Transgene Excision and Evaluation of Codon Biology in Citrus and Related Genera.pdf

1、花粉和種子介導的基因漂流現象早已引起科學界的嚴重關切。為了解決這個問題，科學家利用loxP-FRT融合位點能被FLP重組酶識別的特性，開發(fā)了轉基因刪除技術。該技術能自動、高效地清除轉基因煙草花粉和種子中所有的外源功能基因，對營養(yǎng)繁殖的植物，特別是園藝作物具有重要的應用價值。柑橘是一類非常重要的果樹，主要通過營養(yǎng)繁殖。由于其童期較長（一般5到12年），嚴重制約了傳統(tǒng)的有性雜交和遺傳學研究。不過，類似于草本模式作物，如擬南芥、煙草、番茄等，

2、柑橘中短童期的類型，如早實枳和金柑等也可作為模式材料。由于其1-2年可以開花結果，因此可以用于遺傳轉化，以研究花粉和種子特異啟動子的表達模式。本研究中，我們檢驗了轉基因刪除技術在柑橘模式品種—早實枳、金柑中的應用潛力，分析該技術是否能獲得無轉基因的花粉和種子。盡管轉基因刪除技術在草本模式作物如煙草中的效率非常高，但本研究中，我們發(fā)現早實枳遺傳轉化效率非常低，僅0.17％，而金柑甚至沒有獲得再生植株。以上結果說明該技術不能照搬到柑橘中，需

3、根據柑橘物種的特性作相應的調整，因為柑橘與草本模式作物遺傳背景、表達模式和調控機制均不同。
　　 柑橘作為世界上最重要的果樹之一，是果樹作物遺傳和進化研究的熱點。通過綜合分析(Meta-analyses)包括甜橙、克里曼丁橘、橘和枳在內的19個柑橘品種，發(fā)現密碼子搖擺位點更偏好使用A/T而不是G/C，這也與柑橘和枳富含AT的特性密切相關。通過大規(guī)模分析柑橘及其相關屬枳中的最優(yōu)密碼子，發(fā)現GCT和GGT是柑橘中進化保守的最優(yōu)密碼子

4、。本研究對柑橘屬和枳中大量的最優(yōu)密碼子組合進行分析，表明柑橘和枳中突變偏好性是造成密碼子偏好性的主要原因。對應分析(COA)表明主軸（軸1，COA/同義密碼子使用）對記錄的方差(recordedvariance)貢獻值很小，僅10.96％。除了枳，在分析的19個柑橘品種中親水性和芳香性對消除密碼子偏好性的作用很小。同時，柑橘和枳中，組合約束(Compositional constraints)與氨基酸標簽緊密相關。該分析表明組合約束存在