TILLING-高通量點突變篩選方法
反向遺傳學方法是功能基因組研究的重要方法。為了克服傳統的基因敲除方法的局限性,TILLING(Targeting Induced Local Lesions In Genomes)技術通過化學誘變的方法產生的大量點突變個體,可以對部分功能缺失的基因及基因分型中亞致死等位基因進行研究。目前,TILLING技術已被大量應用于擬南芥、果蠅、玉米、斑馬魚、苜蓿等多個物種的研究領域。
Ecotilling-高通量SNP發現新方法
SNP可以用來研究物種間不同個體的遺傳差異,疾病基因找尋,重要性狀相關基因定位等。SNP的找尋需要獲得大量個體DNA樣本的序列信息,通過大規模測序,可以獲得足夠的序列信息,從而篩選出SNP。但是該方法耗費巨大,耗時較長。
Ecotilling技術的出現,解決了傳統測序的缺陷,不僅分析速度更快,而且耗費很低,尤其適合大規模人群和動植物群體中找尋新的SNP位點,它和Tilling的區別是,Ecotilling使用的材料是自然環境中的群體,而非突變體,后續的實驗技術流程與TILLING相同。
高質量的的TILLING/Ecotilling圖像
雙色紅外熒光檢測,產生兩個真實的凝膠電泳圖像。
未經加工的原始圖像防止了突變被過濾得可能性。
雙色檢測消除假陽性結果
錯配的異源雙鏈經酶切后,產生兩個片段。兩
個片段由不同的熒光標記(如右圖)。泳道的兩
條突變片段分子量之和應該等于野生型的分子
量,滿足條件方可以確定突變。
突變定位
成像程序可以識別存在突變樣品位點的泳道并
估算條帶的分子量,進行突變位點的定位分析。
高靈敏度的紅外檢測
紅外技術的高靈敏度避免了一些弱信號的丟失。與
其他可見熒光相比較 ,紅外技術具有更寬的動力學
范圍,弱的突變條帶和強的野生條帶同時生成高質量的圖象。
技術成熟
我們所采用的Licor遺傳分析系統是TILLING/Ecotilling技
術的最佳選擇。擬南芥Tilling計劃(ATP)已經用Licor 4300找到了200多個基因的2000多株突變株。
TILLING 和 ECOTILLING 實驗流程
擬南芥的TILLING流程操作示意圖
經EMS處理后產生點突變的種子 | |||
第一代植株 | |||
自交產生的性狀分離個體 | |||
提取植株DNA樣本于96孔中 | |||
將8塊微孔板樣品合成一塊,用兩種紅外標記的引物做PCR | |||
PCR產物經變性和復性,野生型與突變型樣品形成異源雙鏈。 | |||
| CEL I 核酸內切酶特異性切斷錯配的堿基 | ||
| 樣本變性后在4300 DNA分析儀上電泳 | ||
| 在含有突變樣本的泳道,野生型條帶的下方可以觀察到條帶。700nm和800nm通道均可成像。 | ||
| 在混合的8個樣本中進一步確定突變樣本。 |
Ecotilling的流程從步驟4開始,沒有誘變的過程。后續實驗過程與TILLING相同。