高分辨率熔解曲线技术在大豆基因分型中的应用

高分辨熔解曲线(high resolution melting, HRM)分析技术是一种高效,快速,便捷的核苷酸检测方法。本实验从染料用量、模板浓度、产物片段长度3个方面探索了适宜HRM分析的最佳条件,并利用HRM技术对单核苷酸(single nucleotide polymorphism, SNP)及插入/缺失(insertion-deletion, InDel)检测及基因分型等方面进行了分析。结果表明:10μL反应体系中,20×Eva Green饱和染料加入0.1~0.3μL,模板浓度加入10~200 ng不影响HRM分辨率;扩增产物长度在70~190 bp范围内,插入/缺失片段长度3~13 bp范围内,高分辨熔解曲线均有较好的分辨效果。利用HRM分析技术检测分析F4个体基因型,结果与PAGE电泳分析完全一致。本实验结果说明,HRM技术与传统凝胶电泳基因分型方法相比,具有操作简单、分辨率高、准确快速、成本低等优点,是基因型鉴定的最佳选择。     

水稻功能性插入缺失标记（InDel）的筛选与应用

开展水稻品种纯度和真实性鉴定对水稻遗传育种和种子生产有着重要的意义。以245个长江中下游主推水稻品种为研究材料,从643个插入缺失（InDel）位点中筛选出124个功能性多态性位点,建立了InDel高效检测体系。进一步利用InDel标记vf0121641804和SSR标记RM7120分析水稻样品的纯度,同时选用覆盖12条染色体的24对InDel引物和48对SSR标准引物分析水稻品种真实性,结果表明,采用InDel标记检测水稻品种纯度和真实性的结果与采用SSR标记检测结果一致,说明水稻功能性InDel标记也可用于水稻品种纯度和品种真实性的鉴定。在此基础上,鉴定了245个水稻品种124个InDel标记的基因型遗传多样性并进行了聚类分析,结果表明,水稻材料间存在明显的群体结构,基本反映了不同品种间的亲缘关系。水稻功能性InDel标记的筛选与应用,不仅为品种纯度和真实性鉴定、遗传多样性分析提供了新方法;而且可用于分子辅助育种,提高强优势组合的预见性。     

大豆长片段插入/缺失标记的开发与应用

为了开发稳定可靠、操作简便的大豆分子标记,以12份地理来源不同的大豆种质资源为材料,通过基因组10倍深度重测序开发长片段插入/缺失(InDel)标记,并应用2018年黄淮海大豆多点鉴定96份参试品系DNA指纹图谱构建.结果表明,在参试材料中,共检测到插入/缺失片段长度大于20 bp的InDel标记66561个,平均每条...     

水稻InDel和SSR标记多态性的比较分析

为评价插入缺失（InDel）标记在水稻分子育种中的应用价值,本研究用日本晴和9311序列筛选得到遍布每条染色体的20对InDel标记和53对SSR标记,分析46份粳稻和47份籼稻的遗传多样性。研究表明这些InDel标记在籼粳亚种间具有很高的多态性,亚种内多态性较低,平均多态性水平显著小于SSR标记,InDel标记具有数量多,扩增产物稳定和易于检测等优点,将InDel标记应用到遗传图谱构建、基因定位分析和标记辅助选择中可以加速研究进程。     

InDel分子标记及其在水稻研究中的应用

InDel (insertion-deletion)分子标记是指根据在近缘物种或同一物种不同个体间基因组同一位点的序列发生不同大小DNA片段的插入或缺失(insertion-deletion)而设计的多态性引物.它具有分布密度大、准确性高,重演性好的特点,已广泛应用于水稻的遗传分析和分子辅助育种研究中.本研究对InDel分子标记的开发利用进行了综述,并着重总结了其在水稻的籼粳分化、遗传多样性分析、基因定位以及功能标记开发等方面的应用进展,旨在为今后更好地开展水稻MAS育种研究提供参考.     

SSR扩增产物检测方法比较及其实验操作注意事项

介绍了琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳和荧光标记毛细管电泳等几种PCR扩增产物检测的方法,比较了各自的优缺点,指出了应用这些方法实验操作过程中的注意事项,建议采纳试验结果精确度高、操作简便、高效的荧光标记毛细管电泳方法.     

