药用菊花SCoT-PCR反应体系的正交优化

为进一步开发利用药用菊花种质资源,为药用菊花的遗传多样性及分子鉴定研究提供技术支持,建立并优化药用菊花的目标起始密码子多态性-聚合酶链式反应(SCoT-PCR)体系,在方差分析基础上,运用L25(56)正交设计在5个水平上对影响药用菊花SCoT-PCR反应的模板DNA、Mg2+、dNTPs、Taq酶、引物5个因素进行优化试验,并对PCR结果进行分析。建立了药用菊花SCoT-PCR最佳反应体系(20μL):模板DNA 10 ng,引物0.8μmol·L-1,dNTPs 0.2 mmol·L-1,Mg2+2.0 mmol·L-1,Taq酶1.5 U,SCoT反应的影响因素依次为:Taq酶引物dNTPsMg2+模板DNA。优化的SCoT-PCR反应体系在多个药用菊花品种遗传多样性研究中得到了验证,结果表现出良好的稳定性、重复性和多态性丰富等特点,该体系的建立为药用菊花品种遗传多样性分析、系统发育研究、遗传图谱构建、基因定位和分子标记辅助育种研究奠定了基础。     

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。     

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+）。     

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。     

根瘤菌RAPD引物筛选及条件优化

用改良的SDS-CTAB酶裂解法提取了根瘤菌基因组DNA的模板,从100个10bp的随机引物中筛选出了16条在20个菌株上均能扩增出清晰的片段。应用L16(45)正交表研究了DNA模板、Mg2+、Taq酶d、NTPs和引物浓度对扩增迁移率重现性的影响,用这种方法建立的根瘤菌RAPD-PCR优化反应体系为:20μl体系中含2.5mg/L的DNA模板、2.00mmol/L的Mg2+、1.00U的Taq酶、0.05mmol/L dNTPs、0.35μmol/L随机引物。     

白木香SRAP—PCR反应体系的建立

本实验对白木香SRAP－PCR反应体系的影响因素（模板DNA,Taq酶,Mg^2＋d,NTP,引物）在4个水平上进行优化试验,筛选出各反应因素的最佳水平,建立白木香SRAP－PCR反应的最佳体系（20μL）：模板DNA50ng、引物0．30μmol／L、Mg^2＋ 1．5mmol／L、dNTP0．4mmol／L和购DNA聚合酶1．0U。适用于白木香的SRAP—PCR反应体系迄今未见报道,这一优化系统的建立为今后利用SRAP标记技术对白木香进行基础研究提供了一个标准化的程序。     

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。     

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。     

松毛虫DNA的提取及ISSR反应体系的建立

为摸索适宜松毛虫的ISSR体系，以油松毛虫为实验材料，研究了ISSR技术中PCR反应体系的主要成分对ISSR扩增结果的影响。对ISSR反应体系中Mg2+的浓度、引物浓度、dNTP浓度、Tag DNA聚合酶浓度、模板浓度以及退火温度进行了探索， 确立了适合松毛虫的ISSR反应体系为： 在25μL反应体系、Mg2+、引物和dNTP的最适浓度分别为2.5mmol.L-1、0.8μmolL-1、0.20mmol.L-1； 反应体系中Tag DNA聚合酶宜加入1.25Ｕ， 模板DNA应加入15～30ng；引物的最佳退火温度为45.9～52.4℃。并利用该反应体系对14个地区的5种松毛虫进行ISSR反应，用1.5％的琼脂糖凝胶电泳检测，谱带多态性丰富，清晰稳定，证实该体系稳定可靠。     

油茶SRAP-PCR反应体系的建立和优化

为了建立油茶SRAP-PCR扩增体系,本研究使用单因素试验设计,对反应体系的Taq酶、Mg2＋、模板DNA、dNTP和引物浓度5个主要影响因子各设10个不同的水平梯度,筛选出适宜的因子范围;在此基础上,进一步采用L16（45）正交设计,对影响油茶SRAP-PCR反应体系的5个因素在4水平上进行优化,建立了油茶SRAP-PCR最佳反应体系,即25μL体积中包含模板DNA30ng,Mg2＋2.8mmol/L,引物0.44μmol/L,dNTP0.2mmol/L和Taq酶1.0U。该SRAP-PCR体系的建立为油茶种质资源遗传多样性分析、品种鉴定及指纹图谱构建等研究提供了一个标准化的程序。     

狗牙根SRAP-PCR反应体系的优化

本研究以狗牙根幼叶为为试材,采用单因子试验和正交设计试验2种方法,对SRAP-PCR反应体系进行优化试验,结果表明狗牙根25μLSRAP-PCR最佳反应体系为：1.5mmol/LMg2＋、0.25mmol/LdNTP、0.4μmol/L引物、1.5UTaq酶和80ng模板DNA,最佳退火温度为50.6℃。运用该体系对30份狗牙根种质进行验证,电泳结果显示扩增条带清晰、多态性高,证明该体系稳定可靠,这一优化体系的建立为今后利用SRAP标记技术对狗牙根进行分子生物学研究提供了帮助。     

