當(dāng)前位置：來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 時(shí)間：2014-10-15
近日，記者從中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所了解到，由中國(guó)工程院院士范云六團(tuán)隊(duì)在玉米啟動(dòng)子研究方面取得最新進(jìn)展，該團(tuán)隊(duì)針對(duì)目前我國(guó)玉米自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)啟動(dòng)子缺乏制約生物技術(shù)育種研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化環(huán)節(jié)的問(wèn)題，以組學(xué)手段高通量鑒定并獲得了多個(gè)新穎的玉米胚特異性啟動(dòng)子。
該研究利用一套包括14種玉米不同組織及發(fā)育時(shí)期的芯片表達(dá)數(shù)據(jù)，鑒定出28個(gè)胚優(yōu)先高表達(dá)的基因，并對(duì)這些基因的表達(dá)水平以及表達(dá)的組織特異性進(jìn)一步用公共數(shù)據(jù)庫(kù)的表達(dá)數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)定量PCR進(jìn)行了驗(yàn)證。最終以玉米胚特異性高表達(dá)基因globulin-1為參照基因，獲得了表達(dá)量均比對(duì)照基因高的7個(gè)胚特異性基因，通過(guò)玉米幼胚瞬時(shí)表達(dá)系統(tǒng)以及穩(wěn)定轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因玉米中均驗(yàn)證了這些啟動(dòng)子的強(qiáng)度和組織特異性。
同時(shí)，該研究團(tuán)隊(duì)首次報(bào)導(dǎo)了玉米、高粱和大豆植物基因組中大量存在雙向基因?qū)Α∫环N特殊的基因結(jié)構(gòu)形式，并首次用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了驅(qū)動(dòng)這些基因?qū)Ρ磉_(dá)的啟動(dòng)子具有雙向啟動(dòng)子功能。在玉米全基因組中搜尋發(fā)現(xiàn)共有1696個(gè)雙向轉(zhuǎn)錄本對(duì)。
點(diǎn)評(píng)：
玉米是重要的糧飼兼用作物，在保障我國(guó)糧食安全方面舉足輕重，是我國(guó)開(kāi)展生物技術(shù)育種產(chǎn)業(yè)化的重點(diǎn)作物之一。我國(guó)玉米生物技術(shù)育種一個(gè)限制因素就是可以用于驅(qū)動(dòng)外源基因表達(dá)的組織特異性啟動(dòng)子的數(shù)量少，尤其是可用的且具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的胚特異性啟動(dòng)子非常有限。一旦落入國(guó)外的“專(zhuān)利陷阱”，將會(huì)使我國(guó)生物技術(shù)育種產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化功虧一簣。范云六研究團(tuán)隊(duì)基于基因芯片分析開(kāi)展了全基因組水平，規(guī)?；b定玉米胚特異性高表達(dá)基因和啟動(dòng)子。
該研究獲得了一些新穎的胚特異性強(qiáng)啟動(dòng)子，用于玉米籽粒發(fā)育相關(guān)基因的功能和表達(dá)調(diào)控研究以及高水平表達(dá)重組蛋白的生物技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)，為多基因轉(zhuǎn)化奠定了重要的理論和雙向啟動(dòng)子資源，為我國(guó)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究提供了可貴的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的啟動(dòng)子資源。
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