基于重测序的芥蓝(Brassica alboglabra)全基因组InDel标记开发

碱基插入/缺失(InDel)在基因组中的分布密度仅次于SNP且易于基因型分型,成为分子标记开发的主要来源。为了开发芥蓝品种间有多态性的分子标记,本研究利用2份芥蓝自交系重测序数据鉴定的InDel位点,在全基因组范围内设计了367对InDel候选标记。通过PCR检测比较8个芥蓝自交系的多态性,发现284对标记在至少2个芥蓝自交系间有多态性,阳性率为77.4%。本研究利用重测序技术开发芥蓝品种间InDel标记效率较高,为种质资源分析、基因定位、分子标记辅助育种等提供了便捷工具。     

两个低谷蛋白基因插入缺失标记的设计与验证

低谷蛋白稻米是肾脏病人极有效的食疗辅助品,培育低谷蛋白功能性水稻品种具有重大意义。低谷蛋白基因Lgc1作为培育低谷蛋白功能性水稻品种的优质资源,受到了育种家的青睐。为提高低谷蛋白基因Lgc1分子标记辅助选择的准确性,我们根据其突变体在两个谷蛋白基因GluB4和GluB5间的碱基缺失,设计出了Lgc1基因的插入缺失标记InDel-Lgc1-A和InDel-Lgc1-B。利用InDel标记对W3660(Lgc1低谷蛋白品种)/南粳46(谷蛋白正常品种)的F2分离群体和13份水稻品种进行检测验证。依据其PCR扩增产物的电泳带型,可准确地区分出低谷蛋白纯合基因、谷蛋白正常纯合基因和杂合基因型3种带型,且3种带型与其植株或品种相应的蛋白性状表现完全一致,表明这两对InDel标记可用于Lgc1低谷蛋白基因资源的鉴定以及分子辅助育种。     

基于InDel标记快速检测黄瓜津优38种子纯度

以黄瓜品种津优38中插入缺失(InDel)标记为研究对象,筛选获得能够区分津优38父本、母本及其杂交种的[TT]缺失位点:应用焦磷酸测序技术检测该位点,初步建立基于InDel标记的津优38种子纯度鉴定方法并检测8批种子样品.结果表明,应用焦磷酸测序技术检测[TT]缺失住点能明显区分出津优38父本、母本及杂交种;基于InDel标记的津优38种子纯度鉴定方法具有高准确性、高通量、操作简单、易于自动化等优点;8批种子样品平均种子纯度为97.08%,与SSR鉴定结果(95.83%)基本相符.     

玉米InDel标记20重PCR检测体系的建立

为构建玉米多重PCR检测体系,提高分子标记检测效率,利用10份代表性玉米材料对238对InDel引物进行单重PCR评估,共得到192对扩增效率高、稳定性好的引物。根据软件评估结果、扩增质量、产物范围、染色体均匀分布原则从192对引物中优选出30对综合表现较好的引物形成扩增产物范围在80~200 bp和200~400 bp的两组核心引物组合,每套组合中有10对引物分布在不同染色体上。在核心引物组合的基础上综合考虑染色体分布、碱基片段范围、引物荧光颜色,逐一添加引物,最终形成两组玉米20重PCR体系,一组40重荧光标记毛细管电泳。     

玉米InDel分子标记20重PCR检测体系的建立

为构建玉米多重PCR检测体系，提高分子标记检测效率，利用10份代表性玉米材料对238对InDel引物进行单重PCR评估，共得到192对扩增效率高、稳定性好的引物。根据软件评估结果、扩增质量、产物范围、染色体均匀分布原则从192对引物中优选出30对综合表现较好的引物形成扩增产物范围在80~200 bp和200~400 bp的两组核心引物组合，每套组合中有10对引物分布在不同染色体上。在核心引物组合的基础上综合考虑染色体分布、碱基片段范围、引物荧光颜色，逐一添加引物，最终形成两组玉米20重PCR体系，一组40重荧光标记毛细管电泳。     

应用自动荧光测序系统分析不同水稻基因型SSLPs

本研究使用30对微卫星引物, 对14个不同类型及来源的水稻基因型材料进行SSR片段长度的多态性分析, 并运用自动荧光测序系统精确检测SSLP片段的长度, 结合GeneScan2.1和Genotype2.0分析软件进行数据输出和图象处理, 得到了多态性丰富的微卫星标记。 可以利用这些标记区别和鉴定不同类型和来源的水稻种质材料, 并进行亲源     

