不同检测方法对甜菜ISSR引物多态性的影响

为了探讨不同检测方法对甜菜ISSR引物扩增效果的影响以及各方法的优缺点,笔者应用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和琼脂糖凝胶电泳两种检测方法对甜菜ISSR 引物扩增效果进行了检测。利用12个不同的甜菜品种,对10 个ISSR引物进行扩增,分别采用6%的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳、1%的琼脂糖凝胶电泳以及2%的琼脂糖凝胶电泳对ISSR-PCR的扩增产物进行分离。结果表明：6%的聚丙烯酰胺凝胶电泳无论是检测的总条带数还是多态性条带数均远高于琼脂糖凝胶电泳,且条带清晰,易于识别,而2%的琼脂糖凝胶电泳检测的条带数高于或等于1%的琼脂糖凝胶电泳,且条带更易于识别,因此,对于利用ISSR 引物进行QTL定位、指纹图谱构建以及遗传多样性分析时,推荐使用6%的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,而对于种子纯度鉴定以及需要对ISSR扩增产物进行测序,则推荐使用2%的琼脂糖凝胶电泳。     

适合甜菜品种鉴定的SRAP核心引物的筛选

为筛选适合甜菜品种纯度鉴定的SRAP核心引物,以12个进口国外甜菜品种为材料,对546对SRAP引物组合进行扩增,利用8%的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳进行分离,选择适合甜菜品种纯度鉴定的SRAP核心引物组合。结果从546对SRAP引物组合中筛选出扩增条带清晰、多态性丰富、重复性好的引物组合23对,这23对引物组合共扩增出177条多态性条带,引物的PIC值均大于0.6。平均每对引物扩增7.7条多态性条带,从理论上讲,这些核心引物完全可以实现对现有甜菜品种的鉴定。     

甜菜SSR扩增产物不同检测方法的比较研究

利用16对甜菜SSR引物对12个不同的甜菜品种进行扩增,分别采用8%的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳、3%的Metaphor琼脂糖电泳以及3%的普通琼脂糖电泳对SSR扩增产物进行检测,比较不同检测结果的差异性。结果表明,8%的非变性聚丙烯凝胶分辨细小条带的差异远高于3%的Metaphor琼脂糖和普通琼脂糖,而Metaphor琼脂糖的的分辨率高于普通琼脂糖,但对于条带较少的引物,三种凝胶未显现出差异;对于条带数较多的引物,如果条带比较集中,三种检测方法差异显著,如果条带比较分散,三种凝胶之间的差异较小。由于Metaphor琼脂糖价格偏高、胶软不易操作且分辨率低于聚丙烯酰胺凝胶,因此不建议使用。而8%的聚丙烯酰胺凝胶则适合于指纹图谱的构建以及遗传多样性分析等等,普通琼脂糖可以应用在品种纯度的鉴定。     

检测方法对甘蓝和大白菜品种RAPD标记鉴别多态性的影响

分析了琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳2种检测方法对甘蓝和大白菜品种RAPD标记鉴定多态性水平的影响.用12个随机引物扩增了14个甘蓝品种,琼脂糖凝胶电泳检测的结果为平均每个引物产生4.5条扩增带,其中1.5条具有多态性,多态性频率为33.3％.同时对产生条带最多的引物(S149)所扩增的产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,结果检测到了30条清晰可见的扩增带,其中19条具有多态性,为前者的6倍,可以完全鉴别14个甘蓝品种.用5个随机引物扩增了23个大白菜品种,用两种检测方法同时检测了扩增结果.结果表明,琼脂糖凝胶电泳检测的平均多态频率为30％,聚丙烯酰胺凝胶电泳检测平均多态频率为61％,后者为前者的两倍.因此,在使用RAPD标记进行甘蓝和大白菜品种鉴别时,聚丙烯酰胺凝胶电泳检测方法能大大提高检测效率.     

适合于甜菜品种鉴定的ISSR核心引物的筛选

探寻适合甜菜品种鉴定的ISSR引物,用以构建甜菜品种的指纹图谱。利用一个品种对全部100条ISSR引物进行退火梯度实验,然后利用16个进口甜菜品种在每个引物的最佳退火温度下对全部引物进行扩增,筛选适合甜菜品种纯度鉴定的ISSR引物。结果从100条ISSR引物中筛选出多态性高、扩增条带清晰、重复性好的引物16条,这16条ISSR引物总共扩增100条多态性条带,引物的PIC值均大于0.6,从理论上讲,这些核心引物完全可以实现对现有甜菜品种的鉴定。     

