载体为实施例2之3(8)得到的阳性质粒,内切酶为PstI,酶切体系及过程同实施例1之7;
(11)质粒载体酶切产物的切胶回收:同实施例1之6;从质粒载体pMDC32的酶切产物中回收大小3760bp的目的片段;
(12)载体连接反应:纯化载体酶切产物为实施例2之3(10)载体的酶切纯化产物,纯化目的片段酶切产物为实施例2之3(9)质粒载体酶切得到的3760bp片段的纯化产物,连接体系及过程同实施例1之12
(13)连接产物的大肠杆菌转化:同实施例1之13,所用LB平板为含100μg/ml 氨苄青霉素(Amp)和50μg/ml 卡那霉素(Kan)的LB琼脂平板;
(14)质粒DNA的提取:同实施例1之15;共提取10个单菌落的质粒DNA;
(15)质粒DNA的酶切鉴定:质粒DNA为实施例2之3(14)提取的质粒DNA,内切酶为SacI和HindIII,酶切体系及过程同实施例1之7;酶切产物电泳可以看到8000bp和2900bp两个片段的为阳性克隆;
4、带激活标签转座子(Ds)载体的获得:
(1) 带激活标签转座子元件质粒载体酶切: 质粒载体为实施例2之2得到的带激活标签转座子元件质粒载体,内切酶为XhoI,酶切体系及过程同实施例1之7;然后将酶切产物补平,补平体系及过程同实施例1之8;
(2)农杆菌复制结构片段的酶切: 质粒载体为实施例2之3得到的农杆菌复制结构片段质粒载体,内切酶为HindIII和SpeI,酶切体系及过程同实施例1之7;然后将酶切产物补平,补平体系及过程同实施例1之8;
(3)质粒酶切产物的切胶回收:同实施例1之6;从农杆菌复制结构片段的酶切产物中回收大小为8000bp的目的片段;
(4)载体连接反应:纯化载体酶切产物为实施例2之4(1)载体的酶切纯化产物,纯化目的片段酶切产物为实施例2之4(2)中得到的8000bp片段的纯化产物,连接体系及过程同实施例1之12
(5)连接产物的大肠杆菌转化:同实施例1之13,所用LB平板为含100μg/ml 氨苄青霉素(Amp)和50μg/ml 卡那霉素(Kan)的LB琼脂平板;
(6)质粒DNA的提取:同实施例1之15;共提取10个单菌落的质粒DNA;
(7)质粒DNA的酶切鉴定:质粒DNA为实施例2之4(6)提取的质粒DNA,内切酶为HindIII和SpeI,酶切体系及过程同实施例1之7,酶切产物电泳可以看到8800和7900两个片段的为阳性克隆;
(8)质粒DNA的测序分析:同实施例1之16;测序引物为GACCGGATCGTATCGGTTTTCG和CCTCGGGTTCGAAATCGATCG。测序结果如SEQ ID NO.2所示。
实施例3. 质粒DNA的农杆菌转化
1、材料和试剂:
农杆菌LBA4404;
YEB培养基(1升):牛肉浸膏5g,酵母提取物1g,胰蛋白胨5g,MgSO4·7H2O 0.5g,加800 ml 蒸馏水调pH至7.0,定容(固体培养基加1.5%琼脂粉),分装后高压灭菌。
、农杆菌感受态的制备:挑取LBA4404单菌落接种到5ml菌液中(含利福平浓度为50mg/ml),过夜培养;5ml菌液全部加入250mlYEB中(含利福平浓度为50mg/ml);28℃,200rpm培养至OD600=0.6-0.8;冰浴20分钟,5000rpm,4℃,离心15分钟,收集菌体;等体积10%甘油悬浮;同上收集菌体,1/2体积10%甘油悬浮,重复一次;收集菌体,50ml超纯水配制的甘油悬浮;收集菌体,1ml 超纯水配制的10%甘油悬浮;100ml分装,保存于-70℃待用
3、电转化农杆菌:40ml电感受态细胞和1ml的质粒混合;冰浴30分钟;转入预冷的电击杯,电击;加入1ml的YEB培养基,28℃培养3小时;离心收集菌体并涂布于YEB固体培养基平板上(含利福平50mg/ml,卡那50mg/ml);于28℃培养2天;
4、农杆菌的PCR鉴定:从每个转化平板中分别挑取3单菌落,接种于5ml YEB培养基(含利福平50mg/ml,卡那50mg/ml);于28℃培养过夜;取1ml做模板,进行PCR检测;转带激活标记转座子(Ds)载体菌种的扩增引物为ACTAGTCAAACACTGATAGTTTCGGA和GAACAAAAGCTGGAGCTAGTGG;转Ac转座酶表达载体菌株的扩增引物为CATGTGTGTCACCATCCATTGG和ACAATCTCCGAACCAAGACG;扩增体系和方法同实施例1之14。
实施例4. 农杆菌介导的转基因烟草培育
1、转基因材料:烟草TN90(Nicotiana tabacum cv. TN90)。
2、培养基的配制:
YEB培养基(1升):同实施例3之1; 
MS固体培养基(1升):使用鼎国生物公司的MS培养基粉(货号:M519),加30g蔗糖配制,调pH值至5.8后,加8g琼脂粉,高压灭菌;
烟草分化培养基:MS固体培养基+6-BA(1mg/L)+卡那霉素(150 mg/L)+ 羧苄青霉素(250 mg/L);
烟草诱导生根培养基:1/2 MS固体培养基+卡那霉素(150 mg/L)+羧苄青霉素(250 mg/L);
农杆菌的制备:将实施例3之4得到的含目的质粒载体的农杆菌接种于5 ml YEB液体培养基(含利福平50mg/ml,卡那50mg/ml)中,200rpm,28℃,培养过夜;转移1ml菌液于50 ml YEB液体培养基(含利福平50mg/ml,卡那50mg/ml), 200rpm,28℃,摇至对数生长期(OD600约为0.6-0.8);5000 rpm,离心5分钟,收集菌体,用等体积YEB液体培养基悬浮菌体;
烟草转化:烟草种子用2.5%次氯酸钠处理8min,无菌水洗三次,播种于MS培养基上,于25℃,16小时光照/8小时黑暗条件培养5周;0.4*0.6cm2大小;将切好的外植体在农杆菌菌液中浸泡5min;用无菌滤纸吸干植物材料表面的菌液,转入表面铺一层滤纸的MS固体基本培养基,28°C暗培养;两天后,将材料转到含有抗生素的分化培养基中进行培养(25℃,钨灯3000mmol.m-2.s-1,光照周期为16小时光照/8小时黑暗);待抗性芽生长至2-3cm高时,切下转入生根培养基中诱导生根;将能够正常生根的转基因成苗移至土壤中培养。
实施例5. 转基因植物的鉴定
1、转基因植物的PCR鉴定:
(1)基因组DNA的提取:用CTAB法提取基因组DNA;
(2)转Ac转座酶表达载体植株的PCR鉴定:正向引物为CATGTGTGTCACCATCCATTGG,反向引物为ACAATCTCCGAACCAAGACG;PCR扩增反应体系为:总体积为50ml的反应体系中含10×buffer 5.0ml,10 mM dNTPs 1.0ml,10 mM 正反向引物各0.5ml,质粒模板1ml,Taq DNA聚合酶1ml,无菌双蒸水40ml;PCR扩增反应条件: 94℃解链5 min;94℃ 40s,58℃ 40s, 72℃ 1min共30个循环;72℃延伸5 min;电泳检测能扩增出目的条带的植株为阳性植株;
(3)转带激活标记转座子(Ds)载体植株的PCR鉴定:正向引物为ACTAGTCAAACACTGATAGTTTCGGA,反向引物为GAACAAAAGCTGGAGCTAGTGG;PCR扩增反应体系及条件同实施5之1(2);电泳检测能扩增出目的条带的植株为阳性植株;
2、Ac转座酶表达载体转基因植物的Southern杂交鉴定:
(1)基因组DNA的提取:用CTAB法提取基因组DNA;
(2)基因组DNA酶切产物的电泳及转膜:使用分子克隆(第三版)中的方法完成;所用内切酶分别为SpeI、HindIII、SalI和SacI。
