用等位基因特异PCR检测普通小麦（Triticum aestivum L.）的单核苷酸多态性

 【目的】以2份六倍体小麦Opata85和W7984及其重组近交系（RIL）的111个株系和3份小麦二倍体野生近缘种为材料，研究用等位基因特异PCR检测普通小麦中单核苷酸多态性的方法。【方法】利用直接测序的方法检测2份六倍体小麦和3份小麦二倍体野生近缘种TaDREB1基因的DNA序列，在B基因组上发现了2个SNPs。以其为3?端，设计等位基因特异引物及其互补引物，对SNP进行分型，同时研究了特异引物3?端碱基错配对等位基因特异PCR的影响，优化了PCR反应体系。【结果】等位基因特异引物3?端不同位置的碱基错配及不同类型的碱基错配对PCR结果影响较大；在等位基因特异PCR中，Mg2+、dNTP及Taq DNA聚合酶的用量均大于普通PCR。【结论】只要在等位基因特异引物3?端加上合适的错配碱基，并且优化其PCR反应体系，用等位基因特异PCR方法检测六倍体小麦中的单核苷酸多态性是可行的。     

用等位基因特异POR检测普通小麦（Triticum aestivum L．）的单核苷酸多态性单核苷酸多态性

【目的】以2份六倍体小麦Opata85和W7984及其重组近交系（RIL）的111个株系和3份小麦二倍体野生近缘种为材料，研究用等位基因特异PCR检测普通小麦中单核苷酸多态性的方法。【方法】利用直接测序的方法检测2份六倍体小麦和3份小麦二倍体野生近缘种TaDREB1基因的DNA序列，在B基因组上发现了2个SNPs。以其为3’端，设计等位基因特异引物及其互补引物，对SNP进行分型，同时研究了特异引物3’端碱基错配对等位基因特异PCR的影响，优化了PCR反应体系。【结果】等位基因特异引物3’端不同位置的碱基错配及不同类型的碱基错配对PCR结果影响较大；在等位基因特异PCR中，Mg^2＋、dNTP及TaqDNA聚合酶的用量均大于普通PCR。【结论】只要在等位基因特异引物3’端加上合适的错配碱基，并且优化其PCR反应体系，用等位基因特异PCR方法检测六倍体小麦中的单核苷酸多态性是可行的。     

多倍体植物中单核苷酸多态性(SNPs)的开发

单核苷酸多态性(SNP)是指在基因组水平上由单核苷酸的变异所引起的一种DNA序列多态性.在人、拟南芥、水稻等二倍体生物中,已经开发出大量的SNP标记并被用于群体结构分析、关联作图等研究,而在棉花、油菜、小麦等多倍体植物中,SNP的开发与应用却进展迟缓.为促进多倍体植物中SNP的开发,本文对多倍体植物中SNP标记开发所遇到的难题进行了阐述,并对多倍体中SNP标记开发方法进行了梳理,包括位点特异性引物的PCR片段直接测序,利用多倍体的近缘二倍体区分SNPs和部分同源序列间的差异(homoeologous sequence variants,HSVs),利用2代测序技术大规模发掘SNPs,基于公共数据库的序列通过生物信息学分析获取候选SNPs,通过遗传(分离)模式的研究验证SNPs等.利用上述方法可实现多倍体植物中SNP标记的大规模开发.     

‘鲁丽’ב红1#’苹果杂交群体全基因组KASP标记开发及验证

【目的】利用‘鲁丽’ב红1#’亲本及杂交后代,开发苹果叶片性状竞争性等位基因特异PCR(kompetitive allele-specific PCR,KASP)标记,为苹果光能高效利用育种提供参考。【方法】以‘鲁丽’和I型红肉苹果‘红1#’及其134个杂交后代的幼嫩叶片为材料,调查叶片性状表型（包括叶片长度、宽度、叶绿素含量、花青苷含量、光合参数和叶绿素荧光参数等）数据。采用Illumina HiSeq 2500测序平台进行全基因组重测序,通过短序列比对软件将测序序列（reads）回贴到苹果参考基因组,利用GATK软件工具包检测单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms, SNP）标记。【结果】‘鲁丽’和‘红1#’及其134个杂交后代重测序得到有效reads数分别为164 776 660、149 482 876和3 927 370 200。与苹果参考基因组比对率分别为98.77%、98.89%和97.79%。共检测到6 445 766个SNP。经过滤后获得94 208个特异性强,准确性高的SNP位点。对每个SNP进行KASP引物设计,最终开发了5...     

