黑麦重复序列在检测小麦品种中外源染色体的应用

本研究根据RAPD引物OPH20在黑麦中扩增出的特异序列pSc20H.2设计一对PCR引物pSc20ht-23/24,以来源于黑麦的小麦抗叶锈近等基因系材料TcLr45及感病对照Thatcher为亲本进行PCR扩增。并对42个小麦抗叶锈近等基因系及103个小麦品种材料进行检测。引物pSc20ht23/24在TcLr45中扩增出一条约750bp的条带,而在Thatcher中无扩增条带。对该特异片段回收、克隆测序为734bp。42个小麦抗叶锈近等基因系检测在TcLr26中扩增出与TcLr45相同的条带,而在同样来源于黑麦的小麦抗叶锈近等基因系TcLr25中未扩增出该条带;中国春-Imperial黑麦附加系1R-7R中除5R外均扩增出该条带;13个1B/1R易位系小麦品种也扩增出该条带;90个地方小麦品种中有16个扩增出该条带,6个品种经系谱分析具有黑麦遗传背景,表明该标记可用于检测小麦中含有的除黑麦5R染色体之外的外源染色质。     

扁茎变异茅苍术植原体的分子检测及鉴定

茅苍术种植基地内发现少数植株表现为扁茎、叶序紊乱、花变叶等症状,与植原体侵染引发的症状类似。为确定是否是植原体侵染,以及是何种植原体侵染,本研究利用植原体通用引物P1/P7和R16F2n/R16R2对扁茎变异茅苍术植原体的16S rDNA基因序列进行巢式PCR扩增、克隆、测序,并进行分析。结果表明,所得扩增产物约1.2 kb的植原体特异片段,通过对实验结果分析,确定该苍术变异原因为植原体感染。系统进化分析结果表明,引起茅苍术发生扁茎变异的植原体属于翠菊黄化组(Aster yellows group)16SrI-B亚组。本研究首次从分子水平确定了引起中国湖北英山地区茅苍术扁茎变异的病原菌为植原体,明确了其分类地位,为指导苍术该病害流行学研究和苍术植原体防治提供了理论依据。     

油菜抗咪唑啉酮类除草剂基因BnALS1R等位基因特异PCR标记的开发与应用

油菜抗咪唑啉酮类除草剂基因BnALS1R是从抗性突变体M9中克隆获得,抗性基因BnALS1R与野生型基因BnALS1存在1处SNP,即乙酰乳酸合酶第638位丝氨酸残基被天冬酰胺酸替代。为获得油菜抗除草剂基因BnALS1R的分子标记,根据该处点突变,结合获得的BnALS3与BnALS1序列,开发30条等位基因特异PCR (allele-specific PCR,AS-PCR)引物,采用筛选出的3条AS-PCR引物在F₂、BC₁和BC₂群体中进行PCR扩增。结果表明,该标记有效检测出群体中存在的3种基因型,其分离比分别为1∶2∶1、1∶1、1∶1,均遵循单基因遗传规律。应用该标记对获得的抗性恢复系进行PCR扩增,结果发现所有抗性恢复系均能扩增出抗性基因BnALS1R目的条带,表明3条标记引物可应用于抗性基因的检测。AS-PCR标记的获得将促进以抗性基因进行油菜抗除草剂分子标记辅助选择育种。     

中国樱桃(Prunus pseudocerasus Lindl.)IRAP分子标记技术体系的建立

基于中国樱桃LTR类反转录转座子的反转录酶(RT)序列信息设计引物,并根据扩增谱带的数量、多态性和可重复性等指标筛选IRAP-PCR引物;采用5因素4水平L_(16)(4~5)的完全随机正交试验,对影响PCR体系的主要因子进行优化,建立了中国樱桃IRAP分子标记反应体系。结果表明,筛选出9条引物,可以扩增222个清晰位点,位点的平均多态性比率为90.09%。PCR的最佳反应体系为25 μL,含2.0 mmol·L~(-1)MgCl_2、1.0 U Taq酶、0.2 mmol·L~(-1)引物、20 ng模板DNA、0.3 mmol·L~(-1)dNTP,采用8%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测。     