(3)Southern杂交探针的扩增及纯化:扩增模板为Ac转座酶表达载体的质粒DNA,正向引物为CATGTGTGTCACCATCCATTGG,反向引物为ACAATCTCCGAACCAAGACG;PCR扩增反应体系及条件同实施例5之1(2);PCR产物的纯化同实施例1之4;
(4)Southern杂交:探针来自实施例5之2(3)所扩增的Ac转座酶片段,探针用Takara公司的DNA随机引物标记试剂盒进行放射性同位素[α-32P]dCTP标记;Southern杂交过程使用分子克隆(第三版)中的方法完成;选取Ac转座酶基因单拷贝插入的阳性植株。
3、带激活标记转座子(Ds)载体转基因植物的Southern杂交鉴定:杂交探针为pBSK载体质粒,其余检测过程同实施例5之2。
、Ac转座酶表达载体转基因植物的Northern杂交鉴定:
(1)总RNA的提取:取烟草叶片0.1 g,用液氮研磨成粉末状,移入加有1ml的Trizol的2ml离心管中,剧烈震荡摇匀;12000g离心10 min以除去不溶物,将上清液转入新的2ml离心管中;室温放置5 min,加入0.2ml氯仿,剧烈振荡15s,室温放置5 min后,12000g离心10 min;将上层水相转移到新的2ml离心管中,加0.5ml异丙醇,颠倒混匀,室温放置15 min; 4℃,12000g离心10 min,倒掉上清液;用75%的乙醇洗涤沉淀,然后4℃,7500g离心5 min,弃去乙醇;室温充分干燥沉淀,溶于30μl DEPC处理的蒸馏水中,于-80℃保存备用;
(2)烟草总RNA的电泳及转膜:使用分子克隆(第三版)中的方法完成;
(3)Northern杂交探针的扩增及纯化:扩增模板为Ac转座酶表达载体的质粒DNA,正向引物为CATGTGTGTCACCATCCATTGG,反向引物为ACAATCTCCGAACCAAGACG;PCR扩增反应体系及条件同实施例5之1(2);PCR产物的纯化同实施例1之4;
(4)Northern杂交:探针来自实施例5之4(3)所扩增的Ac转座酶片段,探针用Takara公司的DNA随机引物标记试剂盒进行放射性同位素[α-32P]dCTP标记;Northern杂交过程使用分子克隆(第三版)中的方法完成;能检测到条带的植株为Ac转座酶表达的阳性植株。
实施例6. 转基因植物杂交群体的培育及突变体的创建
1、转座酶(Ac)载体的纯合单拷贝插入转基因植株的获得:
根据实施例5对转基因植株进行的Southern杂交鉴定,选取表达Ac转座酶基因且Ac转座酶基因表达载体在基因组中的插入拷贝数为单拷贝的植株;将这些单拷贝插入转基因植物进一步培养,收获其自交繁殖种子;将种子播种于含20mg/L潮霉素的1/2MS平板上萌发,筛选抗性苗;选取5株抗性苗移栽于土壤,分别收获其自交繁殖种子;将每个株系的种子各1000粒,播种于含20mg/L潮霉素的1/2MS平板上萌发,不再出现非抗性苗的即为纯合植株;
2、带激活标签转座子(Ds)载体的纯合单拷贝插入转基因植株的获得:同实施例6之1;
3、将实施例6之1所获得的转座酶(Ac)载体的纯合单拷贝插入转基因植株和实施例6之2所获得的带激活标签转座子(Ds)载体的纯合单拷贝插入转基因植株进行杂交,收获其F1代杂交种;
4、将实施例6之3得到的F1代杂交种培育成F1代植株进行培养,通过自交繁殖,收获其F2代杂交种,这些种子即为突变体库材料;
5、转座子片段的转座情况的Southern杂交检测:检测材料为F2代突变体库群体中随机选取的植株和作为对照的带激活标签转座子(Ds)载体的纯合单拷贝插入转基因植株,检测过程同实施例5之3;实验证明在由转化了转座酶(Ac)和转座子(DS)烟草经过杂交培育的F2代群体中,转座子片段成功发生了转座(图3)。
实施例7. 转座子片段增强新插入位点下游基因表达水平的鉴定
随机选取了部分突变体材料进行了检测,本发明以F2代突变体单株F11为例做深入说明。
1、质粒拯救方法克隆转座子新插入位点靠近转座子元件Ds3’端的烟草基因组片段:
(1)用CTAB法提取基因组DNA;
(2)基因组DNA的酶切及纯化:在50μL反应体系中,含10× 酶切反应缓冲液5μL,基因组DNA 1μg,内切酶 SalI 3μL,37℃反应过夜;待酶切反应结束后,用酚/ 氯仿(体积比1︰1)进行抽提,后用2倍体积无水乙醇沉淀DNA,离心沉淀用70%乙醇洗涤,干燥后溶于20μL无菌双蒸水中;
(3)基因组DNA酶切纯化产物的连接:在30μL反应体系中,加入10×连接反应缓冲液3μL,T4 DNA连接酶3μL,基因组DNA酶切纯化产物20μL,16℃连接过夜;
(4)将连接产物用酚/ 氯仿(体积比1︰1)进行抽提,后用2倍体积无水乙醇沉淀DNA,离心沉淀用70%乙醇洗涤,干燥后溶于20μL无菌双蒸水中;
(5)连接产物的大肠杆菌转化:同实例1之13,转化后将收集的菌液涂布于含氨苄青霉素的LB培养基平板上筛选;
(6)质粒提取及酶切鉴定:质粒DNA提取同实例1之15;酶切鉴定质粒所用内切酶为PstI和BamHI ,反应体系及过程同实施例1之7。
(7)质粒的测序分析:测序引物为GACCGGATCGTATCGGTTTTCG,测序方法同实例1之16;
(8)测序结果得到的一段烟草基因组序列,如SEQ ID No.3所示;
2、烟草总RNA的提取:同实施例5之3(1)
3、烟草总RNA的电泳及转膜:使用分子克隆(第三版)中的方法完成;
4、Northern杂交探针的扩增及纯化:扩增模板为实施例7之1通过质粒拯救所筛选到的重组质粒,正向引物为ACATCCTGCACGAGTACCTG,反向引物为GGTGGAACCGCAGGTTGC;PCR扩增反应体系及条件同实施例5之1(2);PCR产物的纯化同实施例1之4;
5、Northern杂交检测目的基因在突变体F11及转座子未跳跃前对照烟草中的表达水平:探针来自实施例7之2所扩增的烟草基因组片段,探针用Takara公司的DNA随机引物标记试剂盒进行放射性同位素[α-32P]dCTP标记;Northern杂交过程使用分子克隆(第三版)中的方法完成;杂交结果如图4所示,显示突变体F11中目的片段的表达水平显著高于对照植株,该结果表明在突变体F11中,转座子片段能够增强新插入位点下游基因的表达水平。
本发明中的pBSK载体即为pBluescript II SK(+),pBluescript II SK(+) 载体的NCBI登陆号为X52328.1。
pMDC32载体:NCBI登陆号为FJ172534.1。
pSKI015载体:NCBI登陆号为AF187951.1。
序列表
 
<110> 西南大学
<120>一种激活标签Ac/Ds转座系统及其在植物突变体库构建中的应用 <160>   <210> 1  <211> 13280 <212> DNA  <213> Artificial(人工序列)
 
<220>
<221>
<222> (3547)..(4373)
<223> 带有2×35S的启动子
<222> (296)..(3427)
<223> Ac转座酶基因
 
<222>(10878)..(10903)
<223> T-DNA左边界(LB),来源于pMDC32载体
<222>(4601)..(4626)
<223> T-DNA右边界(RB),来源于pMDC32载体
 
<400> 1
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gcccttccca acagttgcgc agcctgaatg gcgaatgcta gagcagcttg agcttggatc      4560
agattgtcgt ttcccgcctt cagtttaaac tatcagtgtt tgacaggata tattggcggg      4620
