用于檢測除草劑耐受性玉米植物dbn9898的核酸序列及其檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用于檢測除草劑耐受性玉米植物DBN9898的核酸序列及其檢測 方法,特別是涉及一種耐受草甘膦和草銨膦的玉米植物DBN9898和檢測生物樣品中是否包 含特定轉基因玉米事件DBN9898的DNA分子的方法。
【背景技術】
[0002]N-膦酰甲基甘氨酸,也稱為草甘膦,是一種內吸傳導型慢性廣譜滅生性除草劑。草 甘膦是5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)的合成底物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP) 的競爭性抑制劑,可抑制PEP和3-磷酸莽草酸這兩種底物在EPSPS催化下向5-烯醇丙酮 酰莽草酸-3-磷酸莽草酸的轉化,從而阻斷芳香族氨基酸合成前體-莽草酸的合成途徑,使 蛋白質的合成受到干擾導致植物和細菌死亡。
[0003] 草甘膦耐受性可以通過表達修飾的EPSPS來實現。修飾的EPSPS對草甘膦具有更 低的親和性,因而在草甘膦存在的情況下,EPSPS保持了它們的催化活性,即獲得了草甘膦 耐受性。
[0004] 玉米(ZeamaysL.)在世界上很多地區都是主要的糧食作物。在玉米生產中除草 劑耐受性是一項重要的農藝性狀,特別是對草甘膦除草劑的耐受性。玉米對草甘膦除草劑 的耐受性可以通過轉基因的方法使草甘膦除草劑耐受型基因(EPSPS,CP4)在玉米植物中 表達而獲得,例如玉米事件NK603、玉米事件M0N88017等。
[0005] 草甘膦耐受性耕種系統的普遍采用和草甘膦使用的日益增加已經導致近年來草 甘膦抗性雜草的流行。在種植者面對草甘膦抗性雜草或向更難以控制的雜草物種轉變的地 區,種植者可以通過與能夠控制遺漏雜草的其它除草劑混合或交替使用來補償草甘膦的弱 點。
[0006] 草銨膦是膦絲菌素類除草劑中的一種非系統性、非選擇性除草劑。主要用于一年 生或多年生闊葉雜草的出土后控制,是通過L-膦絲菌素(草銨膦中的活性成分)對谷氨酰 胺合酶(一種對于植物中的氨解毒必需的酶)的不可逆抑制來控制雜草的。與草甘膦殺根 不同,草銨膦先殺葉,通過植物蒸騰作用可以在植物木質部進行傳導,其速效性間于百草枯 和草甘膦之間。
[0007] 從鏈霉菌分離的酶膦絲菌素N-乙酰基轉移酶(PAT)通過乙酰化催化L-膦絲菌素 轉化為其無活性形式。表達PAT的植物優化形式的基因已經在大豆中使用以賦予大豆對 草銨膦除草劑的耐受性,例如大豆事件A5547-127。因此與草銨膦耐受性性狀組合使用草銨 膦除草劑可以作為一種有效管理草甘膦抗性雜草的非選擇性手段。
[0008] 同時,隨著轉基因抗蟲玉米大面積種植,少量存活下來的昆蟲/害蟲經過幾代繁 殖后,可能產生抗性。抗除草劑轉基因玉米作為非抗蟲轉基因玉米,與轉基因抗蟲玉米以一 定比例一并種植,可以延緩昆蟲/害蟲產生抗藥性。
[0009] 已知外源基因在植物體內的表達受到它們的染色體位置的影響,可能是由于染色 質結構(如異染色質)或轉錄調節元件(如增強子)接近整合位點。為此,通常需要篩選大 量的事件才有可能鑒定出可以商業化的事件(即導入的目標基因得到最優表達的事件)。 例如,在植物和其他生物體中已經觀察到導入基因的表達量在事件間可能有很大差異;在 表達的空間或時間模式上可能也存在差異,如在不同植物組織之間轉基因的相對表達存在 差異,這種差異表現在實際的表達模式可能與根據導入的基因構建體中的轉錄調節元件所 預期的表達模式不一致。因此,通常需要產生成百上千個不同的事件并從這些事件中篩選 出具有以商業化為目的所預期的轉基因表達量和表達模式的單一事件。具有預期的轉基因 表達量和表達模式的事件可用于采用常規育種方法通過有性異型雜交將轉基因滲入到其 他遺傳背景中。通過這種雜交方式產生的后代保持了原始轉化體的轉基因表達特征。應用 這種策略模式可以確保在許多品種中具有可靠的基因表達,而這些品種能很好的適應當地 的生長條件。
