应用单核苷酸多态性(SNP)标记鉴定短颌鲚、湖鲚和刀鲚

为了快速区分长江流域各水体中的鲚属鱼类,利用单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)标记对短颌鲚(Coilia brachygnathus)、湖鲚(C. nasus taihuensis)和刀鲚(C. nasus)进行物种鉴定。从120个在短颌鲚和刀鲚之间分化指数(Fst)为1的SNP位点中随机挑选出20个用于引物设计,从21个在湖鲚和刀鲚之间分化指数较高的SNP位点中随机挑选出10个设计引物。随机挑20尾短颌鲚、20尾湖鲚和12尾刀鲚用设计的引物扩增、测序。结果表明:洞庭湖和鄱阳湖的短颌鲚与刀鲚可以使用以上19个SNP分子标记中的任何一个完全分开,剩下1个SNP标记在所扩增的样本中没有发现多样性变异而被弃用。用于区分湖鲚与刀鲚的10个SNP分子标记中有8个在所测样本中可以扩增并用于物种鉴定。其中单独使用Ct-Cn_wtap位点时,湖鲚和刀鲚的基因频率相差最大,当使用Ct-Cn_wtap和Ct-Cn_eif2b4位点时,对湖鲚和刀鲚的鉴别准确率可以达到100%。本研究提供了稳定、高效和低成本识别短颌鲚和刀鲚、湖鲚和刀鲚的方法,为今后鲚属鱼类的物种鉴定和资源保护提供了有效的工具。     

One tube nested-PCR在SNP基因型分型中的应用

nested–PCR是一种在普通PCR基础上发展起来的专门用于检测单核苷酸多态性(SNP)的技术。结合nested–PCR技术在水稻中检测SNP的研究,以1个水稻香味基因Fgr和3个稻瘟病基因Pi–ta、Pi9、Pigm为例,把nested–PCR的4条引物同时加在一管PCR反应中进行扩增,在其序列内针对SNP位点设计功能标记,用来扩增含有突变位点的DNA片段。通过优化引物浓度梯度和改良反应程序,达到了一步快速检测SNP基因型的目的。     

One tube nested-PCR在SNP基因型分型中的应用

nested–PCR是一种在普通PCR基础上发展起来的专门用于检测单核苷酸多态性(SNP)的技术。结合nested–PCR技术在水稻中检测SNP的研究,以1个水稻香味基因Fgr和3个稻瘟病基因Pi–ta、Pi9、Pigm为例,把nested–PCR的4条引物同时加在一管PCR反应中进行扩增,在其序列内针对SNP位点设计功能标记,用来扩增含有突变位点的DNA片段。通过优化引物浓度梯度和改良反应程序,达到了一步快速检测SNP基因型的目的。     

利用等位基因特异性PCR检测水稻可溶性淀粉合酶基因的单核苷酸多态性

单核苷酸多态性(SNP)广泛分布于水稻基因组中,SNP分型已成为水稻遗传作图、关联分析、资源鉴定和分子标记辅助选择等研究的重要技术.本文选择水稻可溶性淀粉合酶基因SSⅢa的12个SNP位点,研究了利用等位基因特异性PCR法检测SNP的可行性.按照等位基因特异性PCR原理设计引物3'末端碱基,并根据每个SNP位点引物3'端的错配类型,在上游引物3'末端第3位引入不同的错配碱基,结果均获得了很好的扩增特异性,PCR检测结果与测序结果吻合.表明,等位基因特异性PCR是一种简便、快捷、可靠和低成本的SNP分型方法,可有效应用于水稻可溶性淀粉合酶基因的种质资源鉴定和分子标记辅助选择育种等相关研究.     