taaacctaag agaaaagagc gtttattaga ataacggata tttaaaaggg cgtgaaaagg      4680
tttatccgtt cgtccatttg tatgtgcatg ccaaccacag ggttcccctc gggatcaaag      4740
tactttgatc caacccctcc gctgctatag tgcagtcggc ttctgacgtt cagtgcagcc      4800
gtcttctgaa aacgacatgt cgcacaagtc ctaagttacg cgacaggctg ccgccctgcc      4860
cttttcctgg cgttttcttg tcgcgtgttt tagtcgcata aagtagaata cttgcgacta      4920
gaaccggaga cattacgcca tgaacaagag cgccgccgct ggcctgctgg gctatgcccg      4980
cgtcagcacc gacgaccagg acttgaccaa ccaacgggcc gaactgcacg cggccggctg      5040
caccaagctg ttttccgaga agatcaccgg caccaggcgc gaccgcccgg agctggccag      5100
gatgcttgac cacctacgcc ctggcgacgt tgtgacagtg accaggctag accgcctggc      5160
ccgcagcacc cgcgacctac tggacattgc cgagcgcatc caggaggccg gcgcgggcct      5220
gcgtagcctg gcagagccgt gggccgacac caccacgccg gccggccgca tggtgttgac      5280
cgtgttcgcc ggcattgccg agttcgagcg ttccctaatc atcgaccgca cccggagcgg      5340
gcgcgaggcc gccaaggccc gaggcgtgaa gtttggcccc cgccctaccc tcaccccggc      5400
acagatcgcg cacgcccgcg agctgatcga ccaggaaggc cgcaccgtga aagaggcggc      5460
tgcactgctt ggcgtgcatc gctcgaccct gtaccgcgca cttgagcgca gcgaggaagt      5520
gacgcccacc gaggccaggc ggcgcggtgc cttccgtgag gacgcattga ccgaggccga      5580
cgccctggcg gccgccgaga atgaacgcca agaggaacaa gcatgaaacc gcaccaggac      5640
ggccaggacg aaccgttttt cattaccgaa gagatcgagg cggagatgat cgcggccggg      5700
tacgtgttcg agccgcccgc gcacgtctca accgtgcggc tgcatgaaat cctggccggt      5760
ttgtctgatg ccaagctggc ggcctggccg gccagcttgg ccgctgaaga aaccgagcgc      5820
cgccgtctaa aaaggtgatg tgtatttgag taaaacagct tgcgtcatgc ggtcgctgcg      5880
tatatgatgc gatgagtaaa taaacaaata cgcaagggga acgcatgaag gttatcgctg      5940
tacttaacca gaaaggcggg tcaggcaaga cgaccatcgc aacccatcta gcccgcgccc      6000
tgcaactcgc cggggccgat gttctgttag tcgattccga tccccagggc agtgcccgcg      6060
attgggcggc cgtgcgggaa gatcaaccgc taaccgttgt cggcatcgac cgcccgacga      6120
ttgaccgcga cgtgaaggcc atcggccggc gcgacttcgt agtgatcgac ggagcgcccc      6180
aggcggcgga cttggctgtg tccgcgatca aggcagccga cttcgtgctg attccggtgc      6240
agccaagccc ttacgacata tgggccaccg ccgacctggt ggagctggtt aagcagcgca      6300
ttgaggtcac ggatggaagg ctacaagcgg cctttgtcgt gtcgcgggcg atcaaaggca      6360
cgcgcatcgg cggtgaggtt gccgaggcgc tggccgggta cgagctgccc attcttgagt      6420
cccgtatcac gcagcgcgtg agctacccag gcactgccgc cgccggcaca accgttcttg      6480
aatcagaacc cgagggcgac gctgcccgcg aggtccaggc gctggccgct gaaattaaat      6540
caaaactcat ttgagttaat gaggtaaaga gaaaatgagc aaaagcacaa acacgctaag      6600
tgccggccgt ccgagcgcac gcagcagcaa ggctgcaacg ttggccagcc tggcagacac      6660
gccagccatg aagcgggtca actttcagtt gccggcggag gatcacacca agctgaagat      6720
gtacgcggta cgccaaggca agaccattac cgagctgcta tctgaataca tcgcgcagct      6780
accagagtaa atgagcaaat gaataaatga gtagatgaat tttagcggct aaaggaggcg      6840
gcatggaaaa tcaagaacaa ccaggcaccg acgccgtgga atgccccatg tgtggaggaa      6900
cgggcggttg gccaggcgta agcggctggg ttgtctgccg gccctgcaat ggcactggaa      6960
cccccaagcc cgaggaatcg gcgtgacggt cgcaaaccat ccggcccggt acaaatcggc      7020
gcggcgctgg gtgatgacct ggtggagaag ttgaaggccg cgcaggccgc ccagcggcaa      7080
cgcatcgagg cagaagcacg ccccggtgaa tcgtggcaag cggccgctga tcgaatccgc      7140
aaagaatccc ggcaaccgcc ggcagccggt gcgccgtcga ttaggaagcc gcccaagggc      7200
