杨树ISSR反应体系的建立及正交设计优化

采用正交设计的方法,对杨树ISSR-PCR反应中5个因素(Taq酶、Mg2+、模板DNA、dNTP和引物)在4个水平上进行优化试验。建立了适合杨树的既稳定又能扩出最多数量谱带的ISSR-PCR最佳反应体系,即25μl的反应体系中含有1×buffer,0.12mmol/L dNTP,0.4μmol/L引物,3.5 mmol/L Mg2+,1.5UTaqDNA聚合酶和40ng模板DNA。对杨树ISSR-PCR最佳反应体系的退火温度进行梯度试验,发现引物W95142的最适退火温度为56.1℃,且最适退火温度因引物而异。这一优化的ISSR-PCR反应体系的建立为今后利用ISSR技术进行杨树种质资源分类、遗传图谱构建和基因定位奠定了技术基础。     

发酵床垫料中微生物16S rDNA PCR反应条件的建立与优化

为探讨发酵床垫料中微生物16S rDNA基因扩增实验中诸多因素对实验结果的影响,采用单因素法对16S rDNA基因扩增时PCR反应体系中的5个潜在因素(Mg2+、dNTP、引物、Taq酶、模板DNA)5水平上进行优化实验,并进一步优化了反应程序中的退火温度、循环次数。结果表明:25μL的最佳反应体系为:10×PCR buffer 2.5μL、MgCl22.0 mmol·L-1、dNTP 0.2 mmol·L-1、引物0.2μmol·L-1、Taq DNA聚合酶0.5 U、模板DNA 50 ng;最佳反应程序为:在94℃下进行4 min预变性;随后循环扩增25个循环(包括94℃变性45 s,53.7℃退火30 s,72℃延伸90 s);最后在72℃下延伸10 min。     

茄子基因组DNA提取及ISSR-PCR反应体系的优化

为了应用ISSR分子标记对茄子(Solanum melongena L)种资源进行种质鉴定、分类及亲缘关系等方面的研究，本试验以茄子叶片为材料，探索茄子DNA的提取及ISSR反应的最佳体系。结果表明利用改良CTAB法提取DNA，可以消除茄子叶片多糖、多酚、色素等物质的干扰，得到高质量的DNA，完全符合ISSR反应需要。以茄子基因组DNA为模板，通过正交试验设计，从Taq酶、dNTP、引物、模板4种因素3个水平对茄子ISSR反应体系进行优化，建立了一套适宜于茄子的ISSR优化反应体系及程序，为进行茄子遗传多样性的研究奠定了基础。在20μL的反应体系包括：Taq酶1 U，Mg2+2. 5mmol/ L，dNTP 375μmol/ L , 引物浓度0.4μmol/ L，模板DNA 4ng，2μL 10×PCR Buffer（Mg2+）。     

杧果SC-SSR分子标记反应体系的建立与优化

采用正交设计方法,对影响PCR反应体系的5个因素(Mg2+、Taq DNA聚合酶、dNTPs、引物和模板DNA)进行了优化,建立了适用于杧果的SC-SSR-PCR反应体系。结果表明,总反应体系25μL中,包含模板DNA用量100 ng·mL-1、Mg2+浓度2.00 mmol·L-1、引物浓度0.40μmol·L-1、 Taq DNA聚合酶浓度1.00 U、 dNTPs浓度0.15 mmol·L-1。利用优化的杧果SC-SSR-PCR反应体系对10对SC-SSR引物进行验证,均能扩增出清晰、明亮、特异的电泳条带。因此,优化的杧果SC-SSR-PCR反应体系适用于杧果种质鉴定和亲缘关系分析。     

珍珠黄杨ITS-PCR体系的建立与优化

本研究利用改良CTAB法从珍珠黄杨叶片中提取基因组DNA作为模板,在TaqDNA聚合酶量不变的基础上,利用正交设计L9（34）对4个因素（模板DNA、Mg2＋、dNTP和引物）在3个水平上对珍珠黄杨ITS-PCR反应体系进行优化。实验结果表明,在总体积50μL的反应体系中,建立了最佳ITS-PCR扩增条件：Mg2＋浓度2.0mmol/L、引物浓度0.3μmol/L、dNTP浓度0.3mmol/L、DNA模板浓度240ng/50μL、TaqDNA聚合酶的用量1.75U/50μL和退火温度56℃,该优化体系保证了珍珠黄杨ITS-PCR产物的纯度和质量要求。珍珠黄杨ITS片段克隆测序后获得的序列长度为642bp,其系统学信息将为珍珠黄杨的起源进化提供有力的分子水平证据。     

