水稻主要插入突变体库介绍 水稻插入突变体库是功能基因组研究中的最重要的资源，目前世界上许多实验室已经创建突 变体库（Hirochika 等，2004） ，大多数的数据库都提供了被破坏基因的侧翼序列，通过 BLAST 搜索，我们可以获得感兴趣的基因是否有插入突变体的信息。目前全世界大约产生 530,000 水稻插入突变体独立转化子，111,000 个家系具有侧翼序列信息，97,000 个家系有 表型数据信息。下面分别对几个具有代表性的插入突变体数据库进行简单的介绍： 1 Tos17 插入突变体数据库 水稻 Tos17 插入突变体数据库（http:/tos.nias.affrc.go.jp）是日本国立农业生物资源 研究所（NIAS）开展的 Tos17 突变体项目的一部分（Hirochika，2001） 。该突变体数据库包 含 50,000 个粳稻品种日本晴的 Tos17 插入突变体，每个突变体都有表型鉴定信息，约 10,000 个家系具有侧翼序列。数据库还提供具有侧翼序列的突变家系的表型图片。该数据 库提供 BLAST 搜索功能，使用者可以用自己的序列对突变体数据库进行搜索，如果找到与之 对应的 Tos17 插入突变体，数据库将提供被破坏基因的侧翼序列信息和突变表型图片。搜索 Tos17 插入突变体还可以通过登陆 NIAS 的 Rice Genome Resource Center（http:/www.rgrc.dna.affrc.go.jp）网站，通过点击基因组图谱，可以显示 Tos17 插入突变体在各染色体上的分布位置，同时该网站还把其他实验室的 T-DNA 插入和 Ds 插入数据共同整合到基因组图谱上。 2 RMD（Rice Mutant Database） RMD34（http:/rmd.ncpgr.cn）是在中国水稻功能基因组研究国家重大专项支持下，由 华中农业大学国家植物基因研究中心（武汉）创建的水稻增强子捕获系 T-DNA 插入突变体库。 该突变体库以粳稻品种中花 11、中花 15 和日本晴为转化受体材料构建。RMD 的一大特色就 是全面的提供了突变单株的详细信息，比如表型信息及突变突变体的表型照片、报告基因表 达模式、T-DNA 插入位点侧翼序列和突变家系是否有种子供索取等。T-DNA 插入家系不仅有 正常田间种植条件下表型筛选，还进行了逆境胁迫条件表型的筛选和病原物胁迫表型的筛选。 研究者可以根据序列来检索 RMD 数据库，也可以根据表达模式、突变表型或发育时期来检索 感兴趣的突变体。目前已经得到超过 129,000 个独立转化植株，收集 5,511 个突变体的基因 表达模式，分离侧翼序列 16,000 多条，733 个家系有突变表型图片（Zhang 等，2006） 。 3 SHIP（Shanghai T-DNA Insertion Population） SHIP（http:/ship.plantsignal.cn）是中国科学院上海植物生理生态研究所（Shanghai Institute of Plant Physiology and Ecology，SIPPE）创建的水稻 T-DNA 插入突变体库， 以水稻粳稻品种中花 11 为受体品种，目前已经获得 65,000 个转基因阳性植株，上一页3 4利用 TAIL-PCR 技术已经分离 68,000 条可以定位在基因组上的侧翼序列，并对有基因注 释的突变体进行了分析。经过田间种植筛选，获得近 15,000 个 T-DNA 插入纯合的纯系单株 种子，可直接用于反向遗传学研究的表型鉴定。研究者也可以通过序列或者基因关键词进行 检索并索取纯合株系或 T2 代突变体种子。 4 RISD（Rice T-DNA Insertion Sequence Database） RISD（http:/an6.postech.ac.kr/pfg/index.php）是韩国 POSTECH 中心（Pohang University of Science and Technology, Korea）植物功能基因组实验室构建，包括超过 80,000 个独立单株的水稻 T-DNA 插入突变体库，其中约 48,000 个启动子陷阱和激活标签复 合系（Promoter trap Activation tagging line）和约 32,000 个启动子陷阱系 （Promoter trap line） （Jeon 等，2000；Jeong 等，2002；上一页34Ryu 等， 2004；Jeong 等，2006） 。POSTECH 是世界上独立分离侧翼序列最多的研究机构，运用反向PCR 和 TAIL-PCR 技术分离到了 80,259 条可定位于水稻染色体的 T-DNA 侧翼序列，并完全投 放到 RiceGE: Rice Functional Genomics Database（http:/signal.salk.edu/cgi- bin/RiceGE）数据库中。RiceGE 数据库内容十分全面，除了 POSTECH 自身分离的八万多条 T-DNA 侧翼序列外，还整合了其他多家科研单位的 T-DNA，Tos17 和 Ac/Ds 转座子的侧翼序 列。网站的电子检索系统可以通过基因号，基因功能，基因在基因组上位置等关键词进行检 索，也可以用基因序列进行 BLAST 检索，使用十分方便。此外，网站还提供了基因组浏览器 功能，研究者检索的结果除了可以得到各种阳性匹配的突变体序号外，还能同时得到基因所 在位置的 TIGR 基因模式预测，基因的全长 cDNA，EST 信息以及表达芯片探针号等信息等。 除了上述几个主要的插入突变体数据库外，还有台湾地区国立农业研究所的 TRIM 数据库 （http:/trim.sinica.tw/） ，包含超过 55,000 个出入突变体家系，分离 20,000 多条 T- DNA 侧翼序列；是法国的 Genoplante 研究所构建的 OryGenesDB（http:/orygenesdb.cirad.fr/）数据库；澳大利亚的 CSIRO 研究所的 Ac/Ds 和 T-DNA 插入突变体库；浙江大学的 T-DNA 插入突变体数据库等。