重组人IFN-α基因转化Solanum sitiens功能分析(2)

Solanumsitiens,现代栽培番茄野生近缘种之一,是胡桃叶茄系列中的类番茄茄,在茄属中它是番茄亲缘关系最近的野生种,由Johnston在1929年最早发现,分布于


Solanumsitiens,现代栽培番茄野生近缘种之一,是胡桃叶茄系列中的类番茄茄,在茄属中它是番茄亲缘关系最近的野生种,由Johnston在1929年最早发现,分布于南美洲智利。它属于茄科,茄亚科,茄属,茄亚属,马铃薯组,Estolonifera亚组。它是一个频危物种,多数生长在干旱条件下,分布海拔约3000米。S.sitiens在茄属中,是可以与番茄进行有性杂交的唯一种,果实成熟前是绿黄色,成熟后变成黑色,之后便即刻失水形成木乃伊化的果实,自交不亲和,异花授粉。因其具有耐旱性、耐低温、抗病性和抗虫等特征,故用它做为研究材料,对于改良番茄的遗传资源,获得许多优良遗传特性,具有重要的现实意义。

目前,对于重组人IFN-α的研发多用于亚急性肝炎[5]、肝纤维化、恶性肿瘤、感染性疾病、骨髓增生异常综合症、病毒性疾病[6]、系统性硬皮病、异位性皮炎、风湿性关节炎等一系列人类面临的一时间难以解决的疑难杂症。对于动物医学贡献更是举世瞩目,解决了许多在动物内爆发的重大疾病。利用转基因植物作为生物反应器生产细胞因子和药用蛋白的研究正逐渐受到各国的重视[7,8]。早在1988年,中国科学院遗传研究所就已将人IFN-α成功转入烟草中,首次实现了人类基因在植物中表达[9]。本研究利用植物转基因技术将人IFN-α的外泌型重组载体转入S.sitiens,通过生物胁迫与非生物胁迫处理对转基因和野生型植株进行对比验证、分析,进而分析重组人IFN-α的生物活性和功能。为以转基因S.sitiens为受体材料进而搭建生物反应器生产所需的免疫细胞因子奠定技术基础和研究系统,对IFN-α工业化批量生产和相关技术开发具有重要的指导意义。

1材料与方法

1.1材料

S.sitiens由美国加利佛尼亚大学戴维斯分校番茄遗传资源中心(TomatoGeneticsResourceCenter,TGRC)馈赠,由周口师范学院植物遗传与分子育种重点实验室保存和培养。

大豆核盘菌(Sclerotiniasclerotiorum)、茄病镰刀菌(Fusariumsolani)、小麦赤霉孢菌(F.graminearum),由周口师范学院植物遗传与分子育种重点实验室培养、保存和提供。

人IFN-α基因(NCBI数据库GenebankNO.:NM_000239)和相关引物的合成由上海生工生物工程有限公司负责完成。

1.2培养准备

1.2.1无菌苗获取

取幼嫩带有腋芽的S.sitiens茎段,小股水流缓缓冲洗约3h。于超净工作台中,先使用75%的乙醇对材料进行表面消毒30s-1min,然后用0.1%HgCl2(滴加吐温20若干)消毒6-8min,无菌水冲洗3-4次,插入MS基本培养基中,光下培养。

1.2.2培养基制备

称量38gPDA(马铃薯块茎琼脂培养基,北京奥博星生物技术有限公司)溶于1L蒸馏水中,121℃灭菌17min,在无菌操作台中倒平板。用于真菌的活化培养。

看护培养基:MS基本培养基,100mg/L肌醇,0.65mg/LVB1,100mg/LKH2PO4,0.2mg/L2,4-D,0.1mg/LKT,30g/L蔗糖,7.8g/L琼脂粉,pH5.8。

重悬液:MS盐,20.0g蔗糖,pH5.8,定容至1.0L。

筛选培养基:MS盐,30.0g蔗糖,1.0mgIAA,100mgKT,500.0mgCarb,7.8g琼脂粉,pH5.8,定容至1.0L。

1.2.3GUS染液配制

X-Gluc母液:用N-N-二甲基酰胺(DMF)配制成20mM浓度的贮存液,保存于-20℃。

X-Gluc基液(50mMPBS,pH7.0)配制:50mMNaH2PO40.78g/100ml;50mMNa2HPO41.79g/100ml共同溶解;Triton-100(0.1%,100μl),Na2EDTA(10mM,372mg);铁氰化钾(0.5mM,16.5mg);亚铁氰化钾(0.5mM,21.1mg)。最后,50μlX-Gluc母液和450μl基液混合,-20℃储存备用。

1.3方法

1.3.1酶切与连接

参照质粒快速提取试剂盒(北京艾德莱生物公司)的说明书操作,提取含有目的片段的质粒。对提取的质粒和Super-pCAMBIA1300载体用BamHI和XbaI内切酶进行双酶切,利用琼脂糖凝胶电泳对酶切产物进行检测,胶回收得到IFN-α目的片段和连接载体,T4DNA连接酶进行连接。