利用DAMD分子标记构建甜菜品种的分子身份证

为了根据遗传背景快速区分和鉴定甜菜品种的真实性和特异性,补充和打破形态学鉴定法的短板和局限,以96份甜菜登记品种为试材,采用DAMD分子标记技术构建了甜菜品种的分子身份证。结果显示,有7条扩增条带清晰、多态性较好的DAMD引物可用于鉴别甜菜品种,这7条引物共检测出103条带,其中多态性条带101条,多态性98.1%;96个品种间的最小遗传距离为0.039,最大为0.485,平均遗传距离0.237。通过聚类分析,96个甜菜品种被分为两类群,类群I仅有54号品种,类群II包含其余95个品种,类群II进一步又分两个亚群。仅利用URP1F、URP17R和URP2R这3条引物组合将96个供试甜菜品种完全区分。利用DAMD引物构建甜菜品种的分子身份证,为快速、高效地鉴定甜菜品种提供了一种新的途径,也为保护育种家和农民的利益提供了保障。     

甜菜EST-SSR引物的快速筛选

为了快速从甜菜EST-SSR引物中筛选出适合甜菜分子生物学的引物,利用12个不同的甜菜品种对80对甜菜EST-SSR引物进行扩增,同时设置12个不同的退火温度,利用8%的非变性聚丙烯酰胺凝胶对PCR产物进行分离。结果表明：80对EST-SSR引物虽然均能够扩增出产物,但绝大部分引物扩增的条带由于没有多态性或者条带难以辨别而不能够使用,只有13对引物扩增出了清晰、易于识别的条带,有4对引物多态性较高,其余9对引物多态性均较低,而梯度退火温度则表明,退火温度对EST-SSR引物影响不大,只有个别引物会在较低退火温度条件下产生非特异性的条带,因此将所有引物的退火温度均设定为60℃。利用不同品种以及梯度退火温度可以实现EST-SSR引物的快速筛选,但要想筛选出多态性高的引物还需要对更多的EST-SSR引物进行筛选。     

适于甜菜品种鉴定的SSR核心引物的筛选

为了筛选出适合于甜菜杂交种鉴定的核心引物,以16个在中国种植面积较大的进口甜菜品种为材料,对已公布的130对甜菜SSR引物以及70对甜菜EST-SSR引物进行筛选。结果从200对甜菜SSR引物中筛选出了24对扩增条带清晰、重复性好且多态性高的核心引物。这24对引物中有22对引物的PIC值大于0.5,其中7对引物的PIC值均大于0.8,可以作为甜菜品种鉴定的首选核心引物。利用筛选出的核心引物对16个甜菜品种进行聚类分析,结果16个品种分为3类,基本上是同一公司的品种聚在了一起。甜菜SSR核心引物的筛选将大大加速甜菜品种纯度和真实性鉴定的速度,也将更快的促进甜菜分子生物学其他领域的发展。     

甜菜DAMD-PCR体系的建立及优化

为了建立甜菜DAMD扩增体系,以期利用DAMD引物应用于甜菜品种指纹图谱的构建及分子标记辅助育种。本实验利用单因素变量的方法对甜菜DAMD体系进行优化。同时选用12个甜菜品种,利用优化的体系对25条DAMD引物进行扩增。获得甜菜的最适DAMD体系:总体积为20μL,包含模板DNA 10~80 ng、0.75 U的DNA聚合酶、0.2μL的d NTPs(2.5 mmol/L each)以及2.0μL的引物(10μmol/L)。同时25条引物均扩增出了清晰条带,除了个别引物多态性较差外,其余引物多态性都非常的丰富,其中引物62H(-)就可以把实验中用到的12个甜菜品种全部区分开。由此可见,DAMD引物的扩增效率很高,并且扩增结果稳定,条带清晰,非常适合甜菜品种指纹图谱的构建及遗传多样性分析。     

甜菜SCoT核心引物的筛选

【研究目的】为了筛选出适合甜菜品种遗传多样性分析的SCoT引物,为SCoT引物得以在甜菜中进行深入应用奠定基础,本研究甜菜以8个来自不同国家的甜菜品种为材料对80条SCoT引物进行扩增【方法】扩增方法采用SCoT-PCR最优反应体系包含2.0 μL的10×PCR buffer（含Mg2+）、10 ng的DNA、0.5 U的Taq DNA聚合酶、10 μmol/L的引物2 μL以及0.1 μL的dNTPs (2.5 mmol/L each)。【结果】结果从80条SCoT引物中筛选出20条多态性高的引物,这20条引物最多扩增出16条多态性条带,最少扩增出2条多态性条带,扩增总条带155条,其中多态性条带为134条,多态性条带的百分比为86.5%。【结论】通过对核心引物的有效性验证,表明筛选出的20个核心引物非常适合用于甜菜指纹图谱的构建。     

