T-DNA插入突变及其研究进展.pdf

维普资讯 2007年第 6期． T—DNA插入突变及其研究进展 王风华，李光远 (河南科技大学 林学 院，河南 洛阳 471003) 摘要：T—DNA插入突变在反向遗传学和功能基因组学研 究中发挥着重要作用。文中综述 了T— DNA插入突变的原理以及在拟南芥和水稻等模式植物中的研究现状 ，同时指 出了该技术的优缺点 及发展方向。 关键词 ：T—DNA插入 ；突变体 ；激活标签 中图分类号：Q52 文献标识码 ：A 文章编号 ：1004—3268(2007)06—0012—03 突变体在植物基因分离及遗传学研究中发挥着 而且对致死基因也可以在杂合状态下进行研究 ]。 重要作用。物理诱变、化学诱变、同源重组、基因沉 (3)激活标签载体：这类载体可以产生获得功能 默以及插入突变等方法都可以用来构建突变体 。物 性的突变体，能够研究存在功能冗余或具有高度多 理、化学诱变 比较容易得到饱和突变体库 ，但突变基 效性以及致死效应的基因的功能 ]。第一种获得植 因的克隆要用较复杂的图位克隆法 ，相对 比较困难。 物功能性突变体的方法是利用 CaMV 35S基因的 同源重组在酵母和 鼠类 中获得了成功 ，但在植物 中 增强子原件 ：在靠近 T—DNA边界处有 4个串联的 同源重组率比较低。基因沉默在线虫的突变体库构 CaMV35S增强子 ，当其插入到一个基因的附近可 建中得到成功应用 ，但并不适合于植物，T—DNA 以引起该基因的过量表达。研究发现，激活标签可 插入突变能方便地进行正 向和反 向遗传学研究，因 以使插入位点上下游基因超表达产生功能，获得突 而受到重视[1]。同时，基 因组测序工作的完成使得 变 。激活标签技术还能产生功能缺失 的突变体 ，可 从位点到表型的反向遗传学研究成为可能，从而使 以方便采用 TAIL—PCR或质粒挽救方法扩增相关 通过 T—DNA插入技术构建突变体来研究功能的 基因，避免了T—DNA突变分离功能基因的不便 。 反向遗传学技术逐渐取代 了传统 的化学诱变 、图位 2 T-DNA插入突变研究进展 克隆等技术。 2．1 T—DNA整合方式 的研究 1 T-DNA标签载体的发展 T—DNA插入突变技术中，关键是 T—DNA怎 T—DNA插入技术中关键是 T—DNA标签载 样整合到受体基因组 中，因此 ，T—DNA在基 因组 体 。T—DNA标签载体 随着研究不断被改造革新， 中的插入位点显得尤为重要 。曾经认为 ，T—DNA 主要经历 了3次革新 。 插入基因组是一个随机的过程 ，但近年来的研究表 (1)启动子标签载体 ：这是最初的T—DNA标 明，这种随机性 只是相对 的，T—DNA 优先整合于 签载体 ，这类载体的特点是左右边界 内只包含 1个 染色体中基因丰富、转录活性高的区域 。An等 分 选择标记基 因。在用这类载体建立 的突变体库 中， 析表明，在翻码 区起始和终止位置 以及接近 ATG 能得到部分基因功能缺失的突变体 ，但不能得到有 起始密码子的上游 区域插入的频率较高；T—DNA 功能冗余及致死效应的基 因突变体 ，也很难研究具 在插入基因的类型上没有倾 向性 ，插入频率在染色 有高度多效性的基因L2]。