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本研究将携带VP7基因的pBIVP7质粒酶切,去除NptⅡ基因片段,获得线性化无选择标记载体MFpBIVP7-1和MFpBIVP7-2。通过花粉管通道法,将pBIVP7质粒DNA和MFpBIVP7-1和MFpBIVP7-2载体DNA(均携带组成型启动子CaMV35S)导入番木瓜。采用正交试验观察导入外源DNA类型、DNA浓度、DNA注入时间三因子对番木瓜花粉管通道法转基因在座果率、成株率、转化率的影响,并对转基因植株进行VP7基因、NPTⅡ基因的PCR检测和RT-PCR、Westernblot、ELISA等一系列分子生物学鉴定。结果表明:
1)综合考虑外源DNA类型、DNA浓度、DNA注入时间在番木瓜花粉管通道法遗传转化上对坐果率、成株率和转化率三方面的影响,DNA类型、DNA浓度、DNA注入时间的最佳组合是:DNA类型选择线状DNA,DNA片段大小在保证带有完整目的基因DNA片段、DNA供体性状能够表达的前提下,选择10Kb以下的小DNA片段;DNA注入时间选择在授粉后第5天;DNA浓度控制在1000μg/ml。坐果率、成株率、转化率可达一个最佳综合水平。
2)通过花粉管通道法成功将pBIVP7载体、MFpBIVP7-1载体、MFpBIVP7-2载体转化番木瓜。
3)对所获得的269株转化植株进行VP7基因的PCR检测,获得21株阳性株。这21株阳性株经朋NPTⅡ基因的PCR检测,pBIVP7转化植株中有2株的NptⅡ基因、VP7基因同时获得转化,1株表现为转化分离。8株MFpBIVP7-1转化植株、10株MFpBIVP7-2转化植株检测到VP7基因、未检测到朋NPTⅡ基因。
4)对21株VP7基因PCR检测阳性植株进行RT-PCR分析,有3株pBIVP7转基因植株,6株MFpBIVP7-1转基因植株和7株MFpBIVPT-2转基因植株扩增出特异性条带,2株MFpBIVP7-1转基因植株和3株MFpBIVP7-2转基因植株转入的VP7基因不能正常转录,发生转录水平的基因沉默。
在RTPCR阳性株中选长势良好的2株转pBIVP7植株、4株转MFpBIVP7-1植株和5株转MFpBIVP7-2植株经Westernblot和ELISA等分子生物学鉴定,确定VP7基因已转入番木瓜基因组,并得到正确表达。5号的MFpBIVP7-1转基因番木瓜目的蛋白的表达量最高,活性VP7蛋白占可溶性蛋白的含量为1.74‰,9号的MFpBIVP7-2转基因番木瓜的目的蛋白表达量排第2,活性VP7蛋白占可溶性蛋白的含量为1.20‰。
5)获得了无选择标记的转VP7基因番木瓜植株。
本研究为研究和开发新型轮状病毒口服疫苗及无选择标记番木瓜遗传转化提供一条新的途径和方法,具有一定的理论意义和应用前景。