铁皮石斛SCoT-PCR反应体系构建及优化

采用正交设计和单因素试验相结合的方法,对铁皮石斛的SCoT-PCR反应中5个因素(DNA 模板、Mg2+、dNTPs、Taq 酶和引物)进行优化试验。建立了适合铁皮石斛既稳定且多态性高的SCoT-PCR的最佳反应体:20μl PCR反应体系中含有1×Buffer、30ng DNA 模板、2.5mmol·L-1Mg2+、0.15mmol·L-1 dNTPs、1.5U Taq DNA聚合酶和0.4μmol·L-1引物。对铁皮石斛的SCoT-PCR最佳反应体系的退火温度进行梯度试验,发现本试验引物S6的退火温度为54.5℃,且最适退火温度因引物而异。这一优化的SCoT-PCR反应体系在32份铁皮石斛材料的验证中表现出良好的稳定性和重复性。该优化的SCoT-PCR反应体系为进一步进行铁皮石斛种质鉴定、遗传图谱构建、基因定位和遗传多样性的分析奠定了技术基础。     

柿和君迁子SSR分析技术的建立

通过搜寻核酸数据库中柿属植物核苷酸序列,利用Sputnik程序查找微卫星,利用Primer Premier 5.0软件设计特异微卫星引物,并对影响PCR扩增的Mg2+、dNTPs、Taq DNA聚合酶、引物浓度,以及退火温度等因素进行优化.最终确定柿(Diospyroskaki)和君迁子(D.lotus)SSR-PCR最佳反应体系为模板DNA30 ng,Buffer1×,Mg2+2.5mmol/L,dNTPs0.2mmol/L,Taq DNA酶1 U,引物0.3 μmol/L,反应总体积20μL,退火温度50℃.     

柿属植物ISSR分析技术的建立

以部分柿属(Diospyros)植物为材料,对ISSR-PCR反应体系腗g2+、dNTPs、引物、模板DNA和Taq DNA聚合酶浓度,退火温度及扩增循环次数进行了探讨,确立了适合柿属植物ISSR分析技术体系在25 μL反应体系中,含1× Buffer,Mg2+2.0或2.5 mmol/L,dNTPs 0.2 mmol/L,引物0.6 μmol/L,Taq DNA聚合酶1U,甲酰胺2%,模板DNA 2.4 ng/μL;PCR扩增程序94℃变性3 min;94℃ 30 s,(Tm+2)℃(根据引物不同设定)45 s,72℃1.5 min,35个循环;72℃延伸7 min;2%琼脂糖电泳分离PCR产物.结果为柿属植物遗传多样性和分子系统学研究提供技术支持.     

毛薯ISSR-PCR反应体系的建立

本研究主要建立毛薯ISSR-PCR的最佳反应体系。研究采用改良CTAB法提取毛薯总基因组DNA,应用单因子实验法设定模板DNA,Mg2＋浓度,dNTP浓度,Tap酶浓度以及退火温度的5个不同梯度,探讨单因素变化对毛薯ISSR-PCR扩增的影响。实验结果表明,毛薯ISSR-PCR最佳反应体系为：总体积20μL,模板DNA为50ng、Taq酶为0.8U、Mg2＋浓度为2.0mmol/L、引物浓度为0.5μmol/L、dNTPs浓度为0.5mmol/L。     

药用菊花SRAP-PCR反应体系的优化

基于方差分析方法,利用正交试验从Taq酶、Mg2+、dNTP、引物和模板DNA等5因素4水平对药用菊花反应体系进行优化。结果标明：药用菊花SRAP-PCR的最佳反应体系为：在20μL的反应体系中,模板DNA 60ng,Taq酶1.00U,Mg2+ 2.00mmol•L-1,dNTP 0.20mmol•L-1,引物0.40μmol•L-1。Taq酶、Mg2+、dNTP和引物对SRAP反应结果有显著影响。所建立的药用菊花SRAP反应体系具有标记位点清晰、反应系统稳定、检测多态性能力较强、重复性好等特点,可用于药用菊花的遗传多样性研究。     

利用ISSR揭示不同类型月季遗传多样性

本研究应用正交设计法对ISSR反应体系中的各个主要影响因子进行了优化筛选,确立了适合月季ISSR-PCR反应的最佳体系。结果表明,25μL的ISSR反应体系中各组分的最适浓度分别为：1×PCR缓冲液、1U Taq DNA聚合酶、800pmol／L 引物、0.16mmol／L dNTPs、Mg^2＋ 1.5mmol／L。筛选了33个ISSR引物,共得到了11个多态性比较高的ISSR引物,占所筛引物的33.33％。利用筛选出的11条ISSR引物对3种月季类型的23份月季材料进行遗传多样性分析,共扩增出477条DNA带,其中多态性位点有14个,平均每条引物可以检测到4.5个多态性位点。用NTSYS软件对样品进行了UPGMA聚类分析,聚类结果表明丰花月季基本能聚为一类,切花月季与藤本月季交叉聚在一起。这表明月季种质的遗传差异与其应用分类的相关性不紧密。     

