轉基因分子特征的研究方法

——植物遺傳轉化過程中插入的變異

    通過一定的技術手段將外源基因整合到植物基因組的過程稱為植物的遺傳轉化。絕大多數植物遺傳轉化涉及組織培養。而植物組織培養涉及多種植物生長調劑、抗生素及篩選試劑，這些試劑可能造成轉化植株變異。而轉化途徑本身包括農桿菌介導的遺傳轉化及基因槍法也會造成轉化植株的變異。轉化誘導的變異可以分為兩種類型：發生在轉基因整合位點的變異（稱為插入位點突變，insertion-site mutations）和發生在其它隨機位點的變異（稱為基因組范圍的突變，genome-wide mutations）。本文首先對插入位點突變進行介紹。

{C}一、           {C}農桿菌介導的遺傳轉化中的插入位點突變(Insertion-site mutations resulting from Agrobacterium-mediated transformation)

農桿菌介導的遺傳轉化技術使用歷史已經超過20年，被用于培育多種商業化轉基因作物。一些研究表明T-DNA插入突變可能造成染色體重組和受體DNA缺失。Forsbach等研究112個獨立的擬南芥轉化事件，研究表明絕大多數轉基因整合可能導致轉基因整合位點基因組DNA的少量缺失，部分轉基因事件伴隨著基因組DNA的重組或者植物染色體DNA的缺失。農桿菌介導的遺傳轉化還可能伴隨著冗余DNA（superfluous DNA）的插入。冗余DNA可能是額外的轉基因的全部或者部分片段、載體骨架DNA或者filler DNA。Filler DNA是指在DNA和DNA的連接處形成的新的DNA片段。Filler DNA可能與T-DNA或者轉基因有部分同源性，也可能與臨近的基因組DNA有部分同源性或者與任何DNA片段沒有同源性。

{C}二、           {C}基因槍介導的遺傳轉化中插入位點突變（Insertion-site mutations generated by particle bombardment）

基因槍介導的遺傳轉化方法也是常用的遺傳轉化方法?；驑尳閷У倪z傳轉化法獲得的轉基因事件通常較為復雜并且伴隨著大量拷貝的轉基因插入。大量研究表明基因槍介導的遺傳轉化可能導致染色突變、基因DNA重組或者基因組DNA缺失。通?；驑尳閷У倪z傳轉化相比農桿菌介導的遺傳轉化打亂植物基因組DNA及整合冗余DNA的概率更高。

{C}三、           {C}插入位點突變對植物的影響

插入位點突變可能會造成植物重要性狀的失去、獲得或者錯誤表達。當轉基因插入伴隨著基因重組、冗余DNA的插入，這些序列與啟動子序列相鄰并且發生表達時可能會導致正義或者反義轉錄本的產生，類似siRNAs和miRNAs，可以導致RNA干涉的發生，影響植物的表型。復雜的轉基因整合還可能導致異常轉錄本產生并且產生融合蛋白，從而產生突變表型。當轉基因富含啟動子時，轉基因可能會影響插入位點上游或者下游基因的表達。

為了提高轉基因作物的安全性及提高轉基因植物在基因功能研究中的可靠性，有必要對轉基因的分子特征進行詳細的研究。