忍冬属黄酮合成酶基因FNSII的SNP分析

为挖掘鉴别金银花与山银花的黄酮合成酶基因(flavone synthase II gene,FNSII)SNP位点,以基源确定的5个忍冬属(忍冬、灰毡毛忍冬、红腺忍冬、黄褐毛忍冬、华南忍冬)共计12个样本为研究对象,采用同源克隆法从各忍冬属植物中克隆FNSII基因,分析不同忍冬属植物中的SNP位点。结果显示:克隆分离到的各忍冬属FNSII基因的同源性和相似性高达95%以上;成功克隆获得红腺忍冬、黄褐毛忍冬和华南忍冬的FNSII序列;系统进化分析表明,获得的忍冬属序列与基源鉴定结果一致;通过序列比对,从12个样本中克隆得到的20条FNSII序列中鉴定到38个SNP位点,其中19个SNP位点可用于区分各种属,依据各种属间SNP的差异进行分型,获得5种基因型。     

ITS2序列作为DNA条形码在苍耳属中的应用

[目的]苍耳(属)(非中国种)植物为检疫性有害生物,该试验尝试以ITS2序列作为DNA条形码对从国外截获的7种苍耳属植物进行物种区分鉴定研究。[方法]试验应用通用引物对其ITS2基因进行扩增,测序得到7种苍耳属植物的ITS2序列,利用MEGA 5.1软件得到的ITS2序列进行比对和分析,并构建系统树。[结果]共发现变异位点242个,其中单突变位点12个。[结论]ITS2序列能从基因位点层面对苍耳属植物进行区分鉴定。     

一种基于聚合酶链式反应检测SNP的方法

SNP是具有广泛利用潜力的第3代分子标记,本文旨在开发一种利用PCR技术快速检测SNP的方法。设计思路是:根据已知SNP位点设计2条特异正向引物,其最后一个碱基分别与已知SNP的2个碱基相同,同时在1条引物的5′端添加1段20 bp左右的其他物种的特异序列(如细菌DNA序列),然后选择1条合适的反向引物;最后同时加入3条引物,通过梯度PCR选择合适的退火温度进行PCR反应。利用这一方法成功将玉米的ZDS基因定位在玉米第7染色体短臂7.02 Bin。这种检测SNP的方法设计简单,费用低廉,尤其适合SNP标记的分子标记连锁图构建或者基因定位。     

超甜玉米bt2基因SNP位点的分析及分子标记辅助筛选

【目的】利用等位基因特异PCR技术对超甜玉米的基因型进行分子鉴定,建立根据单核苷酸多态性(SNP)进行分子标记辅助筛选的平台。【方法】根据超甜玉米基因bt2启动子区域序列设计引物,通过等位基因特异PCR扩增,对PCR产物进行测序,利用ClustalX软件,分析比较了32份超甜玉米自交系bt2基因启动子区域的核苷酸序列,并进行了分子鉴定。【结果】在扩增的888bp序列中有3个SNP位点,分别在bt2基因转录起始上游的-20,-103和-107bp处,通过对32份超甜玉米自交系的SNP位点分析,将其区分为AAA和GGG 2种单体型。【结论】利用3个SNP位点中的-103(A/G)位点进行等位基因特异PCR,成功地鉴定了超甜玉米自交系的基因型,建立了通过等位基因特异PCR辅助筛选bt2基因的平台。     