苦瓜ISSR扩增条件优化的研究

本文对ISSR-PCR扩增苦瓜基因组DNA的主要影响因子进行了筛选和分析。试验结果表明,25μl的反应体系中采用20~30ng的模板DNA、1μmol/L ISSR引物1、U Tag DNA聚合酶,以及48℃~52℃的复性温度为苦瓜ISSR-PCR扩增条件的最佳选择。苦瓜ISSR-PCR扩增条件的优化为进行苦瓜种群间遗传分化的研究奠定了基础。     

喷施不同化学制剂对水稻叶片抗高温胁迫的效果分析

以杂交早籼稻陵两优268为研究对象,采用盆栽实验,在水稻拔节期连续3d对叶片喷施4种不同浓度的抗高温化学制剂,分别为1.5mmol·L-1和2.5mmol·L-1的次硅酸钠（Na2SiO3·9H2O溶液）,0.5mmol·L-1和1.5mmol·L-1水杨酸（SA）溶液,10.0mmol·L-1和20.0mmol·L-1的氯化钙溶液（CaCl2·5H2O）溶液和22.04mmol·L-1和36.74mmol·L-1的磷酸二氢钾（KH2PO4）溶液,以叶面喷施蒸馏水为对照（CK）。利用人工气候箱进行5d高温处理（6：00-18：00,40±0.5℃;18：00-次日6：00,30±0.5℃,日平均气温为35℃）,在高温处理72h、120h和高温处理结束后自然条件下室外恢复120h,分别测定水稻叶片叶绿素含量、SOD、POD、CAT活性、MDA和可溶性蛋白质含量,研究不同化学制剂对水稻高温胁迫的缓解作用。结果表明：高温胁迫条件下,与CK相比,喷施4种化学制剂皆可显著提高水稻叶片叶绿素含量,提高SOD、POD、CAT活性和可溶性蛋白质含量,减少MDA含量;其中以喷施20.0mmol·L-1CaCl2·5H2O溶液和22.04mmol·L-1KH2PO4溶液作用效果最显著,喷施KH2PO4溶液在整个高温处理过程及高温结束后恢复120h、喷施CaCl2·5H2O溶液在高温处理120h和高温结束后恢复120h水稻叶片的抗衰老能力最强。     

甜菜品种（系）的ISSR标记数字指纹图谱构建及聚类分析

摘要：本文针对来源于荷兰的4个引进甜菜品种和国内的6个甜菜品系（其中2个为一年生野生甜菜）进行了ISSR指纹图谱构建和聚类分析研究。筛选出稳定性高且多态性好的6个引物用于试验。利用筛选的6条引物ISSR-PCR 共扩增出51个条带, 其中多态性条带百分率为86.3%. 利用该6条引物ISSR-PCR建立的指纹图谱能将试验中的全部甜菜品种都鉴定区分开。只利用2条引物L1和UBC846 扩增的8个多态性条带构建了10个甜菜品种（系）的数字指纹识别码,该数字指纹图谱能完全区分10个甜菜品种（系）,结果显示ISSR 指纹图谱能非常有效的鉴定不同的甜菜品种。利用生物软件NTSYS-pc针对10个试验甜菜品种（系）的ISSR 扩增条带进行遗传相似性聚类分析,结果显示10个甜菜品种（系）的相似系数为0.43与0.83之间,平均为0.62。利用非加权组平均法（UPGMA）进行聚类分析,结果显示10个甜菜品种（系）聚类为2个组和3个亚组。UPGMA 聚类分析能清楚的显示10个甜菜群体间的遗传关系并且聚类结果与10个甜菜群体的特性一致, 说明ISSR标记能用于甜菜不同群体间遗传距离的评估。     

唐古特大黄SRAP反应体系优化及引物筛选

SRAP-PCR反应体系的优化是SRAP分子标记的基础,为建立高效稳定的唐古特大黄SRAP反应体系,进一步对唐古特大黄进行遗传多样性、种质资源分析,本研究在单因素试验基础上,对唐古特大黄SRAP-PCR反应体系主要影响因素Mg~(2+)、d NTPs、引物、Taq酶进行正交试验L9(34)。结果表明,唐古特大黄最佳SRAP-PCR反应体系为:Mg~(2+)0.5 mmol·L~(-1),d NTPs 0.4 mmol·L~(-1),引物0.2μmol·L~(-1),Taq聚合酶0.06 U·μL~(-1),总体积25μL。利用最优体系进行引物筛选,从58对SRAP引物中获得了30对条带清晰、多态性好的引物对组合。SRAP-PCR优化反应体系的建立为利用SRAP技术进行唐古特大黄种质资源分析、遗传多样性研究等奠定了基础。     