基于重测序的陆地棉InDel标记开发与评价

碱基插入/缺失(InDel)是基因组中丰富的遗传变异形式。InDel以其密度高、易于基因型分型等优点成为分子标记开发的理想来源。本研究利用262份陆地棉品系重测序数据鉴定的InDel位点,在全基因组范围内设计了3206个InDel标记并挑选均匀分布的320个标记进行验证。320个标记筛选出87个多态性标记,多态性率为26.88%。利用多态性标记对不同地理来源的262份陆地棉种质资源进行基因分型,共检测到160个等位位点;多态性信息含量(PIC)为0.0836～0.3750,平均值为0.3073;基因多样性指数变异范围为0.0874～0.5000,平均值为0.3876,表明我国陆地棉遗传基础相对狭窄。群体结构分析将262份陆地棉品系大致划分为2个亚群,聚类分析和主成分分析的结果与之基本一致。采用混合线性模型(Mixed linear model)对6个纤维品质性状的关联分析检测到65个关联位点(P 0.01),各位点对表型变异贡献率为2.57%～8.12%。本研究旨在利用重测序数据开发全基因组范围的可用于凝胶检测的InDel标记,为棉花种质资源研究和分子标记辅助选择育种提供便捷工具。     

玉米品种SSR标记毛细管电泳荧光检测法与变性PAGE银染检测法的比较研究

以192份玉米品种为材料,用7对SSR引物对毛细管电泳荧光检测和常规的变性PAGE银染检测两种SSR标记检测方法进行比较分析。结果表明,两种方法检测的SSR标记片段大小一致。毛细管电泳荧光检测法检测的结果更为精确、灵敏、高效,更适用于高通量材料的检测分析。对少量材料进行检测分析以及SSR标记的筛选时,使用常规的变性PAGE银染检测法更经济适用。     

基于大豆胞囊线虫病抗性候选基因rhg1的InDel标记开发与鉴定

大豆胞囊线虫病是严重危害大豆生产的重要病害之一,根据抗病候选基因开发标记可为分子标记辅助选择抗病材料提供标记资源.本研究通过对大豆胞囊线虫抗性候选基因rhg1的序列比对分析,发现4个插入/删除位点,针对其中3个多碱基插入/缺失位点开发了InDel标记.应用开发的3个InDel标记对33份栽培大豆进行基因型鉴定,共检测到等位变异11个,平均每个位点3.67个.其中rhg1-I1位点有等位变异5个,rhg1-I2位点有等位变异2个;rhg1-I4位点有等位变异4个.各等位变异发生频率范围为0.8%～77.3%.InDel标记与大豆胞囊线虫抗性间的关联分析表明,rhg1-14为抗性相关标记,对抗病资源的检出效率为88.2%,对感病资源的检出效率为100%.该标记的288 bp等位变异和294 bp等位变异为抗病相关等位变异,269 bp等位变异和272 bp等位变异为感病相关等位变异.此标记与常用于标记辅助选择的Satt309配合鉴定可以提高SCN抗病资源的检测效率.     

花生InDel标记开发及其在含油量QTL定位中的应用

培育高含油量品种是花生重要的育种目标,开发稳定高效的分子标记对于标记辅助选择花生高含油量品种具有重要价值。本研究针对2个含油量差异显著的亲本徐花13 (高含油量)和中花6号(低含油量),利用PacBio三代测序技术检测基因组结构变异,分别从徐花13和中花6号中检测到35,794个和74,703个结构变异。根据双亲结构变异信息,针对前期定位的含油量区间开发InDel (插入/缺失)标记84个,其中9个InDel标记的扩增片段证实在双亲间具有多态性。基于RIL (重组自交系)群体中的杂合残余获得的NIL (近等基因系)构建的一个包含1160个单株的F2群体,使用9个多态性InDel标记鉴定其基因型,构建了总长度为149.84 cM的局部遗传连锁图谱。结合F2群体的含油量表型数据,将该含油量QTL定位在标记M23至M11之间,位于A08染色体1.2 Mb区段内。本试验证实了InDel标记开展花生含油量QTL定位的可行性,其定位的含油量位点及其紧密连锁的InDel标记能够为花生分子标记辅助育种提供理论和技术指导。     