甘蓝SNP标记开发及主要品种的DNA指纹图谱构建

【目的】搜集生产上的主要甘蓝品种,构建基于SNP标记的品种指纹图谱,为鉴定甘蓝品种的特异性、真实性提供依据。【方法】首先,利用50个甘蓝高代自交系的重测序数据,与甘蓝参考基因组（02-12）进行比对筛选SNP位点。挑选多态性较好、在染色体上均匀分布的SNP位点,并将其转化为KASP标记,利用KASP平台对供试材料进行检测,得到59个甘蓝品种的基因分型数据。根据基因分型数据,筛选出多态性信息含量（PIC）高、无基因型数据缺失且在染色体上均匀分布的标记作为构建指纹图谱的核心标记。将核心标记的分型结果转化为二元编码数据,获得甘蓝品种SNP-DNA指纹图谱。在59个甘蓝品种中随机挑选15个品种,另外增加5个未推广的新组合用于构建人工虚拟混合群体,并利用此群体对甘蓝品种指纹鉴定技术进行验证,检测核心标记构建的SNP-DNA指纹图谱的准确性与可靠性。【结果】利用重测序数据与参考基因组（02-12）进行比对开发SNP标记,最终获得2.54×106个SNP标记。从中筛选出500个SNP位点用于KASP标记开发,平均每条染色体上55.6个。500个SNP位点中有442个成功转化为KASP标记,转化成功率为88.4%。KASP平台检测结果显示,在442个SNP标记中,有25个位点的未分型材料数＞5,在后续分析中去除。剩余417个SNP位点的PIC值的变化范围为0.12—0.38,平均值为0.36,表现为中度多态性。在59个供试甘蓝品种中,全部417个SNP位点的杂合度大于30%的有57个,占所有品种的96.6%。其中,品种‘豫生早熟牛心’的杂合度最高,为67.8%。最终筛选出50个SNP位点作为核心标记,并利用这些标记构建甘蓝主要品种的指纹图谱。50个核心位点的PIC值的变化范围为0.35—0.38,平均值为0.36,其中位点Bol2-56的PIC值最高。基于核心SNP标记的聚类分析结果表明,59个品种的遗传相似系数为0.43—0.98。利用人工虚拟混合群体对核心SNP标记进行了验证,结果表明,利用核心标记可对甘蓝品种的特异性和真实性进行有效鉴定。【结论】基于甘蓝自交系重测序数据进行比对,共获得SNP位点2.54×106个;从中筛选获得50个核心SNP标记用于构建59个甘蓝品种的指纹图谱,并采用人工虚拟混合群体对核心SNP标记进行了验证。     

日本沼虾EST-SNP的筛选及多态性检测

利用EST数据库开发SNP是筛选SNP标记的重要途径。本研究利用日本沼虾现有EST数据开发SNP标记—从NCBI获得8 458条EST序列;Seqclean软件去除序列中的载体、引物和接头等污染序列,得到8 453条EST序列;利用Quality SNP软件对预处理后序列中含有4条以上同源序列重叠群进行分析,在含有4条以上同源序列的1 055个重叠群中,筛选得到可靠SNP(Reliable SNPs)位点705个,较可信SNPs(High confidence SNPs)905个,潜在SNPs(Potential SNPs)1 144个。根据候选SNP位点设计28对引物,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,基因分型验证44个太湖个体,13对引物具有二等位基因多态性,观测杂合度和期望杂合度范围分别为0.259~0.745和0.255~0.728。结果表明,EST数据库中存在大量SNP位点,筛选的SNP标记可用于日本沼虾遗传学分析。     

豫玉22玉米杂交种子纯度的SSR和SNP分子比较鉴定

为研究豫玉22玉米杂交种子的SSR和SNP两种分子标记纯度鉴定方法,为快速有效鉴定玉米种子纯度提供依据。采用SSR荧光标记法和SNP分子标记的KASP技术对豫玉22玉米杂交种子进行基因组DNA提取、引物筛选、基因型分析、纯度鉴定。豫玉22的SSR特异性引物为umc2007y4和bnlg161k8,纯度鉴定结果为97.92%。SNP特异性引物MaSNP64和MaSNP245纯度鉴定结果是98.44%。SSR和SNP分子标记鉴定豫玉22玉米杂交种子纯度的最佳方法,为拓展玉米杂交种纯度鉴定方法具有指导意义。     

KASP技术及其在牛SNP分型中的应用研究进展

竞争性等位基因特异性聚合酶链式反应(kompetitive allele specific PCR,简称KASP)是一种基于单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,简称SNP)的新型基因分型技术,可从基因组水平对SNP和插入缺失多态性(insertion and deletion,简称Indel)进行精准分型,被广泛应用于生命科学研究以及医学领域。KASP与其他分型技术相比,支持低、中、高通量SNP检测,具备成本低、特异性好、准确性高等优势,可通过分子检测手段对家畜功能基因进行准确分型,从而达到优良性状的定向改良育种目标。目前,KASP技术已在牛功能基因相关SNP检测、疾病分型等方面应用起来,本文对近年来KASP技术及其在牛SNP基因分型中的应用研究进展进行概述,以期为该技术在牛的产乳、产肉等性状的改良应用方面提供借鉴。     

