基于位点特异性重组和GAL4/UAS系统的家蚕安全转基因技术研究
批准号:
31801126
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
龙定沛
依托单位:
学科分类:
C0607.基因组学
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
徐汉福、梁九波、郝占章、代静、刘丹丹
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
转基因技术是一项实现家蚕基因功能鉴定与素材创新等基础和应用研究的重要技术,但该技术本身的安全性问题却成了限制转基因家蚕应用的主要瓶颈,这方面的研究基础目前仍很薄弱。因此,开展家蚕安全转基因技术体系开发对促进转基因家蚕产业化具有重要意义。针对蚕业只用家蚕日系原种×华系原种的杂交一代(F1)蚕种进行大面积生产,为防止转基因F1蚕种在推广应用过程中不可控的转基因扩散安全隐患,本项目拟开发一种实现转基因家蚕F1生殖细胞所有外源DNA自动删除的安全转基因技术体系。利用家蚕生殖腺特异性表达基因启动子调控GAL4蛋白在生殖细胞特异表达,进而激活FLP重组酶表达并完成转基因家蚕F1生殖细胞基因组中所有外源DNA序列的组织特异性删除,最终同时保证转基因安全和目的经济性状实现。该技术有望从根本上解决转基因F1蚕种安全生产的瓶颈,推动转基因家蚕产业化,并对其他昆虫安全转基因技术发展提供重要参考。
英文摘要
Transgenic technology is an important tool for gene function analysis and genetic improvement of the silkworm Bombyx mori. But the safety problems of transgenic silkworm have become the key problems that hindering the industrialization development of transgenic silkworm, and the present research on the safety problems of transgenic silkworm was also not in-depth. Therefore, development of the safety of transgenic technologies of silkworm are of great significance to promote the industrialization of transgenic silkworm. In the sericulture production, only the first filial generation (F1) of eggs from Japanese original strain × Chinese original strain was used for large-scale breeding of the silkworm. In order to eradicate the hidden trouble of uncontrolled transgene dispersal in the process of popularization and application of F1 transgenic silkworm eggs, this project intends to develop a safe transgenic technology for automatic elimination of all exogenous DNA from the germ cell genome of the F1 transgenic silkworms. We used the gonad-specific gene promoters to induce GAL4 protein expression in the germ cells of the F1 transgenic silkworms, then activating the expression of FLP recombinase and complete site-specific deleted of all exogenous DNA sequences in the germ cell genome of the F1 transgenic silkworms. This strategy could be used to ensure the safety of transgene and realization of the economic characters of target transgene at the same time. This technology is expected to solve the bottleneck of the safe production of F1 transgenic silkworm eggs fundamentally, and promote the industrialization of transgenic silkworm, as well as provide important reference for establishing the safety of transgenic technologies in other insect species.