gacgagcaac cagatttttt cgttccgatg ctctatgacg tgggcacccg cgatagtcgc      7260
agcatcatgg acgtggccgt tttccgtctg tcgaagcgtg accgacgagc tggcgaggtg      7320
atccgctacg agcttccaga cgggcacgta gaggtttccg cagggccggc cggcatggcc      7380
agtgtgtggg attacgacct ggtactgatg gcggtttccc atctaaccga atccatgaac      7440
cgataccggg aagggaaggg agacaagccc ggccgcgtgt tccgtccaca cgttgcggac      7500
gtactcaagt tctgccggcg agccgatggc ggaaagcaga aagacgacct ggtagaaacc      7560
tgcattcggt taaacaccac gcacgttgcc atgcagcgta cgaagaaggc caagaacggc      7620
cgcctggtga cggtatccga gggtgaagcc ttgattagcc gctacaagat cgtaaagagc      7680
gaaaccgggc ggccggagta catcgagatc gagctagctg attggatgta ccgcgagatc      7740
acagaaggca agaacccgga cgtgctgacg gttcaccccg attacttttt gatcgatccc      7800
ggcatcggcc gttttctcta ccgcctggca cgccgcgccg caggcaaggc agaagccaga      7860
tggttgttca agacgatcta cgaacgcagt ggcagcgccg gagagttcaa gaagttctgt      7920
ttcaccgtgc gcaagctgat cgggtcaaat gacctgccgg agtacgattt gaaggaggag      7980
gcggggcagg ctggcccgat cctagtcatg cgctaccgca acctgatcga gggcgaagca      8040
tccgccggtt cctaatgtac ggagcagatg ctagggcaaa ttgccctagc aggggaaaaa      8100
ggtcgaaaag gtctctttcc tgtggatagc acgtacattg ggaacccaaa gccgtacatt      8160
gggaaccgga acccgtacat tgggaaccca aagccgtaca ttgggaaccg gtcacacatg      8220
taagtgactg atataaaaga gaaaaaaggc gatttttccg cctaaaactc tttaaaactt      8280
attaaaactc ttaaaacccg cctggcctgt gcataactgt ctggccagcg cacagccgaa      8340
gagctgcaaa aagcgcctac ccttcggtcg ctgcgctccc tacgccccgc cgcttcgcgt      8400
cggcctatcg cggccgctgg ccgctcaaaa atggctggcc tacggccagg caatctacca      8460
gggcgcggac aagccgcgcc gtcgccactc gaccgccggc gcccacatca aggcaccctg      8520
cctcgcgcgt ttcggtgatg acggtgaaaa cctctgacac atgcagctcc cggagacggt      8580
cacagcttgt ctgtaagcgg atgccgggag cagacaagcc cgtcagggcg cgtcagcggg      8640
tgttggcggg tgtcggggcg cagccatgac ccagtcacgt agcgatagcg gagtgtatac      8700
tggcttaact atgcggcatc agagcagatt gtactgagag tgcaccatat gcggtgtgaa      8760
ataccgcaca gatgcgtaag gagaaaatac cgcatcaggc gctcttccgc ttcctcgctc      8820
actgactcgc tgcgctcggt cgttcggctg cggcgagcgg tatcagctca ctcaaaggcg      8880
gtaatacggt tatccacaga atcaggggat aacgcaggaa agaacatgtg agcaaaaggc      8940
cagcaaaagg ccaggaaccg taaaaaggcc gcgttgctgg cgtttttcca taggctccgc      9000
ccccctgacg agcatcacaa aaatcgacgc tcaagtcaga ggtggcgaaa cccgacagga      9060
ctataaagat accaggcgtt tccccctgga agctccctcg tgcgctctcc tgttccgacc      9120
ctgccgctta ccggatacct gtccgccttt ctcccttcgg gaagcgtggc gctttctcat      9180
agctcacgct gtaggtatct cagttcggtg taggtcgttc gctccaagct gggctgtgtg      9240
cacgaacccc ccgttcagcc cgaccgctgc gccttatccg gtaactatcg tcttgagtcc      9300
aacccggtaa gacacgactt atcgccactg gcagcagcca ctggtaacag gattagcaga      9360
gcgaggtatg taggcggtgc tacagagttc ttgaagtggt ggcctaacta cggctacact      9420
agaaggacag tatttggtat ctgcgctctg ctgaagccag ttaccttcgg aaaaagagtt      9480
ggtagctctt gatccggcaa acaaaccacc gctggtagcg gtggtttttt tgtttgcaag      9540
cagcagatta cgcgcagaaa aaaaggatct caagaagatc ctttgatctt ttctacgggg      9600
tctgacgctc agtggaacga aaactcacgt taagggattt tggtcatgca ttctaggtac      9660
taaaacaatt catccagtaa aatataatat tttattttct cccaatcagg cttgatcccc      9720
agtaagtcaa aaaatagctc gacatactgt tcttccccga tatcctccct gatcgaccgg      9780
