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创制转基因技术中带有安全筛选标记的安全转化载体
选择标记转基因作物已成为近年来植物基因工程技术研究的重点之一，随着转基因作物产品的商品化，转基因植物的生物安全性受到公众越来越多的关注，尤其是目前抗生素标记基因在植物遗传转化过程中的广泛应用，使人们对这些标记基因可能带来的潜在危害性心存疑虑，抗性标记基因的存在严重地阻碍了转基因植物的商品化进程和转化技术本身的有效性。 本项目培育的无抗生素标记基因（可视化标记基因）在建立高效、安全、规模化的转基因作物技术体系方面取得突破，以紫色幼芽作为可视筛选标记代替抗生素筛选标记，构建了新型转化载体
南开大学
2021-04-14
Chordin A基因在湘军金鱼双尾性状中的作用机制研究
本试验通过石蜡切片技术对湘军金鱼性腺组织进行切片观察，发现9月龄的雄性湘军金鱼精巢中有大量的成熟精子，11月龄的雌性湘军金鱼卵巢中有成熟卵子。
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
洪迪珊
湖南师范大学生命科学学院/生物科学
2018/2022
陈雨薇
湖南师范大学生命科学学院/生物技术
2018/2022
刘雨欣
湖南师范大学生命科学学院/生物科学
2019/2023
马彤彤
湖南师范大学生命科学学院/生物科学
2019/2023
黄志娴
湖南师范大学生命科学学院/生物科学
2018/2022
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
刘少军
湖南师范大学生命科学学院/鱼类遗传育种
教授
鱼类遗传育种
王余德
湖南师范大学生命科学学院/鱼类遗传育种
讲师
鱼类遗传育种
四、项目简介
为探究湘军金鱼的胚胎发育过程、能育性、倍性以及Chordin A基因在湘军金鱼的双尾性状形成过程中的作用，本试验通过石蜡切片技术对湘军金鱼性腺组织进行切片观察，发现9月龄的雄性湘军金鱼精巢中有大量的成熟精子，11月龄的雌性湘军金鱼卵巢中有成熟卵子。试验通过PHA体内诱导肾细胞制片法对湘军金鱼染色体数目进行统计，发现其染色体数目为100条。试验通过PCR技术获得了Chordin A基因全长，并对其进行生物信息学分析发现Chordin A基因全2634 bp，其中碱基A共618个，占比23.46%、碱基C共692个，占比26.27%、碱基G共756个，占比28.70%、碱基共568个，占比21.56%。碱基“G+C”占比 54.97%，碱基“A+T”占比45.03%。试验对湘军金鱼不同组织进行Chordin A基因的荧光定量PCR试验，发现Chordin A基因在尾鳍表达量最高。项目成员在进行科学探究的同时深挖湘军金鱼经济价值，项目组成员多次赴双峰县、龙田镇玉坪村等地进行实地调研,我们发现观赏鱼行业是朝阳行业，发展迅猛；与此同时湖南省休闲渔业来势喜人，但是观赏鱼普遍鱼病高发，变异物种破坏生态等问题。本项目借助湘军金鱼这一优质鱼种，通过互联网+农副产品的销售模式，变单一销售模式为多形式利益联合，拉动当地的经济增长。我们与村落达成了长期合作的关系。湘军金鱼作为优质观赏鱼备受消费者青睐。
湖南师范大学
2022-08-10
转基因沉默延长香石竹切花品种的瓶插寿命技术
可以量产/n由于香石竹是乙烯敏感植物，在其采后贮藏运输期间需花费大量的人力物力进行保鲜处理。传统的保鲜方法多采用含有乙稀抑制剂(如AVG、GVG、AOA)和乙稀拮抗剂(如AgNO3、STS、2,5-NBD)的保鲜剂，或是利用冷藏、气调等措施，不仅成本高，效果也不尽人意，且易造成环境污染。本成果运用转基因沉默理论，通过基因工程的方法抑制香石竹内源乙烯的生物合成，从而达到延长香石竹自然保鲜期的目的，进而达到有效调节贮运和香石竹市场供应之目的。技术水平：利用转基因技术获得了瓶插寿命明显延长的香石竹切花'M
华中农业大学
2021-01-12
基于基因组定点编辑分子育种新技术及其配套软件