家蚕转基因技术安全问题,是限制转基因家蚕及其产品推广应用的主要瓶颈之一。针对蚕业只用家蚕日系原种×华系原种的杂交一代(F1)蚕种进行大面积生产,为防止转基因F1蚕种推广应用过程中不可控的转基因扩散安全隐患,本项目开发了一种可实现转基因家蚕F1生殖细胞所有外源DNA自动删除的安全转基因技术体系。利用家蚕生殖腺特异性表达基因启动子调控GAL4蛋白在生殖细胞特异表达,进而激活FLP重组酶表达并完成转基因家蚕F1生殖细胞基因组中外源DNA序列的组织特异性删除,最终同时保证转基因安全和目的经济性状实现。.主要内容和结果:①构建了家蚕生殖腺特异表达基因启动子(RSHP1p和Nanosp)调控优化型GAL4蛋白(GAL4NFκB)表达框的2个转基因激活载体(pBac[R1p::GAL4-Gr]和pBac[Nsp::GAL4-Gr]);构建了1个由UAS元件调控下游FLP基因表达的转基因效应载体(pBac[UAS::FLP-Rg])。②建立了2个转基因家蚕激活系(R1p::GAL4-Gr和Nsp::GAL4-Gr)和1个效应系(UAS::FLP-Rg)。③将激活系R1p::GAL4-Gr(或Nsp::GAL4-Gr)与效应系UAS::FLP-Rg杂交获得F1双转基因家蚕[F1-GrRg(R1p::GAL4&UAS::FLP或Nsp::GAL4&UAS::FLP)];将F1双转基因雄蛾与WT雌蛾回交制种,在F2家蚕中筛选鉴定获得目的基因完全删除的阳性个体,结果显示:i)F1-GrRg♂(R1p::GAL4&UAS::FLP)与WT♀杂交,获得F2转基因家蚕目的基因完全删除概率为100%;ii)F1-GrRg♂(Nsp::GAL4&UAS::FLP)与WT♀杂交,获得F2转基因家蚕目的基因完全删除概率为13.73~80.3%,不完全删除概率为12.42~17.72%。④利用家蚕基因表达芯片数据和反转录PCR筛选鉴定获得5个精巢特异性表达基因(sw20872、sw09525、sw08318、sw10535和sw05294)、2个卵巢特异性表达基因(sw14371和sw05599)以及1个精巢和卵巢同时特异性表达基因(sw11114)。.本项目建立的家蚕安全转基因操作技术体系,有望从根本上解决转基因F1蚕种安全生产瓶颈,推动转基因家蚕产业化,并对其他昆虫安全转基因技术发展提供重要参考。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Tumor Microenvironment-Responsive Nanococktails for Synergistic Enhancement of Cancer Treatment via Cascade Reactions
肿瘤微环境响应性纳米混合物通过级联反应协同增强癌症治疗
DOI:10.1021/acsami.0c20268
发表时间:2021-01-20
期刊:ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
影响因子:9.5
作者:Chen, Qiubing;Ma, Ya;Li, Changming
通讯作者:Li, Changming
Expression and characterization of recombinant human VEGF165 in the middle silk gland of transgenic silkworms
重组人VEGF165在转基因蚕中部丝腺中的表达及特性
DOI:10.1007/s11248-019-00173-y
发表时间:2019
期刊:Transgenic Research
影响因子:3
作者:Zhang Tianyang;Liu Rongpeng;Luo Qin;Qu Dawei;Chen Tao;Yao Ou;Xu Hanfu
通讯作者:Xu Hanfu
Genetic hybridization of highly active exogenous functional proteins into silk-based materials using "light-clothing'' strategy
利用“轻衣”策略将高活性外源功能蛋白基因杂交到丝基材料中
DOI:10.1016/j.matt.2021.03.020
发表时间:2021
期刊:Matter
影响因子:18.9
作者:Long Dingpei;Cheng Xian;Hao Zhanzhang;Sun Jianfeng;Umuhoza Diane;Liu Yanping;Chen Lili;Xiang Zhonghuai;Yang Fang;Zhao Aichun
通讯作者:Zhao Aichun
New insight into the mechanism of in vivo fibroin self-assembly and secretion in the silkworm, Bombyx mori
家蚕体内丝素蛋白自组装和分泌机制的新见解
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2020.12.132
发表时间:2021-02-01
期刊:INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOLOGICAL MACROMOLECULES
影响因子:8.2
作者:Hao, Zhanzhang;Long, Dingpei;Zhao, Aichun
通讯作者:Zhao, Aichun
Mulberry EIL3 confers salt and drought tolerances and modulates ethylene biosynthetic gene expression
桑树 EIL3 赋予盐和干旱耐受性并调节乙烯生物合成基因表达
DOI:10.7717/peerj.6391
发表时间:2019-02-19
期刊:PEERJ
影响因子:2.7
作者:Liu, Changying;Li, Jun;Zhao, Aichun
通讯作者:Zhao, Aichun
多重基因组靶向编辑介导的家蚕安全转基因技术研究
- 批准号:CSTB2023NSCQ-MSX0506
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2023
- 负责人:龙定沛
- 依托单位:
国内基金
海外基金















{{item.name}}会员


