一步法高效构建RNAi载体方法和基于Cre/loxP系统的植物多功能RNAi载体构建

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:puhongjin
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RNA干扰(RNA interference,RNAi)是指内源或外源的双链RNA(double-strandedRNA,dsRNA)特异性降解同源mRNA,高效特异地阻断体内特定基因表达,表现出特定基因缺陷表型的现象,其被广泛应用于基因功能鉴定和功能基因表达调控等多个方面。表达hpRNA(hairpin RNA)干扰结构的方法在植物体内诱发RNAi,沉默效率较高,应用也最为广泛。目前,RNAi载体构建方法有很多,但这些方法大多耗时耗力、成本较高,使得其应用有一定的局限性。  植物表达载体从构建到转化再到获得转基因植株的周期漫长,而且每一种表达载体一般功能单一,对某一特定基因进行研究需反复构建不同的载体,使得植物基因功能研究十分耗时耗力。研究表明,Cre/loxP重组系统能在植物中发挥作用,能够重组转基因植株中两个LoxP位点间的DNA片段。这为通过构建一个载体、一次转化从而获得多种可用于基因功能研究的转基因植株提供了可行性。  本研究对RNAi载体的构建方法和多功能干扰载体进行了探讨,试图解决上述问题,主要结果如下:  1.本研究中提出了一种RNAi表达载体构建的新方法IR-RNAi(Isothermal in vitroRecombination system RNAi):通过引物设计使得目标基因正反方向干扰片段间及两片段与线性化载体间分别有20 bp的同源序列,将两种DNA片段和线性化载体混合后,用等温体外重组系统50℃恒温30 min处理后直接转化大肠杆菌。利用这种方法以化学诱导表达载体pER8为基础载体构建了拟南芥PDS3基因的RNAi载体,转化得到了拟南芥T1代转基因植株并可稳定遗传。  2.构建了植物多功能干扰载体pFlexibleRNAi,基于其Cre/loxP重组系统可通过构建一个载体、一次转化获得基因沉默和基因表达模式研究的两种转基因材料。载体中含有pER8载体的诱导表达系统的相关基因及其控制下的Cre重组酶基因,在β-葡糖苷酸酶基因(GUS)前后含有一个同向的LoxP位点,GUS基因的5’端和两个LoxP位点间分别保留多克隆位点MCS1和MCS2,分别用于加入目标基因的启动子和干扰结构。该载体的转基因植株表现出与目标基因敲除对应的表型,再用雌激素诱导Cre基因表达删除干扰结构后将使基因缺陷表型恢复,得到可用于目标基因表达模式研究的转基因植株。结合等温体外重组系统载体构建方法,以期达到干扰载体的快速构建和一次转化获得两种转基因材料的目的。
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