報告基因(reporter gene)是一種編碼可被檢測的蛋白質或酶的基因，是一個其表達產物非常容易被鑒定的基因。把它的編碼序列和基因表達調節序列相融合形成嵌合基因，或與其它目的基因相融合，在調控序列控制下進行表達，從而利用它的表達產物來標定目的基因的表達調控，篩選得到轉化體。
作為報告基因，在遺傳選擇和篩選檢測方面必須具有以下幾個條件：
(1)已被和全序列已測定；
(2)表達產物在受體細胞中不存在，即無背景，在被轉染的細胞中無相似的內源性表達產物；(
3)其表達產物能進行定量測定。
在植物基因工程研究領域，已使用的報告基因主要有以下幾種：
胭脂堿合成酶基因(nos)、章魚堿合成酶基因(ocs)
nos、ocs這兩個基因是致瘤土壤農桿菌(Agrobacterium tumfaciens)的Ti質粒特有的，對Ti質粒進行改造，用相應的致瘤農桿菌轉化植物體時，如果外源基因轉入植物體中，則這兩種報告基因在植物根莖葉中均能表達，不受發育調控，檢測時直接用轉化體提取液進行紙電泳，染色后在紫外光下觀察熒光即可。
新霉素磷酸轉移酶基因(nptⅡ)、氯霉素乙酰轉移酶基因(cat)
nptⅡ、cat及慶大霉素轉移酶基因，均為抗生素篩選基因，相關的酶可以對底物進行修飾(磷酸化、乙酰化等)，從而使這些抗生素失去對植物生長的抑制作用，使得含有這些抗性基因的轉化體能在含這些抗生素的篩選培養基上正常生長，也可以用轉化體提取液體，外用同位素標記，放射自顯影篩選轉化體。氯霉素乙酰轉移酶基因測時可通過放射自顯影觀察。
熒光素酶基因（luciferase Gene）
1985年從北美熒火蟲和叩頭蟲cDNA 文庫中出來的，該酶在有ATP、Mg2＋、O2和熒光素存在下發出熒光，這樣就可用植物整株或部分直接用X-光片或專門儀器進行檢測。具有檢測速度快、靈敏度比cat基因高30～1000倍、費用低、不需使用放射性同位素等優點，得到了廣泛的采用。
β-D-葡萄糖苷酶基因
該酶催化底物形成β-D-葡萄糖苷酸，它在植物體中幾乎無背景，組織化學檢測很穩定，可用分光光譜 、熒光等進行檢測。
除此之外還有慶大霉素轉移酶基因等
在動物基因表達調控的研究中，已使用的報告基因主要有以下幾種：
綠色熒光蛋白（gfp）基因等。
綠色熒光蛋白來源于海洋生物水母，其基因可在異源組織中表達并產生熒光，GFP Cdnad 開放閱讀框架長度約740bp，編碼238個氨基酸殘基，其肽鏈內部第65-67位絲氨酸－脫氫酪氨酸－甘氨酸通過自身環化和氧化形成一個發色基因，在長紫外波長或藍光照射下發出綠色熒光。轉染后的細胞可在熒光顯微鏡或流式細胞儀(FACS)中直接觀察基因的表達。
此外還有β-半乳糖苷酶基因、二氫葉酸還原酶基因、氯霉素乙酰轉移酶基因(cat)等。 |