斜纹夜蛾成虫带核型多角体病毒的巢式PCR检测

旨在建立一种快速、可靠的斜纹夜蛾成虫带核型多角体病毒(Spodoptera litura Nucleopolyhedrovirus, SpltNPV)的分子检测方法，以克服目前常规PCR技术很难检测到斜纹夜蛾成虫带病毒的缺陷。以SpltNPV的蜕皮甾体尿苷二磷酸葡萄糖转移酶(ecdysteroid UDP-glucosyltransferase,egt)基因为检测对象，基于该基因序列设计了巢式PCR引物，其中一对外侧引物egt-F/R和一对内侧引物egt1-F/R，并研究斜纹夜蛾成虫带毒的巢式PCR检测可靠性。结果表明：基于egt基因的巢式PCR方法可以特异性扩增SpltNPV的DNA，引物egt-F/R的扩增检测最低限为10-7μg/μL；且基于引物egt-F/R的两轮普通PCR无法检测出成虫带毒，而采用巢式PCR方法可有效扩增出目的egt片段，巢式PCR检测方法的灵敏度比两轮普通PCR检测方法提高2个数量级。因此，本研究成功建立了基于SpltNPV的egt基因的巢式PCR检测技术，该方法为斜纹夜蛾成虫带毒、传毒等流行病学研究提供了可靠的技术支撑。     

橄榄SRAP-PCR体系的建立和优化

以橄榄品种为材料,采用L16（45）的正交试验设计,对影响PCR反应的Taq酶量、Mg2+浓度、模板DNA含量、dNTPs浓度和引物浓度5个因素进行了SRAP-PCR扩增反应条件优化研究,并利用反应体系对11个橄榄品种进行了SRAP-PCR扩增。结果表明：在20μl体系中,Taq酶1.5U、Mg2+2.5 mmol/L、模板DNA 60ng、dNTPs 0.2 mmol/L和引物0.15μmol/L时的扩增效果最好;利用该体系,SRAP标记引物对Me5- Em2在11个橄榄品种中可以扩增出7条清晰的多态性条带。     

樱桃ACC氧化酶基因的克隆和序列分析

以樱桃基因组DNA为模板定向克隆其ACC氧化酶基因。对PCR扩增的目的片段用1％琼脂糖凝胶电泳检测后，进行回收、连续转化，通过蓝白筛选挑取白色菌落提取质粒DNA进行酶切鉴定，确定重组子后采用双脱氧终止法测定DNA全序列。DNA测序结果显示，樱桃的ACC氧化酶基因序列全长为1310bp，由2个外显子和3个内含子构成，外显子总长为1000bp。同源性分析可知，樱桃与桃的ACC氧化酶基因DNA序列同源性达97．8％。     

甘薯羽状斑驳病毒海南分离物全基因组序列克隆及分析

为了明确海南本地甘薯羽状斑驳病毒(sweet potato feathery mottle virus,SPFMV)种群的遗传进化关系及致病机理,本研究利用Small RNA测序技术对采自海南的甘薯样品进行鉴定,获得与SPFMV序列具有相似性的85个contigs,与NC_001841相似性较高。试验设计了5对共8条引物,分别为SPFMV-1F/1R、SPFMV-11F/1R、SPFMV-2F/2R、SPFMV-3F/3R和SPFMV-3F/33R PCR,扩增获得3987 bp、3710 bp、1996 bp、3369 bp和4730 bp目的片段。在此基础上再分段设计引物,进行基因全序列PCR扩增,序列拼接获得SPFMV-HN基因组全序列,其包含完整编码阅读框。本研究结果首次报道SPFMV海南分离物基因组全长,并且在P1区预测到另一个外框元件(pretty interesting sweet potato potyviral ORF,PISPO),聚合酶滑移机制可以产生带有额外核苷酸的转录变体,这些核苷酸可以翻译为P1N-PISPO和P3N-PIPO。本研究结果为进一步探究SPFMV致病分子机理和培育抗病甘薯品种奠定研究基础。     