acgcagaagg caatgtcata ccacttgtcc gccctgccgc ttctcccaag atcaataaag      9840
ccacttactt tgccatcttt cacaaagatg ttgctgtctc ccaggtcgcc gtgggaaaag      9900
acaagttcct cttcgggctt ttccgtcttt aaaaaatcat acagctcgcg cggatcttta      9960
aatggagtgt cttcttccca gttttcgcaa tccacatcgg ccagatcgtt attcagtaag     10020
taatccaatt cggctaagcg gctgtctaag ctattcgtat agggacaatc cgatatgtcg     10080
atggagtgaa agagcctgat gcactccgca tacagctcga taatcttttc agggctttgt     10140
tcatcttcat actcttccga gcaaaggacg ccatcggcct cactcatgag cagattgctc     10200
cagccatcat gccgttcaaa gtgcaggacc tttggaacag gcagctttcc ttccagccat     10260
agcatcatgt ccttttcccg ttccacatca taggtggtcc ctttataccg gctgtccgtc     10320
atttttaaat ataggttttc attttctccc accagcttat ataccttagc aggagacatt     10380
ccttccgtat cttttacgca gcggtatttt tcgatcagtt ttttcaattc cggtgatatt     10440
ctcattttag ccatttatta tttccttcct cttttctaca gtatttaaag ataccccaag     10500
aagctaatta taacaagacg aactccaatt cactgttcct tgcattctaa aaccttaaat     10560
accagaaaac agctttttca aagttgtttt caaagttggc gtataacata gtatcgacgg     10620
agccgatttt gaaaccgcgg tgatcacagg cagcaacgct ctgtcatcgt tacaatcaac     10680
atgctaccct ccgcgagatc atccgtgttt caaacccggc agcttagttg ccgttcttcc     10740
gaatagcatc ggtaacatga gcaaagtctg ccgccttaca acggctctcc cgctgacgcc     10800
gtcccggact gatgggctgc ctgtatcgag tggtgatttt gtgccgagct gccggtcggg     10860
gagctgttgg ctggctggtg gcaggatata ttgtggtgta aacaaattga cgcttagaca     10920
acttaataac acattgcgga cgtttttaat gtactgaatt aacgccgaat taattcgggg     10980
gatctggatt ttagtactgg attttggttt taggaattag aaattttatt gatagaagta     11040
ttttacaaat acaaatacat actaagggtt tcttatatgc tcaacacatg agcgaaaccc     11100
tataggaacc ctaattccct tatctgggaa ctactcacac attattatgg agaaactcga     11160
gcttgtcgat cgacagatcc ggtcggcatc tactctattt ctttgccctc ggacgagtgc     11220
tggggcgtcg gtttccacta tcggcgagta cttctacaca gccatcggtc cagacggccg     11280
cgcttctgcg ggcgatttgt gtacgcccga cagtcccggc tccggatcgg acgattgcgt     11340
cgcatcgacc ctgcgcccaa gctgcatcat cgaaattgcc gtcaaccaag ctctgataga     11400
gttggtcaag accaatgcgg agcatatacg cccggagtcg tggcgatcct gcaagctccg     11460
gatgcctccg ctcgaagtag cgcgtctgct gctccataca agccaaccac ggcctccaga     11520
agaagatgtt ggcgacctcg tattgggaat ccccgaacat cgcctcgctc cagtcaatga     11580
ccgctgttat gcggccattg tccgtcagga cattgttgga gccgaaatcc gcgtgcacga     11640
ggtgccggac ttcggggcag tcctcggccc aaagcatcag ctcatcgaga gcctgcgcga     11700
cggacgcact gacggtgtcg tccatcacag tttgccagtg atacacatgg ggatcagcaa     11760
tcgcgcatat gaaatcacgc catgtagtgt attgaccgat tccttgcggt ccgaatgggc     11820
cgaacccgct cgtctggcta agatcggccg cagcgatcgc atccatagcc tccgcgaccg     11880
gttgtagaac agcgggcagt tcggtttcag gcaggtcttg caacgtgaca ccctgtgcac     11940
ggcgggagat gcaataggtc aggctctcgc taaactcccc aatgtcaagc acttccggaa     12000
tcgggagcgc ggccgatgca aagtgccgat aaacataacg atctttgtag aaaccatcgg     12060
cgcagctatt tacccgcagg acatatccac gccctcctac atcgaagctg aaagcacgag     12120
attcttcgcc ctccgagagc tgcatcaggt cggagacgct gtcgaacttt tcgatcagaa     12180
acttctcgac agacgtcgcg gtgagttcag gctttttcat atctcattgc cccccgggat     12240
ctgcgaaagc tcgagagaga tagatttgta gagagagact ggtgatttca gcgtgtcctc     12300
tccaaatgaa atgaacttcc ttatatagag gaaggtcttg cgaaggatag tgggattgtg     12360
