生物技术通报 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (6): 133-140.doi: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1191
朱少喜1,2(), 金肇阳1,2, 葛建镕2, 王蕊2, 王凤格2(), 路运才1()
收稿日期:
2022-09-26
出版日期:
2023-06-26
发布日期:
2023-07-07
通讯作者:
路运才,男,博士,教授,研究方向:玉米种质资源创新与利用;E-mail: luyuncai@hlju.edu.cn;作者简介:
朱少喜,硕士研究生,研究方向:玉米分子鉴定;E-mail: zhushaoxi0501@163.com;金肇阳为本文共同第一作者金肇阳为本文共同第一作者
基金资助:
ZHU Shao-xi1,2(), JIN Zhao-yang1,2, GE Jian-rong2, WANG Rui2, WANG Feng-ge2(), LU Yun-cai1()
Received:
2022-09-26
Published:
2023-06-26
Online:
2023-07-07
摘要:
为了促进转基因玉米产业化发展,加快优良性状转化体与骨干自交系的转育工作,适用于回交群体的高通量前景选择方法亟待开发。本研究以转基因玉米DBN9936为材料,根据其外源插入片段及其侧翼序列,采用primer5软件设计了6对特异性引物,与内标准基因zSSIIb引物进行组合用于评估,获得最优引物组合后,进一步开展特异性验证、检出限测试和多样品验证。结果显示,最优引物组合为DBN9936-LB1*zSSIIb-k1;10份DBN9936 BC1代种子的 KASP基因分型结果与琼脂糖凝胶电泳结果完全一致;10份转化体DBN9858、DBN9501、C0010.1.3、C0010.3.1、C0010.3.7、C0030.2.5、BT11、GA21、MIR162和2A-7的转基因玉米样品在双平台上检测结果均表现为阴性;转基因玉米DBN9936的检出限为10%;48份不同DBN9936杂交种材料的KASP基因分型结果均表现为阳性。综上,本研究方法可用于转基因玉米DBN9936回交转育过程中的前景选择,且样品通量高,为其他农作物在转基因育种过程中的目标基因检测提供了技术参考。
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编号No. | 核苷酸序列Nucleotide sequence |
---|---|
SEQ NO. ID 3 | 661 CCGCCGTATC TCCCGCCTCT CGCGCGCCAT CTCCCACACG CCGCCGCCGA 711 TCCTCTCTCTC GTCCTACGC CCACGAATGG CTCTCCAGCT GGAGAAAACC 761 GGCGGCCAGT GGATCCACCA TCAGGGGCAA GAAAACATCC CAAAACGCTA 811 GGCTCATGGG CACACAAGAC ACATTGTGGT GTAAACAAAT TGACGCTTAG 861 ACAACTTAAT AACACATTGC GGATACGGCC ATGCTGGCCG CCCCGCGCCG 911 ATCTAGTAAC ATAGATGACA CCGCGCGCGA TAATTTATCC TAGTTTGCGC 961 GCTATATTTT GTTTTCTATC GCGTATTAAA TGTATAATTG CGGGACTCTA |
SEQ NO. ID 4 | 8001 TACATTAAAA ACGTCCGCAA TGTGTTATTA AGTTGTCTAA GCGTCAATTG 8051 GATCCCGTGG TCCCGGTCCC GTTTAAACCT AATCAGTCAG TGCCGGTGAG 8101 AGCGTAGCTG CCTGGAAGCG GCCTCGTCAG CCAACACCGT GAGGCTAGTG 8151 CCATCAATAA GTTATCAGTC AAACGGTCC GTTTAAACTA TCAGTGTTTG 8201 AAAGCGAGGC GAGGCGATGG GCGCGCGCGC GGGTCTCCTT TCCTGTTTCC 8251 TATTTGCACG CCCCTCAGCA CAGTAGTACA AGACGATTAT TATTTTTAAA 8301 CAATTGGATC AAGATGAGGC GGGGGGGTTG GGGGGCACTC ACTTGACCGC |
表1 DBN9936边界序列SEQ NO.ID 3和SEQ NO.ID 4
Table1 DBN9936 border sequences SEQ NO.ID 3 and SEQ NO.ID 4
编号No. | 核苷酸序列Nucleotide sequence |
---|---|
SEQ NO. ID 3 | 661 CCGCCGTATC TCCCGCCTCT CGCGCGCCAT CTCCCACACG CCGCCGCCGA 711 TCCTCTCTCTC GTCCTACGC CCACGAATGG CTCTCCAGCT GGAGAAAACC 761 GGCGGCCAGT GGATCCACCA TCAGGGGCAA GAAAACATCC CAAAACGCTA 811 GGCTCATGGG CACACAAGAC ACATTGTGGT GTAAACAAAT TGACGCTTAG 861 ACAACTTAAT AACACATTGC GGATACGGCC ATGCTGGCCG CCCCGCGCCG 911 ATCTAGTAAC ATAGATGACA CCGCGCGCGA TAATTTATCC TAGTTTGCGC 961 GCTATATTTT GTTTTCTATC GCGTATTAAA TGTATAATTG CGGGACTCTA |