利用分子标记快速鉴定甜菜育性的研究

试验旨在优化分子标记鉴定甜菜育性的整个鉴定过程,为分子标记鉴定甜菜育性真正应用于实际育种工作打下基础。以随机抽取的10份糖甜菜和5份甜菜多胚种质资源嫩叶为试材,采用两种甜菜DNA提取方法、双重PCR以及两种电泳方式对甜菜育性进行鉴定。结果表明,裂解液法在提取甜菜DNA上更加高效便捷,1 h就可以提取100份甜菜DNA,效率远远高于CTAB法;采用双重PCR的方式进行甜菜育性鉴定完全可行,使甜菜育性鉴定时间减半。对两种电泳方式进行对比发现,6%聚丙烯酰胺凝胶电泳跑出的结果不能满足实验要求,而1%琼脂糖凝胶电泳跑出的结果完全满足实验要求。通过对用分子标记鉴定甜菜育性的整个鉴定体系进行优化,得出用裂解液法进行甜菜DNA的提取、双重PCR进行甜菜育性的鉴定、电泳方式选用1%琼脂糖凝胶电泳可以达到快速鉴定甜菜育性的目的。     

利用InDel技术评价甜菜品种的一致性

为了探索InDel分子标记技术在鉴定甜菜品种一致性中的可行性，本研究以8个甜菜品种为试材，每个品种取24个单株，分别提取基因组DNA，利用9对InDel引物对每个甜菜品种的24个单株分别进行InDel-PCR扩增，根据扩增条带分析每个甜菜品种的一致性分布特征。结果表明8个甜菜品种所有位点的平均一致性比率在67.7%~88.1%之间。单一引物在不同品种中表现出的一致性比率具有一定差异。例如，利用ND286引物在品种985和品种1123中检测出的一致性比率为100%，但是在其他品种中检测出的一致性比率分布在46%~63%之间。不同引物在同一品种中表现出的一致性比率可能相同，但其区分出的不一致植株可能相同也可能不同。比如，在平均一致性最好的品种1015中，ND31和ND71引物在24个植株中检测出的一致性比率相同，但ND31引物区分出的差异植株为13、14和15号植株，而ND71引物区分出的差异植株为8、15和21号植株。因此利用单个位点引物对甜菜品种一致性进行鉴定不具有普遍性和科学性，应该综合多个位点的表现进行一致性鉴定，且现阶段甜菜品种一致性鉴定的标准不宜设置过高。     

利用PCR仪快速提取甜菜基因组DNA

为了寻找一种快速提取甜菜基因组DNA的方法,以甜菜干种子、幼苗、种仁以及甜菜叶片干粉为原料,利用PCR仪结合碱裂解法快速提取甜菜基因组DNA,利用微量分光光度计检测取DNA的浓度,并用甜菜SSR引物对提取的DNA进行扩增。结果表明,在4 种材料中均检测到了DNA,干种子、幼苗、种仁以及叶片干粉中提取的DNA平均浓度分别为432、197、158、448 ng/μL,无论是DNA原液还是稀释到20 ng/μL的工作液,均能在SSR-PCR反应中扩增出清晰的条带。该方法提取甜菜基因组DNA简单、快速,仅需要NaOH和HCl两种药品,提取的DNA完全可以用于SSR-PCR反应,为快速鉴定甜菜品种纯度和真实性提供了技术支持。     

Fast and reliable strawberry cultivar identification using inter simple sequence repeat (ISSR) amplification

ISSR amplification was evaluated for its applicability to strawberry varietalidentification. Eighteen primers based on various di- tri- or tetra- SSR motifswith 3 or 0 5'-selective nucleotides for anchoring were screened against thestrawberry genome by agarose gel electrophoresis. PCR conditions wereoptimised to obtain high quality patterns. Five primers that gave informativepatterns were selected and used to characterise, by polyacrylamide gelelectrophoresis, 30 strawberry varieties of various geographic and geneticorigins. A total of 390 bands, 113 of which were polymorphic (30%),were generated using these five primers. Genetic similarity between varietieswas estimated using Jaccard's coefficient of similarity. The associationsbetween varieties revealed by UPGMA analysis were consistent withpedigree data. With only one primer, all the varieties were distinguishedincluding those with a common pedigree. Banding patterns were highlyreproducible for DNA samples extracted from different tissues (leaves,sepals, and rhizomes) of the same plant, or from different plants (clones)of the same variety. ISSR technique is therefore a potentially useful tool forthe identification of strawberry varieties because it is simple, fast,cost-effective, highly discriminant and highly reliable.