cgtcatccct tacgtcagtg gagatatcac atcaatccac ttgctttgaa gacgtggttg     12420
gaacgtcttc tttttccacg atgctcctcg tgggtggggg tccatctttg ggaccactgt     12480
cggcagaggc atcttgaacg atagcctttc ctttatcgca atgatggcat ttgtaggtgc     12540
caccttcctt ttctactgtc cttttgatga agtgacagat agctgggcaa tggaatccga     12600
ggaggtttcc cgatattacc ctttgttgaa aagtctcaat agccctttgg tcttctgaga     12660
ctgtatcttt gatattcttg gagtagacga gagtgtcgtg ctccaccatg ttatcacatc     12720
aatccacttg ctttgaagac gtggttggaa cgtcttcttt ttccacgatg ctcctcgtgg     12780
gtgggggtcc atctttggga ccactgtcgg cagaggcatc ttgaacgata gcctttcctt     12840
tatcgcaatg atggcatttg taggtgccac cttccttttc tactgtcctt ttgatgaagt     12900
gacagatagc tgggcaatgg aatccgagga ggtttcccga tattaccctt tgttgaaaag     12960
tctcaatagc cctttggtct tctgagactg tatctttgat attcttggag tagacgagag     13020
tgtcgtgctc caccatgttg gcaagctgct ctagccaata cgcaaaccgc ctctccccgc     13080
gcgttggccg attcattaat gcagctggca cgacaggttt cccgactgga aagcgggcag     13140
tgagcgcaac gcaattaatg tgagttagct cactcattag gcaccccagg ctttacactt     13200
tatgcttccg gctcgtatgt tgtgtggaat tgtgagcgga taacaatttc acacaggaaa     13260
cagctatgac catgattacg                                                          13280
 
<210> 2  <211> 16780 <212> DNA  <213> Artificial(人工序列)
 
<220>
<221>
<222> (8290)..(9645)
<223> 4×35S增强子
<222>(9650)..(12505)
<223> pBblueScript SK+质粒片段
<222>(13237)..(16341)
<223> 植物Basta抗性筛选标记基因
 
<222>(5686)..(6711)
<223>潮霉素抗性标记基因(Hyg)
<222>(16341)..(16773)
<223> Ds5’,来源于Ds Launch Pad T-DNA载体载体
<222>(7931)..(8246)
<223> Ds3’,来源于Ds Launch Pad T-DNA载体载体
<222>(5369)..(5394)
<223> T-DNA左边界(LB),来源于pMDC32载体
<222>(228)..(253)
<223> T-DNA右边界(RB),来源于pMDC32载体
 
<400> 2
agcttggcac tggccgtcgt tttacaacgt cgtgactggg aaaaccctgg cgttacccaa        60
cttaatcgcc ttgcagcaca tccccctttc gccagctggc gtaatagcga agaggcccgc       120
accgatcgcc cttcccaaca gttgcgcagc ctgaatggcg aatgctagag cagcttgagc       180
ttggatcaga ttgtcgtttc ccgccttcag tttaaactat cagtgtttga caggatatat       240
tggcgggtaa acctaagaga aaagagcgtt tattagaata acggatattt aaaagggcgt       300
gaaaaggttt atccgttcgt ccatttgtat gtgcatgcca accacagggt tcccctcggg       360
atcaaagtac tttgatccaa cccctccgct gctatagtgc agtcggcttc tgacgttcag       420
tgcagccgtc ttctgaaaac gacatgtcgc acaagtccta agttacgcga caggctgccg       480
ccctgccctt ttcctggcgt tttcttgtcg cgtgttttag tcgcataaag tagaatactt       540
gcgactagaa ccggagacat tacgccatga acaagagcgc cgccgctggc ctgctgggct       600
atgcccgcgt cagcaccgac gaccaggact tgaccaacca acgggccgaa ctgcacgcgg       660
ccggctgcac caagctgttt tccgagaaga tcaccggcac caggcgcgac cgcccggagc       720
tggccaggat gcttgaccac ctacgccctg gcgacgttgt gacagtgacc aggctagacc       780
gcctggcccg cagcacccgc gacctactgg acattgccga gcgcatccag gaggccggcg       840
cgggcctgcg tagcctggca gagccgtggg ccgacaccac cacgccggcc ggccgcatgg       900
tgttgaccgt gttcgccggc attgccgagt tcgagcgttc cctaatcatc gaccgcaccc       960
ggagcgggcg cgaggccgcc aaggcccgag gcgtgaagtt tggcccccgc cctaccctca      1020
ccccggcaca gatcgcgcac gcccgcgagc tgatcgacca ggaaggccgc accgtgaaag      1080
aggcggctgc actgcttggc gtgcatcgct cgaccctgta ccgcgcactt gagcgcagcg      1140
aggaagtgac gcccaccgag gccaggcggc gcggtgcctt ccgtgaggac gcattgaccg      1200
aggccgacgc cctggcggcc gccgagaatg aacgccaaga ggaacaagca tgaaaccgca      1260
