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抗冻蛋白(antifreeze proteins,AFPs)是一类能使生物体耐受低温的特殊蛋白质,首先在极区鱼类中发现,之后又从昆虫和植物等中被分离出来。它能阻止冰晶的生长,抑制体液结冰,从而起到抗寒防冻的作用。将AFPs基因转入一些鱼类和农作物,增强其抗寒能力,已有成功的先例。罗氏沼虾(giant freshwater prawn,Macrobrachium rosenbergii是一具高蛋白、低脂肪、在全球范围内都有养殖记录的重要水产品种,深受人们喜爱,但由于属热带、亚热带种类,对低温的适应能力较差,低于14℃就会死亡,最低要18℃才能生长,其不耐低温的特性大大增加了其养殖成本,严重阻碍了罗氏沼虾养殖业的发展。本研究的特色和创新之处在于,针对罗氏沼虾不耐低温,但体型相对较大,精荚明显的特点,首次将目前已知具有最强抗冻活性的云杉卷叶蛾(spruce budworm,Choristoneura fumiferana)抗冻蛋白(sbwAFP)基因(sbwAFP),通过精子介导的转基因技术整合到罗氏沼虾的胚胎中,以期培育出耐低温的罗氏沼虾新品系。这不仅对罗氏沼虾的遗传育种工作是一个重大的突破,而且对带动和促进其它虾、蟹类等水生经济动物转基因育种工作的开展,改变我国目前的养殖结构,降低生产成本,促进现代养殖业的发展,提高经济效益,都具有重要的意义。 本研究采用重叠序列延伸法获得sbwAFP,经PCR扩增后,将其插入到质粒载体pCMV—EGFP—SV40UTR中,置于细胞肥大病毒启动子(CMVp)和增强绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)cDNA(EGFP)之间,构建了表达载体pCMV—sbwAFP—SV40UTR。通过精荚微注射(spermatophore-microinjection,SMI)——一种精子介导的转基因技术导入罗氏沼虾,即将外源DNA直接注射入罗氏沼虾的精荚。其后的受精及卵的孵化均在正常条件下完成。以sbwAFP首尾两端的特异序列为引物,PCR分析SMI获得的虾胚胎的基因组DNA,有试样可得一308bp的扩增产物,与sbwAFP的大小相符,而仅注射PBS和未注射的阴性对照虾胚胎没有扩增条带,说明SMI获得的虾胚胎基因组馨糕嘿!S中确有sb蒯FP的整合。从250ng到1850ngpCMv一sbwAFP一Sv40UTR质粒DNA的注射剂蛋范围内,都可得到有整合的转基因胚胎。注射185Ong质粒DNA获得了至少16%的基因转移率。