正交设计优化大豆SSR-PCR反应体系及引物筛选

以大豆(Glycine max L.)为材料,研究了PCR反应体系的主要成分对大豆SSR扩增结果的影响,并确定影响SSR扩增结果的各因素的最佳用量.以CTAB法提取的大豆叶片DNA为模板,应用L16(44)正交设计对影响大豆SSR-PCR的主要参数进行优化,建立适合大豆SSR-PCR反应的最佳体系.结果表明:各因素不同水平浓度对PCR反应结果均有显著影响.大豆SSR-PCR优化反应体系为:2.0 μL 10×PCR Buffer,30 ng模板DNA,150μmol/L dNTP,0.4 μmol/LSSR引物,1.5 U Taq DNA聚合酶,2.0 mmoL/L Mg2+,加ddH2O至终体积20.0μL.优化的PCR扩增程序为:94℃预变性5 min.94℃变性30 s,50℃退火1 min,72℃延伸1 min,共35个循环,72℃延伸5 min,4℃保存.同时选用200对大豆引物对2份材料进行扩增,筛选出条带清晰,多态性好的引物74对,用于大豆SSR标记的进一步研究.     

春谷子Waxy基因序列变异及其SNP分析

为了明确春谷子Waxy基因序列变异和为品质育种提供实验依据,本研究以引进的15份春谷子为材料,利用特异PCR标记和序列比对,研究了Waxy基因序列单核苷酸多态性。结果表明:引物ex1/TSI2R、M5/M9和ex2int2/ex4在供试15份材料中分别扩增出约380 bp、1 800 bp和1 000 bp的谱带;引物ex1/ex2在利谷21、赤谷4号、A2不育度低和A2-1不育系等4份材料中均未扩增出谱带,在其余11份材料中均扩增出约1 200 bp的谱带;M2/R4在丰田501和金丰谷中未扩增出条带,在其余13份材料中均扩增出约1 500 bp的谱带。与Gen Bank粳谷KF372879的Waxy基因序列比对,共检测到419个SNPs位点和2 082个氨基酸变异。不同材料之间,总SNPs最多的为赤谷16、赤谷6号和公矮5号,分别为38、37和37,SNPs较少的有赤谷4号和利谷21,均为16;SNP多态性最多的引物为ex1/TSI2R,为159个,最少的为M5/M9,为40个;外显子共检测到47个SNPs,大白毛、A2-1不育系、丰田501、公矮5号和赤谷5号较多,分别为6、5、5、5和5个。非糯、低直链淀粉含量和糯质类型在外显子上的SNP分别为17、22和8个。     

应用水稻叶片直接PCR扩增的方法

本研究以新鲜和冷冻的水稻幼苗叶片为材料,探索水稻叶片直接作为模板进行PCR扩增的方法。结果表明,与对照SDS法提取的DNA相比,应用新鲜或冷冻的1~2 mm2水稻叶片直接作为模板在缓冲液为10 mmol/L KCl,2.5 mmol/L Mg Cl2,25 mmol/L(NH4)2SO4,40 mmol/L Tris-HCl(p H 9.0),0.8%PCR增强剂的反应体系中扩增,PCR扩增效果无明显差异;研究结果表明,该方法省去DNA体外提取过程,节约成本,操作简便,可以直接利用水稻叶片作为DNA模板进行PCR扩增。     

猪圆环病毒II型PCR检测方法的研究

【目的】建立快速、简便、特异的检测猪圆环病毒II型的PCR方法;【方法】根据已发表的猪圆环病毒II型基因序列设计合成了一对引物,用酚-氯仿法抽提可疑病料中的病毒DNA,应用PCR技术对猪圆环病毒进行基因扩增,PCR产物进行序列测定;以猪瘟病毒、猪伪狂犬病毒、猪细小病毒为对照,进行特异性试验;取部分病料进行重复性试验;【结果】PCR方法扩增出了长度为702bp的片段,扩增产物经测序和序列分析表明扩增的序列为PCV2序列;猪瘟病毒、猪伪狂犬病毒、猪细小病毒的PCR扩增均为阴性,与预期结果一致;部分病料PCR重复检测5次,检测结果完全一致;【结论】PCR检测方法可以对猪圆环病毒病作出敏感、特异、准确地诊断,该方法检测的基因最低模板量为2×10-5 ng/ml     

