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生物所在分子克隆领域标准化研究取得新进展

作者:何斌威 来源:科技处日期: 2022-11-21 点击:

近日,中国热科院生物所热带作物病毒病害与防控研究团队联合海南医学院等单位开发了一套基于Nimble Cloning的标准化植物表达载体,为大规模的植物基因功能分析提供了一套高通量的载体工具,并为推动分子克隆领域标准化的形成奠定了基础。

Nimble Cloning(NC克隆)是中国热科院生物所在前期研究中开发的新型分子克隆技术。在此基础上,本研究继续开发了一套基于Nimble Cloning的植物表达载体(pNC载体系统),具有Nimble Cloning的主要优点:1. 操作简单。目标基因可以通过一步克隆反应直接连接到载体,避免了载体的酶切、回收过程。2. 标准化。该套载体均具有NC克隆的通用接头序列,目标基因携带通用接头后可克隆到该系统任一载体,解决了不同载体需要重新设计引物和扩增基因的问题(图1)。这两个优点使得pNC载体系统适合高通量的载体构建。

 

图1. Nimble Cloning载体结构和克隆反应示意图

该套载体工具由55个植物表达载体组成,涵盖了多种常用的植物表达载体框架(植物T-DNA载体框架pCambia、pGreen和pBI121,以及植物瞬时表达载体框架)、抗性筛选基因(潮霉素、卡那霉素和除草剂抗性基因)和报告基因(GUS、GFP、CFP、RFP和mCherry)(图2),具备在植物研究领域广泛使用的基础。该套载体均具有用于Nimble Cloning的NC克隆框,形成了一套标准化的载体系统,为植物功能基因组研究提供了一个标准化的分析平台。

图2. pNC系统植物表达载体结构示意图

该研究成果以《A Nimble Cloning-compatible vector system for high-throughput gene functional analysis in plants》为题发表于JCR一区期刊《Plant Communications》。中国热科院生物所青年研究员言普为论文第一作者;中国热科院生物所青年研究员言普、研究员周鹏和海南医学院副教授高新征为论文共同通讯作者。中国热科院生物所和三亚研究院为第一完成单位。该研究得到海南省自然科学基金和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资助。

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.xplc.2022.100471