利用转录组测序开发甘蔗SNP分子标记

【目的】利用转录组测序开发甘蔗SNP分子标记,为甘蔗建立一种高效和低成本的分子标记开发方法。【方法】以40个甘蔗栽培品种为试验材料,使用高通量测序平台获得其转录组数据,经质控后将其匹配到参考基因组,然后使用GATK软件检测和过滤SNP分子标记,并使用snpEff对SNP进行注释及统计分析。利用这些SNP分子标记进行系统发生分析、主成分分析和群体结构分析。最后,开发KASP标记并随机验证其有效性。【结果】转录组数据经质控后平均每个样本获得6.5 Gb的序列。通过变异分析和多重过滤筛选后,共获得220397个注释到染色体上的双等位基因SNP位点,平均密度为3 SNP/kb。SNP类型及分布特征分析结果表明,编码区错义突变与沉默突变的比值(N/S)为1.05,转换类型和颠换类型的比值(Ts/Tv)为1.89,杂合SNP占38.66%~49.91%,位于转录本的SNP比例为44.74%。系统发生分析、主成分分析和群体结构分析结果均表明,甘蔗栽培品种遗传来源较为单一,但群体分化较大。开发了11176个KASP分子标记,并随机合成25组KASP引物进行多态性验证,共有23组(92%)引物能检测到扩增产物,7组(28%)在40个甘蔗材料中呈现多态性,进一步验证了这些标记有效性。【结论】与传统SSR分子标记和基于GBS(Genotyping-by-sequencing)简化基因组测序的SNP分子标记开发方法相比,基于转录组测序的甘蔗SNP分子标记开发方法在保证质量和数量的情况下能获得更大比例的有效SNP,更有利于发掘功能SNP位点,为甘蔗分子SNP标记的开发提供了新的途径。     

水稻抗稻瘟病基因Pi2的KASP标记开发与应用

【目的】水稻稻瘟病抗性基因Pi2对稻瘟病生理小种具有广谱抗性,开发Pi2的KASP分子标记并对其评价,为抗稻瘟病水稻品种分子育种提供简便、可靠的基因分型检测方法。【方法】利用593份自然群体中筛选出的不同抗性和亲缘关系的2份材料H-74和H-78,针对Pi2基因核心区域的SNP位点开发成KASP标记Pi2-C3。【结果】利用标记Pi2-C3对自然群体中的84份材料进行KASP基因分型,结果表明,该标记可以准确地将不同水稻材料的Pi2位点分为抗病基因型、杂合基因型和感病基因型,是一种高效鉴定抗稻瘟病基因Pi2的方法。利用标记Pi2-C3对阳江市病圃材料进行检测,结合表型调查结果发现,检测到含有Pi2基因的46份材料均表现出不同程度的稻瘟病抗性,表明该标记可以用于检测材料在病圃的发病情况。【结论】本研究采用KASP技术,开发了能准确检测Pi2基因的特异性分子标记Pi2-C3,并建立一套水稻Pi2基因的KASP基因分型体系,对提高抗性育种效率,改良抗稻瘟病水稻品种具有重要应用价值。     

基于性别连锁SNP特异性引物延伸反应的斑点叉尾■遗传性别鉴定方法的建立与应用

为建立一种准确和快速鉴定斑点叉尾■遗传性别方法,根据其性别连锁SNP(single nucleotide polymorphism)位点,设计外围引物、SNP特异性延伸引物和DNA探针。性别连锁SNP特异性引物延伸反应结束后,将扩增终产物与DNA探针杂交,并应用基于免疫胶体金技术的核酸检测试纸检测性别连锁SNP,从而实现遗传性别分子水平的可视化鉴定。结果显示,该方法能够准确地鉴定斑点叉尾■的遗传性别,与基于性别连锁微卫星标记的遗传性别鉴定方法所得结果一致,表明斑点叉尾■性别连锁SNP特异性引物延伸反应联合基于免疫胶体金技术的核酸试纸能够准确、快速地完成斑点叉尾■的遗传性别鉴定。     