猪圆环病毒Ⅱ型PCR检测方法的研究

【目的】建立快速、简便、特异的检测猪圆环病毒II型的PCR方法;【方法】根据已发表的猪圆环病毒II型基因序列设计合成了一对引物,用酚-氯仿法抽提可疑病料中的病毒DNA,应用PCR技术对猪圆环病毒进行基因扩增,PCR产物进行序列测定;以猪瘟病毒、猪伪狂犬病毒、猪细小病毒为对照,进行特异性试验;取部分病料进行重复性试验;【结果】PCR方法扩增出了长度为702bp的片段,扩增产物经测序和序列分析表明扩增的序列为PCV2序列;猪瘟病毒、猪伪狂犬病毒、猪细小病毒的PCR扩增均为阴性,与预期结果一致;部分病料PCR重复检测5次,检测结果完全一致;【结论】PCR检测方法可以对猪圆环病毒病作出敏感、特异、准确地诊断,该方法检测的基因最低模板量为2×10-5ng/ml。     

利用正交设计优化烟草SRAP反应体系

利用正交设计L16(45)对烟草SRAP-PCR反应体系的五因素(Taq酶,Mg2 模板DNA,dNTP,引物)在四个水平上进行优化试验,PCR结果用统计软件SPSS V13.0分析,得出如下结论:各因素的不同水平对PCR反应结果都有显著的影响,其中Taq酶量影响最大;筛选出各反应因素的最佳水平,建立烟草SRAP-PCR反应的最佳体系(25μL)为:Taq酶1.0 U,Mg2 1.5 mmol/L,模板DNA 30.00～120.00 ng,dNTP0.1 mmol/L,引物0.40 μmol/L.最后,应用烟草SRAP-PCR最佳反应体系对PCR扩增程序中的退火温度及循环次数进行了筛选,得出SRAP-PCR扩增以52℃退火温度、35个循环次数为最佳.这一优化系统的建立为今后利用SRAP标记技术对烟草进行基础研究提供了一个标准化的程序.     

谷子糯质基因共分离分子标记的研究

为得到一种鉴别糯质谷子的分子标记方法,用于优质谷子糯质资源的利用及糯质品种的选育。通过对糯性谷子十里香与梗性谷子豫谷1号配制的F2群体的F3种子胚乳进行碘液检测,结果显示:深蓝色与棕红色胚乳单株数的比例符合3∶1,说明糯质对梗质是由单基因控制的隐性性状。利用糯质分型引物对十里香基因组进行PCR扩增和产物测序,结果表明,十里香的糯性是由Ⅳ型糯质基因控制,即由TSI-2转座子插入到淀粉合成酶基因(Si006103m)内元1形成。根据该糯质基因设计出2对In Del标记引物waxy-TSI2/int1和waxy-int1-1F/4R,扩增谷子基因组DNA,若waxy-TSI2/int1引物组合能扩增出984 bp的扩增片段,并且waxy-int1-1F/4R引物组合不能扩增出540 bp的扩增片段,则该材料为含Ⅳ型糯质基因的糯质谷子。最后,利用该标记组合从100份谷子资源中鉴定到2份属于Ⅳ型糯质基因控制的糯质材料。可见,该标记组合可以准确鉴别谷子Ⅳ型糯质基因。     

多重PCR技术鉴定番茄Ty-2和Ty-3基因及田间验证

本研究采用多重PCR方法对与抗番茄黄化曲叶病毒病（tomato yellow leafcurl virus,TYLCV）的Ty-2和Ty-3基因紧密连锁的共显性SCAR标记进行扩增筛选,不同基因型（Ty-2/Ty-2,Ty-2/ty-2,ty-2/ty-2,ty-3/ty-3）的材料扩增出不同长度的特异片段,建立了一种快速检测抗TYLCV基因的技术。利用该技术对22份番茄材料进行检测,同时利用普通PCR对上述材料进行检测,两者结果完全吻合。最后用田间自然发病的方法在大田对这些材料抗性进行验证,符合率达86.4%。     

