遗传学报
遺傳學報
유전학보
ACTA GENETICA SINICA
2006年
11期
957-964
,共8页
TILLING%反向遗传学%突变%育种
TILLING%反嚮遺傳學%突變%育種
TILLING%반향유전학%돌변%육충
TILLING%reverse genetics%mutations%plant breeding
随着拟南芥、水稻等模式植物基因组测序计划的全面完成,数据库中大量的DNA序列需要进行功能统的正向遗传学进行基因克隆和近年来发展的反向遗传学(如插入突变、反义RNA、RNAi等技术)方法已不能适应基因组学的发展需求,因此,研发大规模、高通量的基因功能分析方法成为当务之急.TILLING技术(Targeting induced local lesions in genomes)就是在基因组生物学大背景下出现的一种全新的反向遗传学技术.TILLING技术的基本步骤是通过化学诱变方法产生一系列点突变,经过PCR扩增放大和变性复性过程产生异源双链DNA分子,再通过特异性酶切和双色电泳分析识别异源双链中错配碱基,从而检测出突变发生的准确位置.由于具有高通量、大规模、高灵敏度和自动化等特点,能够适应植物功能基因组学研究的要求,TILLING技术已经和即将在功能基因组领域发挥越来越重要的作用.TILLING技术应用于已测序完成的拟南芥和水稻中的突变位点检测并取得了巨大成功;TILLING技术应用于农作物的品种改良,可以帮助实现快速、定向改良作物的品种,同时由于TILLING采用的化学诱变技术与传统诱变育种并无二致,因此在作物改良中采用TILLING技术不存在外源基因转入引发的转基因作物(GMO)争论;由TILLING技术发展来的EcoTILLING技术,具有通量高、成本低、定位准确等优点,可以很好地进行多态性检测和研究基因的功能,已成为开展物种DNA多态性检测和不同物种演替进化研究的有力工具.本文简要介绍了TILLING的原理及操作步骤,讨论了TILLING技术的特点和优点及TILLING技术的应用前景.
隨著擬南芥、水稻等模式植物基因組測序計劃的全麵完成,數據庫中大量的DNA序列需要進行功能統的正嚮遺傳學進行基因剋隆和近年來髮展的反嚮遺傳學(如插入突變、反義RNA、RNAi等技術)方法已不能適應基因組學的髮展需求,因此,研髮大規模、高通量的基因功能分析方法成為噹務之急.TILLING技術(Targeting induced local lesions in genomes)就是在基因組生物學大揹景下齣現的一種全新的反嚮遺傳學技術.TILLING技術的基本步驟是通過化學誘變方法產生一繫列點突變,經過PCR擴增放大和變性複性過程產生異源雙鏈DNA分子,再通過特異性酶切和雙色電泳分析識彆異源雙鏈中錯配堿基,從而檢測齣突變髮生的準確位置.由于具有高通量、大規模、高靈敏度和自動化等特點,能夠適應植物功能基因組學研究的要求,TILLING技術已經和即將在功能基因組領域髮揮越來越重要的作用.TILLING技術應用于已測序完成的擬南芥和水稻中的突變位點檢測併取得瞭巨大成功;TILLING技術應用于農作物的品種改良,可以幫助實現快速、定嚮改良作物的品種,同時由于TILLING採用的化學誘變技術與傳統誘變育種併無二緻,因此在作物改良中採用TILLING技術不存在外源基因轉入引髮的轉基因作物(GMO)爭論;由TILLING技術髮展來的EcoTILLING技術,具有通量高、成本低、定位準確等優點,可以很好地進行多態性檢測和研究基因的功能,已成為開展物種DNA多態性檢測和不同物種縯替進化研究的有力工具.本文簡要介紹瞭TILLING的原理及操作步驟,討論瞭TILLING技術的特點和優點及TILLING技術的應用前景.
수착의남개、수도등모식식물기인조측서계화적전면완성,수거고중대량적DNA서렬수요진행공능통적정향유전학진행기인극륭화근년래발전적반향유전학(여삽입돌변、반의RNA、RNAi등기술)방법이불능괄응기인조학적발전수구,인차,연발대규모、고통량적기인공능분석방법성위당무지급.TILLING기술(Targeting induced local lesions in genomes)취시재기인조생물학대배경하출현적일충전신적반향유전학기술.TILLING기술적기본보취시통과화학유변방법산생일계렬점돌변,경과PCR확증방대화변성복성과정산생이원쌍련DNA분자,재통과특이성매절화쌍색전영분석식별이원쌍련중착배감기,종이검측출돌변발생적준학위치.유우구유고통량、대규모、고령민도화자동화등특점,능구괄응식물공능기인조학연구적요구,TILLING기술이경화즉장재공능기인조영역발휘월래월중요적작용.TILLING기술응용우이측서완성적의남개화수도중적돌변위점검측병취득료거대성공;TILLING기술응용우농작물적품충개량,가이방조실현쾌속、정향개량작물적품충,동시유우TILLING채용적화학유변기술여전통유변육충병무이치,인차재작물개량중채용TILLING기술불존재외원기인전입인발적전기인작물(GMO)쟁론;유TILLING기술발전래적EcoTILLING기술,구유통량고、성본저、정위준학등우점,가이흔호지진행다태성검측화연구기인적공능,이성위개전물충DNA다태성검측화불동물충연체진화연구적유력공구.본문간요개소료TILLING적원리급조작보취,토론료TILLING기술적특점화우점급TILLING기술적응용전경.
TILLING (Targeting induced local lesions in genomes) is a general reverse-genetic strategy that is used to locate an allelic series of induced point mutations in genes of interest. High-throughput TILLING allows the rapid and cost-effective detection of induced point mutations in populations of chemically mutagenized individuals. The technique can be applied not only to model organisms but also to economically important organisms in plants. Owing to its full of advantages such as simple procedure,high sensitivity, and high efficiency, TILLING provides a powerful approach for gene discovery, DNA polymorphism assessment,and plant improvement. Coupled with other genomic resources, TILLING and EcoTILLING can be used immediately as a haplotyping tool in plant breeding for identifying allelic variation in genes exhibiting expression correlating with phenotypes and establishing an allelic series at genetic loci for the traits of interest in germplasm or induced mutants.