11种植物石细胞形成相关基因pal的生物信息学分析

植物石细胞是植物类药材显微鉴别的重要依据特征。为了从分子水平鉴定植物药材,采用生物信息学方法对NCBI数据库中登录的11种植物的石细胞形成相关基因pal的完整编码序列进行了比对、分析。结果显示:11种植物的pal基因的完全编码序列从1 619bp到2 626bp不等,开放阅读框(ORF)序列长度在1 380bp和2 178bp之间,有相同的起始密码子和不同的起始位点、终止位点和终止密码子。11种植物的pal的氨基酸序列具有一定的同源性,特别是在从810到2 200位点的氨基酸序列的同源性较高。不同物种的pal基因在进化过程中产生的多样性,可为pal基因用于植物药材鉴定提供依据。     

玉米C4-PEPC基因RNAi植物表达载体的构建

玉米C4光合关键酶PEPC基因在玉米C4光合作用中起到重要作用,根据已测序的玉米C4-PEPC基因序列,设计2对带限制性内切酶位点的特异性引物,以pBI121 C4-PEPC质粒DNA为模板,PCR扩增得到2个C4-PEPC基因片段。再将正向和反向两个片段分别经双酶切后插入植物表达载体pTA7002的XhoI和SpeI酶切位点之间,从而构建了以玉米C4-PEPC基因为靶标的RNAi植物表达载体p7002-Z-F。载体质粒经酶切鉴定正确后通过冻融法转入根癌农杆菌EHA105中,为后续探讨干扰载体的干涉PEPC基因表达效果奠定了基础。     

人工合成小麦SHW-L1高硒含量KASP分子标记开发及其应用

【目的】硒作为人体必不可少的元素之一,在疾病预防与抗氧化方面具有重要作用。小麦作为主要作物之一,是人类获取植物性硒源的主要来源,因此,提高小麦籽粒硒含量是人体补充硒的一条高效、低廉、简单易行的途径。拟通过对已定位到的SNP位点开发KASP标记用于开展高硒小麦选育。【方法】利用已经完成的660K小麦SNP标记的人工合成小麦SHW-L1重组自交系(recombinant inbred lines,RILs)群体,将前期定位的籽粒硒含量相关的QTL区间进一步缩小,开发稳定基因内的SNP位点为KASP标记。【结果】成功开发出2个KASP标记AX-1和AX-2,标记能够在群体中进行基因型分型和鉴定材料籽粒硒含量的相对高低。2个标记都可将供试材料按照基因型分为2类,即高硒和低硒材料,符合1﹕1的等位基因分离比例。但按照表现型来划分,标记对低硒材料的筛选率(大于90%)要远高于高硒材料(小于30%)。具有高硒含量的表现型材料中,有81%的材料具有高硒的基因型,表明了标记的可靠性。同时,在以人工合成小麦SHW-L1为亲本的其他衍生后代株系中也能用该KASP标记进行基因型分型,分型结果与表型结果一致,说明了标记的有效性,也表明可通过开发到的KASP标记来提升选择效率。【结论】AX-1和AX-2可作为一个实用的分子标记用于SHW-L1为亲本的高硒小麦品种选育和种质资源创制。     

猪CACNA1S基因内含子37的克隆及多态性研究

根据不同物种间保守性及相似性的特点,跨内含子设计引物,利用聚合酶链式反应(PCR)技术对猪CAC-NA1S内含子37进行克隆;采用PCR-SSCP技术,检测金华与皮特兰杂交F_2代猪(JP F_2)和苏钟猪CALCN1S基因内含子37的单核苷酸突变点(SNP),并结合JP F_2猪生产性状进行相关分析.结果表明:(1)克隆得到猪CACNA1S基因内含子37完整DNA序列(235 bp);(2)在猪CACNA1S基因内含子37中检测到6个SNP;(3)相关分析显示,位点1S-76对体长存在显著性影响(0.01相似文献   

水稻抗稻瘟病基因Pi35基因内特异SNP共显性分子标记开发及应用研究

Pi35是具有广谱持久抗性的水稻抗稻瘟病基因,在水稻抗病育种中具有重要作用。通过将不同等位基因测序及序列比对鉴定到1个Pi35基因内特异SNP位点并开发了一套鉴定该SNP的分子标记引物研究结果表明,利用该引物对水稻DNA进行PCR扩增,可快速判断待测水稻Pi35的基因型。该方法简便快速、成本低廉,可广泛应用于分子标记辅助选择育种或者水稻种质资源Pi35基因型鉴定。