SEQ NO. ID 4 | 8001 TACATTAAAA ACGTCCGCAA TGTGTTATTA AGTTGTCTAA GCGTCAATTG 8051 GATCCCGTGG TCCCGGTCCC GTTTAAACCT AATCAGTCAG TGCCGGTGAG 8101 AGCGTAGCTG CCTGGAAGCG GCCTCGTCAG CCAACACCGT GAGGCTAGTG 8151 CCATCAATAA GTTATCAGTC AAACGGTCC GTTTAAACTA TCAGTGTTTG 8201 AAAGCGAGGC GAGGCGATGG GCGCGCGCGC GGGTCTCCTT TCCTGTTTCC 8251 TATTTGCACG CCCCTCAGCA CAGTAGTACA AGACGATTAT TATTTTTAAA 8301 CAATTGGATC AAGATGAGGC GGGGGGGTTG GGGGGCACTC ACTTGACCGC |
引物名称 Primer name | 引物序列 Primer sequence(5'-3') | 产物长度 Product length/bp |
---|---|---|
zSSIIb-1F | CTCCCAATCCTTTGACATCTGC | 151 |
zSSIIb-2R | TCGATTTCTCTCTTGGTGACAGG | |
C0030.3.5-F | CTCGTCAGCCAACACCGTGA | 202 |
C0030.3.5-R | CCCCGC CTCATCTTGATCCA |
表2 PCR引物名称和序列
Table2 PCR primer names and sequences
引物名称 Primer name | 引物序列 Primer sequence(5'-3') | 产物长度 Product length/bp |
---|---|---|
zSSIIb-1F | CTCCCAATCCTTTGACATCTGC | 151 |
zSSIIb-2R | TCGATTTCTCTCTTGGTGACAGG | |
C0030.3.5-F | CTCGTCAGCCAACACCGTGA | 202 |
C0030.3.5-R | CCCCGC CTCATCTTGATCCA |
引物名称 Primer name | 引物序列 Primer sequence(5'-3') | 产物大小 Product size/bp |
---|---|---|
DBN9936-LB1 | F: FAM-CCACCATCAGGGGCAAGA | 84 |
R: AAGCGTCAAATTTGTTTACACCAC | ||
DBN9936-LB2 | F: FAM-GATCCACCATCAGGGGCAAGA R: CATGGCCGTATCCGCAATGTG | 122 |
DBN9936-LB3 | F: FAM-CCACCATCAGGGGCAAGA R: AGCATGGCCGTATCCGCA | 121 |
DBN9936-RB1 | F: FAM-CGTGAGGCTAGTGCCATCAAT R: AAACAGGAAAGGAGACCCGC | 110 |
DBN9936-RB2 | F: FAM-CCAACACCGTGAGGCTAGTG R: AAACAGGAAAGGAGACCCGC | 117 |
DBN9936-RB3 | F: FAM-CGTGAGGCTAGTGCCATCAA R: AGGGGCGTGCAAATAGGAAA | 121 |
zSSIIb-k1 | F: HEX-CAAAGTCAGAGCGCTGCAATGCAAA R: CGCTGCTGCCCCCACTCGTT | 74 |
zSSIIb-k2 | F: HEX-CCTTTGACATCTGCTCCGAAGCAAA R: CAGGAGCTGATGGATGATCAGCTTT | 119 |
表3 KASP引物名称和序列
Table3 KASP primer names and sequences
引物名称 Primer name | 引物序列 Primer sequence(5'-3') | 产物大小 Product size/bp |
---|---|---|
DBN9936-LB1 | F: FAM-CCACCATCAGGGGCAAGA | 84 |
R: AAGCGTCAAATTTGTTTACACCAC | ||
DBN9936-LB2 | F: FAM-GATCCACCATCAGGGGCAAGA R: CATGGCCGTATCCGCAATGTG | 122 |
DBN9936-LB3 | F: FAM-CCACCATCAGGGGCAAGA R: AGCATGGCCGTATCCGCA | 121 |
DBN9936-RB1 | F: FAM-CGTGAGGCTAGTGCCATCAAT R: AAACAGGAAAGGAGACCCGC | 110 |
DBN9936-RB2 | F: FAM-CCAACACCGTGAGGCTAGTG R: AAACAGGAAAGGAGACCCGC | 117 |
DBN9936-RB3 | F: FAM-CGTGAGGCTAGTGCCATCAA R: AGGGGCGTGCAAATAGGAAA | 121 |
zSSIIb-k1 | F: HEX-CAAAGTCAGAGCGCTGCAATGCAAA R: CGCTGCTGCCCCCACTCGTT | 74 |
zSSIIb-k2 | F: HEX-CCTTTGACATCTGCTCCGAAGCAAA R: CAGGAGCTGATGGATGATCAGCTTT | 119 |
图1 引物单独扩增分型结果 A:DBN9936-LB1引物单独扩增扫描结果;B:DBN9936-RB1引物单独扩增扫描结果;C:DBN9936-RB2引物单独扩增扫描结果;D:DBN9936-RB3引物单独扩增扫描结果;E:DBN9936-LB2引物单独扩增扫描结果;F:DBN9936-LB3引物单独扩增扫描结果。图中每1点代表1份样品的检测结果。向上箭头的点代表DBN9936标准品,向下箭头的点代表京科968。蓝色点:阳性纯合基因型;红色点:阴性纯合基因型;黑色点:NTC。下同