Assessment of genetic diversity in Amomum tsao-ko Crevost & Lemarié, an important medicine food homologous crop from Southwest China using SRAP and ISSR markers

Amomum tsao-ko Crevost & Lemarié is an important crop that has been widely used in traditional Chinese medicine and daily diets for a long time. In this study, the genetic diversity and relationships of eight cultivated populations of A. tsao-ko grown in Southwest China were examined using sequence-related amplified polymorphism (SRAP) and inter-simple sequence repeat (ISSR) markers. The results showed that 139 (99.29%) of 140 and 185 (99.46%) of 186 bands were polymorphic by SRAP and ISSR primers amplification, respectively. The polymorphic information content of detected bands were 0.270 (SRAP) and 0.232 (ISSR), respectively. The average Nei’s gene diversity (H?=?0.217) and Shannon’s information index (I?=?0.348) at the species level generated by SRAP primer were higher than those by ISSR analysis (H?=?0.158, I?=?0.272). Genetic differentiation coefficients and molecular variance analysis (AMOVA) indicated that the genetic variance of A. tsao-ko mainly occurred within populations rather than among populations. The high genetic identity among populations was revealed by SRAP (0.937) and ISSR (0.963). Using UPGMA cluster analysis, principal coordinate analysis, and population structure analysis, the accessions were categorized into two major groups. Overall, results obtained here will be useful for A. tsao-ko germplasm characterization, conservation, and utilization.

     

均匀设计在枇杷ISSR-PCR反应体系优化中的应用

本实验通过U255（5^4）均匀设计实验研究,对枇杷ISSR—PCR分子标记体系中模板DNA、dNTPs、TaqDNA聚合酶、Mg^2＋、引物5个组分的浓度进行优化。获得25μL反应体系中各成分的适宜浓度或用量分别是：模板DNA为10ng、dNTPs为0．5mmol／L、TaqDNA聚合酶为1U、Mg^2＋为2．5mmol／L,引物为0．4μmol／L。与单因素梯度优化体系相比,操作简便,简化了实验步骤,获得的实验结果可靠,从100条ISSR引物中筛选出27条扩增良好的引物,并获得了这些引物的最佳退火温度,经琼脂糖凝胶电泳获得了清晰的图谱。这一优化体系的建立为进一步利用ISSR标记技术进行枇杷种质鉴定及遗传多样性分析提供了一个标准化程序。     

叶面喷施有机硅对草地早熟禾幼苗生长的影响

为明确有机硅对草地早熟禾幼苗生长的影响,以草地早熟禾(Poa pratensis L.)品种"午夜"为参试材料,设置7个有机硅肥梯度(0、1、2、2.5、3、4、5 mmol·L~(-1))进行叶面喷施,研究了不同浓度的有机硅对草地早熟禾苗长、苗干重、根长、根干重、根系总长、根系总表面积、根头数、叶片相对电导率及地上部硅含量的影响。结果表明,添加一定浓度的有机硅可以增加草地早熟禾的苗长、苗干重、根长、根干重、根系总长、根系总表面积和根头数,其中施有机硅2.5 mmol·L~(-1)处理表现最佳,显著高于对照,对根系平均直径有促进作用,但不显著;干旱胁迫下喷施有机硅能够减少叶片细胞电解质的渗漏,保持叶片细胞膜的完整性,提高草地早熟禾抗逆性;喷施不同浓度的有机硅均能显著提高草地早熟禾地上部含硅量,其中喷施3 mmol·L~(-1)有机硅制剂含硅量最高。可见,适宜浓度的有机硅显著促进了草地早熟禾的生长。     

基于碳酸氢钠为碳源的氢自养反硝化去除地下水中硝酸盐研究

氢自养反硝化修复地下水中的硝酸盐污染以其清洁、环保又经济而受到广泛重视。利用全自动恒温振荡仪,以NaHCO3为碳源驯化氢自养反硝化细菌,并对影响氢自养反硝化速率的因素进行了研究。结果表明,以NaHCO3作为唯一的无机碳源,不仅可以高效驯化氢自养反硝化细菌,而且可以控制体系的pH值,效果优于单独以CO2或以CO2和NaHCO3共同为碳源的系统;当单独以NaHCO3为碳源时,其浓度为2g·L-1时可以满足氢自养反硝化细菌的生长,并使体系pH保持在8.5±0.2;当初始NO3--N浓度〈135.6mg·L-1时,反硝化速率随着NO3--N浓度的升高而增大,当NO3--N浓度过高时（〉135.6mg·L-1）,会抑制氢自养反硝化的进行;当pH在6.0～9.0时,氢自养反硝化可以进行,但其最适pH为7.0～8.0,而当pH〈6.0或pH〉9.0时,反硝化基本停滞;温度为35℃时反硝化速率最大,为2.83mg·L-·1h-1,当温度为15℃时,有明显的亚硝酸盐积累。