[0010] 能夠檢測特定事件的存在以確定有性雜交的后代是否包含目的基因將是有益的。 此外,檢測特定事件的方法還將有助于遵守相關法規,例如來源于重組農作物的食物在投 入市場前需要獲得正式批準和進行標記。通過任何熟知的多核苷酸檢測方法來檢測轉基因 的存在都是可能的,例如聚合酶鏈式反應(PCR)或利用多核苷酸探針的DNA雜交。這些檢 測方法通常集中于常用的遺傳元件,例如啟動子、終止子、標記基因等。因此,除非與插入的 轉基因DNA相鄰的染色體DNA( "側翼DNA")的序列是己知的,上述這種方法就不能夠用于 區別不同的事件,特別是那些用相同的DNA構建體產生的事件。所以,目前常利用跨越了插 入的轉基因和側翼DNA的接合部位的一對引物通過PCR來鑒定轉基因特定事件,具體地說 是包含側翼序列的第一引物和包含插入序列的第二引物。
【發明內容】
[0011] 本發明的目的是提供一種用于檢測除草劑耐受性玉米植物DBN9898的核酸序列 及其檢測方法,轉基因玉米事件DBN9898對草甘膦除草劑和草銨膦除草劑具有較好的耐受 性,且檢測方法可以準確快速的鑒定生物樣品中是否包含特定轉基因玉米事件DBN9898的 DNA分子。
[0012] 為實現上述目的,本發明提供了一種核酸序列,包括SEQIDNO:3或其互補序列中 至少11個連續的核苷酸、和/或SEQIDNO:4或其互補序列中至少11個連續的核苷酸。
[0013] 優選地,所述核酸序列包括SEQ ID NO: 1或其互補序列、和/或SEQ ID NO: 2或其 互補序列。
[0014] 進一步地,所述核酸序列包括SEQIDN0:3或其互補序列、和/或SEQIDN0:4或 其互補序列。
[0015] 更進一步地,所述核酸序列包括SEQIDNO:5或其互補序列。
[0016] 所述SEQIDNO: 1或其互補序列為轉基因玉米事件DBN9898中在插入序列的5' 末端位于插入接合部位附近的一個長度為22個核苷酸的序列,所述SEQIDN0:1或其互補 序列跨越了玉米插入位點的側翼基因組DNA序列和插入序列的5'末端的DNA序列,包含所 述SEQIDN0:1或其互補序列即可鑒定為轉基因玉米事件DBN9898的存在。所述SEQID N0:2或其互補序列為轉基因玉米事件DBN9898中在插入序列的3'末端位于插入接合部位 附近的一個長度為22個核苷酸的序列,所述SEQIDN0:2或其互補序列跨越了插入序列的 3'末端的DNA序列和玉米插入位點的側翼基因組DNA序列,包含所述SEQIDNO: 2或其互 補序列即可鑒定為轉基因玉米事件DBN9898的存在。
[0017] 本發明中,所述核酸序列可以為所述SEQIDN0:3或其互補序列中轉基因插入序 列的任何部分的至少11個或更多個連續多核苷酸(第一核酸序列),或者為所述SEQID NO: 3或其互補序列中5'側翼玉米基因組DNA區域的任何部分的至少11個或更多個連續 多核苷酸(第二核酸序列)。所述核酸序列進一步可以為同源于或互補于包含完整的所述 SEQIDNO: 1的所述SEQIDN0:3的一部分。當第一核酸序列和第二核酸序列一起使用時, 這些核酸序列在產生擴增產物的DNA擴增方法中包括DNA引物組。使用DNA引物對在DNA 擴增方法中產生的擴增產物是包括SEQIDNO: 1的擴增產物時,可以診斷轉基因玉米事件 DBN9898或其后代的存在。本領域技術人員熟知的,第一和第二核酸序列不必僅僅由DNA組 成,也可包括RNA、DNA和RNA的混合物,或者DNA、RNA或其它不作為一種或多種聚合酶模板 的核苷酸或其類似物的組合。此外,本發明中所述探針或引物應該是至少大約11、12、13、 14、15、16、17、18、19、20、21或22個連續核苷酸的長度,其可以選自5£〇10勵:1、5£〇10 N0:2、SEQIDN0:3、SEQIDN0:4 和SEQIDN0:5 中所述的核苷酸。當選自SEQIDN0:3、 SEQIDN0:4和SEQIDN0:5所示的核苷酸時,所述探針和引物可以為長度是至少大約21 個到大約50個或更多的連續核苷酸。所述SEQIDN0:3或其互補序列為轉基因玉米事件 DBN9898中在插入序列的5'末端位于插入接合部位附近的一個長度為1399個核苷酸的 序列,所述SEQIDN0:3或其互補序列由1144個核苷酸的玉米側翼基因組DNA序列(SEQ 10勵:3