高通量的PCR模板植物基因组DNA制备方法

制备大量生物样品的模板DNA用于PCR检测是费时费人工的工作。本文介绍一种高通量的植物基因组DNA (gDNA)快速制备及其用于PCR基因型检测的操作方法。将一小段单子叶植物苗叶片(长度约30 mm或40 mm,与96方孔板的孔深大致相同) 或一小块(约2~4 mg)双子叶植物叶片放入96方孔板的各孔中、放入一粒钨合金珠和150 µL制备缓冲液,盖好硅橡胶盖,在涡旋器振动3~5 min破碎组织。用96针复制器(或多通道移液器)转移每样品约0.5~1.0 µL此粗制gDNA溶液(含有2~3 ng gDNA µL^-1)到96孔PCR板的反应液中,适合用各种类型的PCR标记(如简单序列重复SSR,插入缺失InDel等)进行基因型检测,或较大的DNA片段(>1 kb)的扩增,可以得到良好的效果。本方法的关键是控制合适的破碎叶片量与制备溶液量比例(约2~5 mg, 但不超过10 mg 150 µL^-1溶液),以及不要加入过多量的gDNA (不超过PCR反应液量的1/10),以免带入过量的杂质抑制PCR。因此,这种从种植材料,制备gDNA, 转移样品gDNA,到PCR都是96格式化操作的高通量、低成本方法适合于大量植物样品的规模化的基因型检测。     

基于大豆胞囊线虫抗病候选基因rhg1的InDe1标记发掘与鉴定

大豆胞囊线虫病是严重危害大豆生产的重要病害之一,根据抗病候选基因发掘标记可以为分子标记辅助选择抗病材料提供标记资源。本研究通过对大豆胞囊线虫抗病候选基因rhg1的序列比对分析,发现4个插入/删除位点,针对其中3个多碱基插入/缺失位点开发了InDel标记。应用开发的3个InDel标记对33份栽培大豆进行基因型鉴定,共检测到等位变异11个,平均每个位点3.67个。其中rhg1-I1位点有等位变异5个,rhg1-I2位点有等位变异2个;rhg1-I4位点有等位变异4个。各等位变异发生频率范围为0.8%~77.3%。InDel标记与大豆胞囊线虫抗性间的关联分析表明,rhg1-I4为抗性相关标记,对抗病资源的检出效率为88.2%,对感病资源的检出效率为100%。该标记的288 bp等位变异和294 bp等位变异为抗病相关等位变异,269 bp等位变异和272 bp等位变异为感病相关等位变异。此标记与常用于标记辅助选择的Satt309配合鉴定可以提高SCN抗病资源的检测效率。     

毛细管与聚丙烯酰胺凝胶电泳检测甜菜SSR位点的比较研究

为了探究毛细管与聚丙烯酰胺电泳方法的适用情况，比较其优缺点。本研究以8个甜菜栽培种资源为材料，选择8个SSR位点，分别使用聚丙烯酰胺凝胶电泳银染检测和毛细管电泳荧光检测每个位点的多态性，并对这两种方法的检测结果进行了比较。毛细管电泳荧光标记法可以准确的知道DNA片段的分子大小；PAGE电泳只能用肉眼与Marker比较估测得出大致分子量，不能得出准确分子量。8对引物两种检测方法的匹配比率分别是75%、87.5%、50%、75%、25%、100%、37.5%、50%。研究结果证明，两种检测平台数据整合存在较大差异。检测结果与引物是否是单拷贝、引物多态性，稳定性等因素有直接关系。测序检验结果表明，样品较少时利用PAGE电泳的方法来检测SSR位点的多态性，既能节省成本又能节省时间，还能保证检测结果的准确性。     

SSR 标记荧光毛细管电泳在种子检测中常见问题分析

SSR 分子标记荧光毛细管电泳在农作物种子质量检测中常用于种子真实性检测、种子纯度鉴定和指纹数据库的构建。试验过程中模板 DNA 浓度、特异峰型的统计分析以及仪器设备运行和维护、试验结果与指纹数据库的比对等关键环节都直接影响待测样品的结果判定。就检测中遇到的问题进行分析，并提出相应的解决方法，以期为农作物种子质量检测荧光毛细管电泳技术平台提供参考。