研发阶段/n基于基因组定点编辑分子育种新技术及其配套软件。 成果简介：本成果含有完整的基于CRISPR/Cas系统介导的基因组定点编辑技术，我们对基因组编辑技术切割活性和脱靶效应进行了优化，开发了完整的sgRNA设计，sgRNA表达载体构建，细胞或在体水平基因组打靶和脱靶检测等技术。提高基因组定点打靶效率和降低脱靶风险，为基因组定点编辑技术应用于动植物分子育种打开了新的局面。本成果拥有自主知识产权的基因组编辑技术配套软件，其适用于针对不同物种基因组设计和筛选活性高，特异性强的sgRNA用于动植物分
华中农业大学
2021-01-12
基因转录延伸复合体形成及作用机制的研究
东南大学生命科学与技术学院“发育与疾病相关基因”教育部重点实验室林承棋和罗卓娟课题组在国际顶级期刊Science Advances杂志发表了题为ENL initiates multivalent phase separation of the Super Elongation Complex (SEC) in controlling rapid transcriptional activation的文章，阐明了有关基因转录延伸复合体形成及作用机制的研究工作成果。
基因转录是承载于DNA之上遗传信息传递的首要步骤。细胞命运决定、个体发育以及疾病的发生发展决定于基因的差异性表达。林承棋教授之前的研究鉴定并发现，多亚基、大分子蛋白质复合物，超级转录延伸复合物（SEC）可通过磷酸化RNA聚合酶II等因子，让其从暂停的状态中释放出来，促进下游基因进行有效的转录。然而，长期以来，人们困惑于细胞内膜系统之外的分子如何有序活动调控生命过程。
东南大学研究团队的研究揭示了SEC介导的多价相分离在RNA聚合酶II转录暂停释放中起着关键作用，并从全新的角度为基因快速协调性转录激活程序的机制探索提供了新的认识。此外，作者还发现在混合谱系白血病（MLL）中，SEC与MLL基因的转位融合，可以极大促进SEC相分离，从而促进癌基因快速转录并维持高表达状态。这一发现将为SEC相关的人类疾病发病机制探索及药物靶向筛选方案提供了新的方向与思路。
本文第一作者为东南大学生命科学与技术学院林承棋课题组博士生郭澄豪，东南大学为第一通讯单位。
东南大学
2021-04-11
创制转基因技术中带有安全筛选标记的安全转化载体
选择标记转基因作物已成为近年来植物基因工程技术研究的重点之一，随着转基因作物产品的商品化，转基因植物的生物安全性受到公众越来越多的关注，尤其是目前抗生素标记基因在植物遗传转化过程中的广泛应用，使人们对这些标记基因可能带来的潜在危害性心存疑虑，抗性标记基因的存在严重地阻碍了转基因植物的商品化进程和转化技术本身的有效性。
本项目培育的无抗生素标记基因（可视化标记基因）在建立高效、安全、规模化的转基因作物技术体系方面取得突破，以紫色幼芽作为绿 脓可视筛选标记代替抗生素筛选标记，构建了新型转化载体并应用于作物，已申请 2 项发明专利。
南开大学
2021-04-13
利用抗除草剂基因的油菜化学杀雄制种技术
该发明属于农作物标记辅助育种技术领域，具体涉及利用抗除草剂基因的油菜化学杀雄制种方法。该发明提出了一个改良程序，能够简化的、安全的以及经济的利用化学杀雄制种的方法：即在无遮挡措施条件下，利用除草剂苯磺隆的同时处理（喷施相同浓度的苯磺隆溶液）父母本，允许母本植株雄性不育，父本植株（携带又除草剂抗性基因）雄性可育。该程序主要特点是既可以保证优良杂交种的安全生产，又可以允许化学杀雄剂苯磺隆规模化喷施（不需要在遮挡条件下保护父本）可以降低生产成本，提高杂种优势利用在生产甘蓝型油菜杂交种的效率。
市场预期：该成果具有良好的市场前景，可以同时降低油菜化学杀雄制种的风险以及成本。
转化条件：制种试验田、苯磺隆除草剂以及实施田间除草剂处理的机械等。
成果完成时间：2016年
华中农业大学
2021-01-12
评价转基因抗虫水稻水生环境安全性的技术