Fig. 1 Results of single primer amplification typing A: The scan results of single primer amplification of DBN9936-LB1; B: the scan results of single primer amplification of DBN9936-RB1; C: the scan results of single primer amplification of DBN9936-RB2; D: the scan results of single primer amplification of DBN9936-RB3; E: the scan results of single primer amplification of DBN9936-LB2; F: the scan results of single primer amplification of DBN9936-LB3. Each point in the figure indicates the test results of one sample. The dots of the upward arrow indicate the DBN9936 standard, and the dots of the downward arrow indicate Jingke 968. Blue dots: positive homozygous genotypes; red dots: negative homozygous genotypes; black dots: NTC. The same below
图2 引物复合扩增分型结果 A:引物DBN9936-LB1*zSSIIb-k1的复合扩增扫描结果;B: DBN9936-LB1*zSSIIb-k2的复合扩增扫描结果。绿色点:杂合基因型。下同
Fig. 2 Composite primer amplification typing results A: The composite amplification scan results of primer DBN9936-LB1 * zSSIIb-k1; B: the composite amplification scan results of primer DBN9936-LB1 * zSSIIb-k2. Green dots: Heterozygous genotypes. The same below
图3 目标基因检测分型图 圆点代表DBN9936回交BC1样品;10个右半圆点代表含有转化体(DBN9858、DBN9501、C0010.1.3、C0010.3.1、C0010.3.7、C0030.2.5、BT11、GA21、MIR162和2A-7)的转基因玉米
Fig. 3 Target gene detection genotyping map The cycle dots indicates the BC1 sample. The 10 right semicircle dots indicate transgenic maize samples containing transformants(DBN9858, DBN9501, C0010.1.3, C0010.3.1, C0010.3.7, C0030.2.5, BT11, GA21, MIR162 and 2A-7)
样品 Sample | KASP检测结果 Results of KASP detection | 普通PCR检测结果 Results of ordinary PCR detection |
---|---|---|
1 | - | - |
2 | + | + |
3 | + | + |
4 | + | + |
5 | + | + |
6 | + | + |
7 | - | - |
8 | + | + |
9 | - | - |
10 | + | + |
11 | - | - |
12 | - | - |
13 | - | - |
14 | - | - |
15 | - | - |
16 | - | - |
17 | - | - |
18 | - | - |
19 | - | - |
20 | - | - |
表4 双平台检测结果对比
Table 4 Comparison of double platform detection results
样品 Sample | KASP检测结果 Results of KASP detection | 普通PCR检测结果 Results of ordinary PCR detection |
---|---|---|
1 | - | - |
2 | + | + |
3 | + | + |
4 | + | + |
5 | + | + |
6 | + | + |
7 | - | - |
8 | + | + |
9 | - | - |
10 | + | + |
11 | - | - |
12 | - | - |
13 | - | - |
14 | - | - |
15 | - | - |
16 | - | - |
17 | - | - |
18 | - | - |
19 | - | - |
20 | - | - |
图4 PCR产物琼脂糖电泳检测结果 A:引物C003.3.5转化体特异性序列扩增产物条带;B:内标准基因引物zSSIIB的扩增产物条带。M:分子量标准;P1和P2:DBN9936标准品;P3和P4:京科968;1-10:10份DBN9936回交BC1样品;11-20:10份分别包含转化体(DBN9858、DBN9501、C0010.1.3、C0010.3.1、C0010.3.7、C0030.2.5、BT11、GA21、MIR162和2A-7)的转基因玉米
Fig. 4 Agarose electrophoresis results of PCR products A: The amplification product band of primer C003.3.5 transformant specific sequence; B: the amplification product band of the primer for internal standard gene zSSIIB. M: Molecular weight standard; P1 and P2: DBN9936 standard; P3 and P4: Jingke 968; 1-10: 10 DBN9936 backcross BC1 samples; 11-20: 10 transgenic maize containing transformants(DBN9858, DBN9501, C0010.1.3, C0010.3.1, C0010.3.7, C0030.2.5, BT11, GA21, MIR162 and 2A-7)
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