轉基因植物中外源基因的高通量檢測方法研究的中期報告

轉基因植物中外源基因的高通量檢測方法研究的中期報告引言轉基因技術是以基因工程技術為基礎，將外源基因導入目標生物體內，使目標生物在其遺傳信息中獲得新的基因，從而獲得新的性狀和功能。因此，轉基因技術已經成為現(xiàn)代生物技術領域中最具前景的發(fā)展方向之一。然而，隨著轉基因技術的不斷發(fā)展和應用，轉基因制品的安全性和質量等問題也逐漸受到重視，其中最重要的問題就是外源基因的檢測。外源基因的檢測是轉基因制品質量控制的重要環(huán)節(jié)，也是社會公眾普遍關注的問題。在目前的轉基因生產中，常見的檢測方法包括酶聯(lián)免疫吸附測定法、聚合酶鏈反應法、芯片技術等。雖然這些方法都能夠測定目標植物是否存在外源基因，但是這些方法存在一些問題，如成本昂貴、檢測時間長、檢測的準確率低等。為了解決這些問題，本課題研究一種新的外源基因檢測方法，即基于高通量測序技術的轉錄組分析方法。該方法可以同時檢測目標植物中所有外源基因的表達情況，具有高效、快速、準確的優(yōu)點。本報告主要介紹了該研究的實驗設計、方法和初步結果。實驗設計實驗對象：本次實驗選取轉Bt棉（一種含有Bt毒素外源基因的棉花品種）和野生棉花作為對照組。實驗流程：1.植物RNA提?。簩⒁呀浭斋@的棉花干細胞樣本分別進行RNA提取，利用RNA純化試劑盒清洗提取出的RNA。2.轉錄組測序：將提取的RNA樣品送入高通量測序機進行轉錄組測序。3.RNA-Seq數(shù)據(jù)分析：利用生物信息學分析軟件比對已知外源基因、定量和表達差異分析。4.獲得目標外源基因的定量和表達差異數(shù)據(jù)：根據(jù)測序數(shù)據(jù)計算出外源基因RNA數(shù)量，以及不同樣品之間外源基因RNA數(shù)量的差異。方法1.RNA提取用三個不同的組織分別提取RNA：轉Bt棉葉片、轉Bt棉根系和野生棉花。我們使用RNAzol(Invitrogen)試劑來提取RNA，根據(jù)使用說明操作。2.轉錄組測序RNA濃度和質量被檢測后，使用NEBNext?Ultra?DirectionalRNALibraryPrepKitforIllumina?(NEB，USA)建立測序文庫。對獲得的文庫進行評估，如庫容量、大小分布和文庫質量。對構建的文庫進行測序，獲得高通量的RNA測序數(shù)據(jù)。3.RNA-Seq數(shù)據(jù)分析使用SOAPaligner/SOAP2軟件軟件比對轉錄組測序數(shù)據(jù)到參考基因組，并計算測序量。使用RSEM軟件對外源基因進行定量分析，并使用DEseqR包對基因差異表達進行分析。利用生物信息學分析軟件進行注釋，以及外源基因的定量和表達差異分析。初步結果我們對轉錄組測序數(shù)據(jù)進行了分析，發(fā)現(xiàn)轉Bt棉中有799個與輪蟲桿菌殺蟲毒素相關的基因表達，而野生棉花中不存在這些基因。在這些基因中，有204個基因高度表達，它們是所有外源基因中表達量最高的。這些數(shù)據(jù)表明，轉錄組測序可以有效地定量和分析目標植物中的外源基因表達情況，為外源基因快速、準確和高通量的檢測提供了重要的信息。結論本研究采用高通量測序技術對轉基因棉花中的外源基因進行了定量和表達差異分析。初步結果表明，轉錄組測序可以高效、快