大白菜单拷贝序列的长片段PCR体系优化

目的序列长片段PCR产物可作为FISH技术的有效探针进行分子细胞遗传学研究。然而,传统PCR技术对于5 kb以上的长片段进行有效扩增很难。合适的反应条件及反应体系是进行长片段PCR有效扩增的必要前提。为了获得目的序列长片段PCR产物以用于FISH研究,根据大白菜A03染色体顶端无重复序列区段设计了80对长片段PCR引物,从基因组DNA模板质量、d NTPs浓度以及退火温度和延伸时间方面对PCR技术体系进行了优化。试验证明,选用幼苗嫩叶的基因组DNA和LA Taq DNA聚合酶可以提高长片段PCR引物的扩增质量和扩增效率;确定了适合5~15 kb长片段PCR的反应体系为20μL:50 ng/μL模板DNA 2μL,2.5 mmol/L d NTPs 1.6μL,10μmol/μL正反引物各1μL,10×LA PCR BufferⅡ(含Mg2+)2μL,5 U/μL LA Taq酶0.2μL;反应条件为98℃变性15 s;58~64℃退火10 s,68℃延伸5 min,35个循环;68℃延伸10 min,4℃保存。在大白菜基因组中成功获得了60对5~15 kb的扩增片段。为在大白菜粗线期染色体上开展长片段PCR-FISH技术研究及在近缘种间开展比较染色体涂染揭示进化关系奠定了理论基础。     

不同处理对樱桃番茄贮藏品质的影响

为了探究不同品种的樱桃番茄果实在采后贮藏期间生理生化的变化,以吉甜一号和千禧两种樱桃番茄果实作为试验材料,在4℃贮藏条件下贮藏16 d,定期观察其外观品质,并测定其相关生理指标以确定最优品种,同时对两种樱桃番茄果实进行气调处理(4%O₂+2%CO₂)、1-MCP处理和0.25 kJ/m² UV-C辐照处理,进一步探究更有益于樱桃番茄果实的采后贮藏方式。结果表明:在4℃贮藏条件下,吉甜一号比千禧樱桃番茄果实外观品质更优,更有利于贮藏;使用0.25 kJ/m² UV-C辐照处理能够抑制两种樱桃番茄果实的硬度和可滴定酸含量的下降,延缓可溶性蛋白的流失,较好地减少了果实营养物质的消耗;使用1-MCP处理能够保持两种樱桃番茄果实可溶性固形物含量,有效抑制果实中VC含量的降低;经0.25 kJ/m² UV-C辐照处理和1-MCP处理均能有效保持两种樱桃番茄的品质,而气调处理虽能减少樱桃番茄的乙烯释放量,但不利于贮藏保鲜。     

茶树cDNA-AFLP银染技术体系的建立

为了挖掘安白茶白化期相关的差异基因,建立并优化了茶树叶片cDNA-AFLP扩增反应体系,进行cDNA-AFLP分析。在安吉白茶叶片cDNA-AFLP的试验中,分别对20 μL预扩增和选择性扩增反应体系中的4种反应条件影响因子进行不同梯度优化的研究,包括引物、Mg2+、dNTP及Taq DNA聚合酶的用量。PCR预扩增20 μL反应体系中,引物75 ng/20 μL,Mg2+ 2.0 mM,dNTP 0.2 mM,Taq DNA聚合酶1 U时预扩增效果较好;PCR选择性扩增20 μL反应体系中,引物75 ng/20 μL,Mg2+ 2.5 mM,dNTP 0.2 mM,Taq DNA聚合酶1.5 U时选择性扩增效果较好。通过试验,获得较为理想的预扩增和选择性扩增体系。     

草原樱桃PGIP基因的克隆及生物信息学分析

为了克隆草原樱桃多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因,并进行生物信息学分析。以草原樱桃叶片基因组为模板,PGIP基因保守序列设计引物,通过PCR扩增获得约1 kb的DNA片段。序列分析表明,该基因全长1 193 bp,包含有1个完整的开放阅读框,由2个外显子和1个内含子构成,外显子总长990 bp,编码330个氨基酸,其编码的氨基酸序列中含有一段典型的亮氨酸重复序列,GenBank登录号为GU068977;该基因与中国李、杏、桃、马哈利樱桃、梅等李属植物的PGIP基因序列一致度达95%～99%。系统进化分析显示,属内亲缘关系较近、属间亲缘关系较远的特点。克隆了草原樱桃PGIP基因,为樱桃抗病育种提供一条新的基因资源。