ccaggacggc caggacgaac cgtttttcat taccgaagag atcgaggcgg agatgatcgc      1320
ggccgggtac gtgttcgagc cgcccgcgca cgtctcaacc gtgcggctgc atgaaatcct      1380
ggccggtttg tctgatgcca agctggcggc ctggccggcc agcttggccg ctgaagaaac      1440
cgagcgccgc cgtctaaaaa ggtgatgtgt atttgagtaa aacagcttgc gtcatgcggt      1500
cgctgcgtat atgatgcgat gagtaaataa acaaatacgc aaggggaacg catgaaggtt      1560
atcgctgtac ttaaccagaa aggcgggtca ggcaagacga ccatcgcaac ccatctagcc      1620
cgcgccctgc aactcgccgg ggccgatgtt ctgttagtcg attccgatcc ccagggcagt      1680
gcccgcgatt gggcggccgt gcgggaagat caaccgctaa ccgttgtcgg catcgaccgc      1740
ccgacgattg accgcgacgt gaaggccatc ggccggcgcg acttcgtagt gatcgacgga      1800
gcgccccagg cggcggactt ggctgtgtcc gcgatcaagg cagccgactt cgtgctgatt      1860
ccggtgcagc caagccctta cgacatatgg gccaccgccg acctggtgga gctggttaag      1920
cagcgcattg aggtcacgga tggaaggcta caagcggcct ttgtcgtgtc gcgggcgatc      1980
aaaggcacgc gcatcggcgg tgaggttgcc gaggcgctgg ccgggtacga gctgcccatt      2040
cttgagtccc gtatcacgca gcgcgtgagc tacccaggca ctgccgccgc cggcacaacc      2100
gttcttgaat cagaacccga gggcgacgct gcccgcgagg tccaggcgct ggccgctgaa      2160
attaaatcaa aactcatttg agttaatgag gtaaagagaa aatgagcaaa agcacaaaca      2220
cgctaagtgc cggccgtccg agcgcacgca gcagcaaggc tgcaacgttg gccagcctgg      2280
cagacacgcc agccatgaag cgggtcaact ttcagttgcc ggcggaggat cacaccaagc      2340
tgaagatgta cgcggtacgc caaggcaaga ccattaccga gctgctatct gaatacatcg      2400
cgcagctacc agagtaaatg agcaaatgaa taaatgagta gatgaatttt agcggctaaa      2460
ggaggcggca tggaaaatca agaacaacca ggcaccgacg ccgtggaatg ccccatgtgt      2520
ggaggaacgg gcggttggcc aggcgtaagc ggctgggttg tctgccggcc ctgcaatggc      2580
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atatatcttt ctctgtgttc ttgatgcagt tagtcctgaa tcttttgact gcatctttaa     14580
ccttcttggg aaggtatttg atctcctgga gattattgct cgggtagatc gtcttgatga     14640
gacctgctgc gtaagcctct ctaaccatct gtgggttagc attctttctg aaattgaaaa     14700
ggctaatctt ctcattatca gtggtgaaca tggtatcgtc accttctccg tcgaacttcc     14760
tgactagatc gtagagatag aggaagtcgt ccattgtgat ctctggggca aaggagatct     14820
cttttggggc tggatcactg ctgggctttt tagttcctag catgagccag tgggcttttt     14880
gctttggtgg gcttgttaag gccttcgcaa agctcttggg cttgagttga gcttctcctt     14940
tggggatgaa gttcaaccta tctgtttgct gacttgttgt atacgcgtca gctgctgctc     15000
ttgcctctgt aatagtggca aacttcttat gcgcaactcc gggaacaccg tttgttgctg     15060
cctttgtaca accccagtca tcgtatatac cggcatgagg tccgttatac acgacgtagt     15120
agttggtatg agggtgttga atacccgatt cgtctctgag aggagcaact gaactgctag     15180
gttcaggttt tggtgggatt ggaattctca tgtttgacag cttatcatcg gatctagtaa     15240
catagatgac accgcgcgcg ataatttatc ctagtttgcg cgctatattt tgttttctat     15300
cgcgtattaa atgtataatt gcgggactct aatcataaaa acccatctca taaataacgt     15360
catgcattac atgttaatta ttacatgctt aacgtaattc aacagaaatt atatgataat     15420
catcgcaaga ccggcaacag gattcaatct taagaaactt tattgccaaa tgtttgaacg     15480
atctgcagcc gggcggccgc tttacttgta cagctcgtcc atgccgagag tgatcccggc     15540
ggcggtcacg aactccagca ggaccatgtg atcgcgcttc tcgttggggt ctttgctcag     15600
ggcggactgg gtgctcaggt agtggttgtc gggcagcagc acggggccgt cgccgatggg     15660
ggtgttctgc tggtagtggt cggcgagctg cacgctgccg tcctcgatgt tgtggcggat     15720