该发明提供一种评价转基因抗虫水稻水生环境安全性的方法，包括如下步骤：转基因稻田和非转基因稻田布置和管理；稻田水层和淤泥中外源蛋白的测定,包括样本预处理和外源蛋白的抽提和测定；稻田水层中浮游生物的分离,包括水样采集、沉淀分离浮游生物；稻田水层中浮游生物种类和丰度的测定,包括活体鉴定和数量计数；转基因抗虫水稻的种植对浮游生物的安全性评价，利用分析软件对浮游生物种类、数量、发生时期进行统计分析,得出多样性指数、均匀性指数等参数,并和常规稻田进行比较，从而对转基因抗虫水稻水生环境安全性进行评价。
在我国的许多地方，稻田和鱼塘往往交织在一起，而且素有稻田养鱼、稻鸭共生等传统生态种植模式，再加上水稻田的特殊灌溉方式，即从上游田到下游田的串联灌溉。如果转基因水稻存在对水体生态系统存在安全问题，则极易波及到下流的水田和鱼塘生态系统。该发明对于系统评估转基因抗虫水稻的水生环境安全性具有实际应用价值。
转化条件：转化需要资金和国家政策支持。
成果完成时间：2015年
华中农业大学
2021-01-12
一种基于微滴预混和转印的气敏膜的并行合成装置及合成方法
本发明属于气敏膜合成技术领域，更具体地，涉及一种基于微 滴预混和转印的气敏膜的并行合成装置及合成方法，该气敏膜并行合 成装置包括限位载物台、控制模块、三维滑台、微滴预混模块和微滴 转印模块，微滴预混模块采用阵列蠕动泵和阵列微滴针头相结合来实 现气敏原材料预混，微滴转印模块采用气密自动微量进样器、图像定 位摄像头和预制定位膜的基片共同协调实现转印过程中的定量微滴和 气敏膜的精准定位定形。本发明还公开了气敏膜的制备方法。
华中科技大学
2021-04-14
解析致病菌细胞壁成分胞壁酸翻转酶结构功能机制
中国科大陈宇星教授、周丛照教授和孙林峰教授课题组合作阐明了金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）胞壁酸（WTA）翻转酶TarGH转运WTA的机制和TarGH特异性抑制剂Targocil的抑制机制。该研究成果在线发表在微生物领域专业杂志mBio上。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）是主要的临床致病菌之一，其引发的感染难以治愈甚至可能致死。由于近年来抗生素滥用，出现了对所有的β-内酰胺类药物都具有抗性的MRSA菌株。研究表明S. aureus细胞壁主要成分WTA是引起耐药性的关键因素之一。在革兰氏阳性菌中，WTA是一类共价连接在肽聚糖上的阴离子多聚物。WTA在细菌分裂、生物膜形成、宿主定殖以及细菌感染等过程中起着重要作用。因此，WTA合成路径中的关键酶是新型抗菌药物的重要靶点。在S. aureus中，WTA合成前体是N-乙酰葡糖胺修饰的多聚核糖醇长链，其通过共价键连接在锚定在细胞膜上的脂质载体Und-PP上。该Und-PP连接的多聚核糖醇长链前体先在细胞内完成合成，最后通过ABC转运蛋白TarGH翻转出细胞膜。作为最具潜力的抗生素靶标之一，TarGH及其抑制剂得到广泛研究。先导化合物小分子Targocil是近期被鉴定出来特异性抑制TarGH效率较高的抑制剂，但是其抑制的分子机制并不清楚。为阐明TarGH转运WTA的机理以及Targocil的抑制机制，作者用冷冻电镜方法，解析了金黄色葡萄球菌WTA翻转酶TarGH的同源蛋白，来自Alicyclobacillus herbarius菌的TarGH结构。其同源性为50%。TarGH结构总体分辨率为3.9 Å，其核心结构区域分辨率达到3.6Å。由于未结合ATP，TarGH结构处于开口朝向细胞内的构象状态。基于结构，作者计算出了底物转运通道，通过对组成通道的氨基酸残基性质分析并结合生理实验，阐明了底物特异性识别机制。通过结构比对作者提出TarGH及其同源蛋白利用“曲柄连杆”原理来实现底物转运的分子机制。具有类似结构特点的ABC转运蛋白都可以利用这一机制通过相对微小的总体构象变化转运较大的底物。作者进一步通过生化实验和计算机模拟确定了Targocil结合TarGH的精确位点，并阐明了其抑制TarGH转运胞壁酸的分子机制。
中国科学技术大学
2021-04-10