基于Cre/loxP系统的无筛选标记转耐低磷转录因子GmPTF1大豆种质创制与分析

• 作者: 张小芳 董秋平 乔潇 乔亚科 王冰冰 张锴 李桂兰
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: Cre/loxP GmPTF1 无筛选标记 转基因大豆
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 作物遗传育种·种质资源·分子遗传学
• 页码范围: 683-692
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3724/SP.J.1006.2019.84118

摘要

筛选标记基因在转基因植物应用中存在一定潜在安全风险，在转基因植物改良中如何合理消除该基因非常必要。转录因子PTF1具有改善植物在低磷胁迫下吸收磷效率的作用。本研究用根癌农杆菌介导法将Cre/loxP-GmPTF1导入大豆品种豫豆22，利用β-雌二醇诱导Cre/loxP系统删除筛选标记基因，获得了无筛选标记的转GmPTF1基因大豆。用PCR法扩增删除标记基因后的重组序列并测序显示，筛选标记基因在大豆基因组中已经被完全删除，重组序列中目的基因序列正确并保持了正确开放读码框;loxP位点重组出现一种新的拼接类型，重组后2个loxP序列全部缺失，新重组拼接位点长38bp，与NCBI数据库的其他序列均无同源性，并且重组涉及2个loxP位点的外侧翼序列，造成Cre/loxP盒上游loxP和下游loxP外侧翼序列部分缺失。经过RT-PCR和Western杂交验证显示无筛选标记转基因大豆植株中GmPTF1能够正常转录和翻译，在根系、叶片及茎中的GmPTF1蛋白表达量均高于野生型对照，而在种子中与对照无显著差异。沙培试验表明，在低磷条件下无筛选标记转基因大豆苗期根系指标、生物干重、叶绿素含量和磷含量均显著高于野生型对照，而丙二醛含量低于对照。利用Cre/loxP重组系统可以有效删除转基因大豆中的筛选标记基因。