家蚕个体转基因操作困难、效率低。离子束介导转基因技术已经在植物中得到成功运用,但其转移机理研究显得滞后。本项目利用低能离子束技术结合昆虫PiggyBac转座子系统介导报告基因绿色荧光蛋白GFP转移到家蚕卵中,研究低能离子束介导家蚕转基因的基本原理,阐明离子束注入家蚕卵介导外源基因转移途径的物理机制,明确不同离子能量、剂量等参数对家蚕转基因效率的影响,创建低能离子束介导家蚕转基因的高效技术体系。本项目是低能离子束技术首次在家蚕转基因学科领域的应用,其研究结果有望解决长期以来家蚕转基因操作困难、效率低和成本高的难题,将为低能离子束在动物转基因领域的应用提供依据,同时也为创建家蚕种质资源和家蚕基因功能的鉴定打下基础。
low Ion beam;Silkworm;Transform gene;Physical mechanism;
家蚕个体转基因操作困难、效率低。离子束介导转基因技术已经在植物中得到成功运用,但其转移机理研究显得滞后。本项目利用低能离子束技术结合昆虫PiggyBac 转座子系统介导报告基因绿色荧光蛋白GFP 转移到家蚕卵中,确定了低能氩离子束介导家蚕转基因的合适的能量、剂量范围为束流600-800μA、能量25keV、剂量800× 2.6 ×1015 ions/cm2;通过PCR法、反向PCR法以及SOUTHORN 法鉴定了目的基因转化个体,检测了建立的转基因体系的转移效率为32%,并且可以稳定遗传,创建了低能离子束介导家蚕转基因的高效技术体系。初步阐明了离子束介导外源基因转移入蚕卵的物理机制低能离子对蚕卵刻蚀后形成微通道,携带gfp的转座载体是经由离子刻蚀形成的微孔道,在吸胀和离子共同作用下进入蚕卵,这一结论进一步支持了“三因子假说”。研究结果在核心以上期刊发表文章7篇,其中SCI收录4篇,申请发明专利1项,培养研究生6名。本项目是低能离子束技术首次在家蚕转基因学科领域的应用,其研究结果有望解决长期以来家蚕转基因操作困难、效率低和成本高的难题,将为低能离子束在动物转基因领域的应用提供依据,同时也为创建家蚕种质资源和家蚕基因功能的鉴定打下基础。