落羽杉属树木基因组总DNA的提取及SRAP反应体系的优化

本文针对落羽杉属植物组织中多糖、多酚等次生物质含量高的特点,对其基因组DNA提取方法进行研究,比较了SDS法、CTAB法提取落羽杉属植物基因组DNA的效果,结果表明：CTAB法提取效果较佳。在此基础上,利用正交设计法,对SRAP反应体系中的各个主要影响因子Mg^2＋．dNTP、引物、TaqDNA聚合酶进行了优化筛选,确立了适合落羽杉属植物SRAP-PCR反应的最佳体系,即10μL体系中含有1μL 10×PCR bufier,Mg^2＋2．0mmol／L,dNTP100μmol／L,引物0-3μmol／L,彻DNA聚合酶0．5U和50ng模板DNA。利用该优化体系,通过48对SRAP引物组合对2个落羽杉属植物（落羽杉和墨杉）及4个杂交后代进行SRAP扩增,结果发现,SRAP引物及优化后的反应体系能够有效地用于落羽杉属植物种质资源鉴定及遗传多样性分析等研究。     

葡萄SRAP反应体系优化及引物筛选

本试验利用L16（4^5）正交试验设计探寻葡萄SRAP—PCR反应体系中的关键因子,同时结合单因素试验简单、快捷的特点逐个对PCR反应体系的主要成分进行优化。充分利用两种方法的优点并降低试验工作量取得了较好的效果,建立了适于葡萄的SRAP反应体系。结果表明Mg^2＋浓度为影响葡萄SRAP—PCR反应的关键因素;优化的20μLSRAP—PCR反应体系中各组分的最适含量为：10×Buffer2．0μL,Mg^2＋2．5mmol／L,dNTPs0.3mmol／L,引物0．4μmol／L,砌DNA聚合酶1．0U,模板DNA1．0ng／μL。利用SRAP反应体系,从100对SRAP引物组合中筛选出扩增稳定,条带清晰,多态性好的引物19对。本研究建立的适于葡萄SRAP—PCR扩增的反应体系,将为葡萄种质遗传多样性评价、基因组分析、指纹图谱构建,分子标记辅助育种和遗传改良研究提供基础。     

亚麻SRAP反应体系的优化

通过研究亚麻SRAP反应体系中主要因子对扩增结果的影响,建立了亚麻SRAP—PCR反应的优化体系。在20μL的反应体系中将PCR的5个主要成分分别设定8个浓度梯度,结果表明,最适宜的优化浓度分别为：1．5mmol／L Mg^2＋、0.3mmol／L dNTP、1．5U Taq酶、30ng／μL模板DNA90ng和25ng／μL引物100ng。用6个亚麻材料验证优化体系,检测结果显示,多态性高,反应体系的稳定性和可重复性好,为SRAP标记技术在亚麻分子生物学研究方面的应用奠定了基础。     

荔枝SRAP—PCR反应体系的优化

SRAP（sequence-related amplified polymorphism）是基于基因的内含子和外显子区域进行检测的新型分子标记技术,具有多态性高、重复性好、易测序、便于克隆目标片段等特点,在荔枝（Litchi chinensis Sonn）中还没有相关的研究报道。为了建立适合荔枝的SRAP反应体系,对反应体系中的DNA模板、Mg^2＋、dNTP、引物、砌DNA聚合酶诸因子的用量进行了探索,确立了适合荔枝的SRAP反应体系为：在20μL反应体系中,模板DNA为40ng,Mg^2＋浓度2．5mmol／L,dNTP0．3mmol／L,引物5mmol／L,TaqDNA聚合酶1．0U。扩增程序为：94℃预变性3min,反应前5个循环在94℃1min、35℃1min、72℃1 min的条件下运行;随后的35个循环退火温度提高到50℃;最后72℃延伸10min。利用该反应体系对荔枝10个不同品系进行SRAP反应,用5％的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,结果显示：不同品系间DNA谱带多态性丰富。证实该体系稳定可靠,可以用于荔枝的分子标记研究。     

SRAP分子标记分析体系的建立及白簕资源亲缘关系分析

本实验对影响SRAP-PCR体系中的Mg2＋、dNTPs和引物浓度等因子进行了体系优化,建立了一套适合白簕SRAP检测的25μL反应体系：1.5mmol/LMg2＋,1.5mmol/LdNTPs,1μmol/L引物,10ng模板DNA,1.5UTaqDNA聚合酶;进一步以白梗簕菜为模板,利用优化的体系进行多态性标记引物组合分析,共筛选出17对引物;利用这些引物对7个白簕品种进行SRAP遗传多样性分析,共扩增出461条谱带。其中多态性谱带155条,多态性谱带比率为33.6%,白簕品种间的相似系数为0.7077~0.9474。经UPGMA聚类分析结果显示,所检测的7个白簕品种分为两大类,其中亲缘关系较近的青梗簕菜和细叶密刺簕菜聚成了一组;而其余的4个种,包括白梗簕菜、细叶小刺簕菜、紫柄簕菜、大叶大刺簕菜和红梗簕菜,聚成另一组。