cttgaagttc accttgatgc cgttcttctg cttgtcggcc atgatataga cgttgtggct     15780
gttgtagttg tactccagct tgtgccccag gatgttgccg tcctccttga agtcgatgcc     15840
cttcagctcg atgcggttca ccagggtgtc gccctcgaac ttcacctcgg cgcgggtctt     15900
gtagttgccg tcgtccttga agaagatggt gcgctcctgg acgtagcctt cgggcatggc     15960
ggacttgaag aagtcgtgct gcttcatgtg gtcggggtag cgggcgaagc actgcaggcc     16020
gtagccgaag gtggtcacga gggtgggcca gggcacgggc agcttgccgg tggtgcagat     16080
gaacttcagg gtcagcttgc cgtaggtggc atcgccctcg ccctcgccgg acacgctgaa     16140
cttgtggccg tttacgtcgc cgtccagctc gaccaggatg ggcaccaccc cggtgaacag     16200
ctcctcgccc ttgctcacca tggacctgca tataacctgc atataacctg caaattagta     16260
aatttgtatc attcaattag caggattcat aagtaaattt aagtaaagag tacaatcaat     16320
tttccttgtg gacttggatc cggcgtgtga atgtgtgatg ctgttactcg tgtggtgcct     16380
ggccgcctgg gagagaggca gagcagcgtt cgctaggtat ttcttacatg ggctgggcct     16440
cagtggttat ggatgggagt tggagctggc catattgcag tcatcccgaa ttagaaaata     16500
cggtaacgaa acgggatcat cccgattaaa aacgggatcc cggtgaaacg gtcgggaaac     16560
tagctctacc gtttccgttt ccgtttaccg ttttgtatat cccgtttccg ttccgttttc     16620
gttttttacc tcgggttcga aatcgatcgg gataaaacta acaaaatcgg ttatacgata     16680
acggtcggta cgggattttc ccatcctact ttcatccctg ggtcacgcaa cgcgccccac     16740
gtacagcctc cccctccgcg cgcggggtac cgccgctcga                               16780
 
<210>3  <211> 348 <212> DNA  <213> Artificial(人工序列)
 
<400> 3
accggacggc gcacttcctc cgcccgaacc tgttcgtgaa caccccggac atcctgcacg        60
agtacctgca gcacggcggg gtgccggcct tcaagatcag agcggtgctc ggcgcgctcc       120
tggggccgac ctgggggatc tactcggggt tcgaactctg cgagaacacg ccactacgcc       180
cggggagcga ggagtacctt gatagtgaga aatatcagta caagccgcgc gactgggcgg       240
cggccgaacg ggagggccgc agcatcgccc ccttcatcac ccagctcaat ctcctgcggc       300
gggcgcaccc cgcgctccag gagctgcgca acctgcggtt ccaccacg                       348
 
<210>4  <211> 339 <212> DNA  <213> Artificial(人工序列)
 
<400> 4
tagatatcac atcaatccac ttgctttgaa gacgtggttg gaacgtcttc tttttccacg        60
atgttcctcg tgggtggggg tccatctttg ggaccactgt cggtagaggc atcttgaacg       120
atagcctttc ctttatcgca atgatggcat ttgtagaagc catcttcctt ttctactgtc       180
ctttcgatga agtgacagat agctgggcaa tggaatccga ggaggtttcc cgatattacc       240
ctttgttgaa aagtctcaat agccctctgg tcttctgaga ctgtatcttt gatattcttg       300
gagtagacga gagtgtcgtg ctccaccatg ttggggatc                                   339

Claims (9)

1.一种激活标签Ac/Ds转座系统,包括转座酶Ac表达载体、转座子Ds载体,其特征在于所述转座子Ds载体带有激活标签,所述激活标签为4个串联的35S增强子,4×35S增强子置于Ds3’端内侧。
2.如权利要求1所述的激活标签Ac/Ds转座系统,所述转座子Ds载体还包括pBluescript II SK(+)质粒片段,pBluescript II SK(+)质粒片段位于4×35S增强子的下游。
3.如权利要求1或2所述的激活标签Ac/Ds转座系统,所述转座子Ds载体还包括植物Basta抗性筛选标记基因,Basta抗性筛选标记基因位于转座子Ds5’端内侧,pBluescript II SK(+)质粒片段的下游。
4.如权利要求1所述的激活标签Ac/Ds转座系统,所述转座子Ds载体含有玉米不可以自主转座的Ds元件,所述Ds元件中整合有四个串联35S增强子、pBblueScript II SK+质粒片段、以及植物Basta抗性筛选标记基因,4×35S增强子置于Ds3’端内侧,Basta抗性筛选标记基因置于转座子Ds5’端内侧,pBluescript II SK(+)质粒片段置于4×35S增强子与Basta抗性筛选标记基因之间。
5.如权利要求1~4任一所述的激活标签Ac/Ds转座系统,所述转座子Ds载体还包括潮霉素抗性标记基因(Hyg),位于Ds3’端的外侧。
6.如权利要求1所述的激活标签Ac/Ds转座系统,所述转座子Ds载体具有如SEQ ID NO.2所述的序列。
7.如权利要求1~6所述的激活标签Ac/Ds转座系统,所述转座酶Ac表达载体的启动子包含以两个串联35S增强子。
8.如权利要求7所述的激活标签Ac/Ds转座系统,所述转座酶Ac表达载体具有如图1所示结构。
9.如权利要求7或8所述的激活标签Ac/Ds转座系统,所述转座酶Ac表达载体具有如SEQ ID NO.1所述的序列。
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