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    近日，記者從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所了解到，由中國工程院院士范云六團隊在玉米啟動子研究方面取得最新進展，該團隊針對目前我國玉米自主知識產(chǎn)權(quán)啟動子缺乏制約生物技術(shù)育種研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化環(huán)節(jié)的問題，以組學(xué)手段高通量鑒定并獲得了多個新穎的玉米胚特異性啟動子。

    該研究利用一套包括14種玉米不同組織及發(fā)育時期的芯片表達數(shù)據(jù)，鑒定出28個胚優(yōu)先高表達的基因，并對這些基因的表達水平以及表達的組織特異性進一步用公共數(shù)據(jù)庫的表達數(shù)據(jù)以及實時定量PCR進行了驗證。最終以玉米胚特異性高表達基因globulin-1為參照基因，獲得了表達量均比對照基因高的7個胚特異性基因，通過玉米幼胚瞬時表達系統(tǒng)以及穩(wěn)定轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)基因玉米中均驗證了這些啟動子的強度和組織特異性。

    同時，該研究團隊首次報導(dǎo)了玉米、高粱和大豆植物基因組中大量存在雙向基因?qū)?mdash;— 一種特殊的基因結(jié)構(gòu)形式，并首次用實驗驗證了驅(qū)動這些基因?qū)Ρ磉_的啟動子具有雙向啟動子功能。在玉米全基因組中搜尋發(fā)現(xiàn)共有1696個雙向轉(zhuǎn)錄本對。

    點評：

    玉米是重要的糧飼兼用作物，在保障我國糧食安全方面舉足輕重，是我國開展生物技術(shù)育種產(chǎn)業(yè)化的重點作物之一。我國玉米生物技術(shù)育種一個限制因素就是可以用于驅(qū)動外源基因表達的組織特異性啟動子的數(shù)量少，尤其是可用的且具有自主知識產(chǎn)權(quán)的胚特異性啟動子非常有限。一旦落入國外的“專利陷阱”，將會使我國生物技術(shù)育種產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化功虧一簣。范云六研究團隊基于基因芯片分析開展了全基因組水平，規(guī)模化鑒定玉米胚特異性高表達基因和啟動子。

    該研究獲得了一些新穎的胚特異性強啟動子，用于玉米籽粒發(fā)育相關(guān)基因的功能和表達調(diào)控研究以及高水平表達重組蛋白的生物技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)，為多基因轉(zhuǎn)化奠定了重要的理論和雙向啟動子資源，為我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究提供了可貴的自主知識產(chǎn)權(quán)的啟動子資源。