基于KASP技术的稻瘟病抗性基因Pi9分子标记的开发与评价

【目的】开发抗稻瘟病基因Pi9的荧光分子标记,为抗稻瘟病水稻品种分子育种提供简便、可靠的基因分型检测方法。【方法】利用PCR克隆测序,并比对供体亲本与受体亲本之间抗稻瘟病基因Pi9序列的差异,开发1个基于SNP位点的高通量KASP分子标记。【结果】利用该标记对水稻杂交群体278个单株进行基因分型检测,结果发现141个单株的基因型为T/T,137个单株的基因型为C/C,分型结果与SSR分子标记检测结果一致;通过在岑溪稻瘟病高发区进行稻瘟病鉴定,验证了Pi9-KASP分子标记有较强可靠性。【结论】基于SNP位点开发的Pi9-KASP分子标记可以高效应用于水稻抗稻瘟病品系的种质资源鉴定及分子标记辅助选择育种中。     

利用转录组测序开发甘蔗SNP分子标记

【目的】利用转录组测序开发甘蔗SNP分子标记,为甘蔗建立一种高效和低成本的分子标记开发方法。【方法】以40个甘蔗栽培品种为试验材料,使用高通量测序平台获得其转录组数据,经质控后将其匹配到参考基因组,然后使用GATK软件检测和过滤SNP分子标记,并使用snpEff对SNP进行注释及统计分析。利用这些SNP分子标记进行系统发生分析、主成分分析和群体结构分析。最后,开发KASP标记并随机验证其有效性。【结果】转录组数据经质控后平均每个样本获得6.5 Gb的序列。通过变异分析和多重过滤筛选后,共获得220397个注释到染色体上的双等位基因SNP位点,平均密度为3 SNP/kb。SNP类型及分布特征分析结果表明,编码区错义突变与沉默突变的比值(N/S)为1.05,转换类型和颠换类型的比值(Ts/Tv)为1.89,杂合SNP占38.66%~49.91%,位于转录本的SNP比例为44.74%。系统发生分析、主成分分析和群体结构分析结果均表明,甘蔗栽培品种遗传来源较为单一,但群体分化较大。开发了11176个KASP分子标记,并随机合成25组KASP引物进行多态性验证,共有23组(92%)引物能检测到扩增产物,7组(28%)在40个甘蔗材料中呈现多态性,进一步验证了这些标记有效性。【结论】与传统SSR分子标记和基于GBS(Genotyping-by-sequencing)简化基因组测序的SNP分子标记开发方法相比,基于转录组测序的甘蔗SNP分子标记开发方法在保证质量和数量的情况下能获得更大比例的有效SNP,更有利于发掘功能SNP位点,为甘蔗分子SNP标记的开发提供了新的途径。     

超甜玉米bt2基因SNP位点的分析及分子标记辅助筛选

【目的】利用等位基因特异PCR技术对超甜玉米的基因型进行分子鉴定,建立根据单核苷酸多态性(SNP)进行分子标记辅助筛选的平台。【方法】根据超甜玉米基因bt2启动子区域序列设计引物,通过等位基因特异PCR扩增,对PCR产物进行测序,利用ClustalX软件,分析比较了32份超甜玉米自交系bt2基因启动子区域的核苷酸序列,并进行了分子鉴定。【结果】在扩增的888bp序列中有3个SNP位点,分别在bt2基因转录起始上游的-20,-103和-107bp处,通过对32份超甜玉米自交系的SNP位点分析,将其区分为AAA和GGG 2种单体型。【结论】利用3个SNP位点中的-103(A/G)位点进行等位基因特异PCR,成功地鉴定了超甜玉米自交系的基因型,建立了通过等位基因特异PCR辅助筛选bt2基因的平台。     

18个双孢蘑菇核心种质的重测序初步分析

【目的】通过对双孢蘑菇不同类型核心种质的基因组重测序分析,探讨双孢蘑菇不同类型菌株间基因组存在的差异及开发相关分子标记。【方法】对双孢蘑菇国内外杂交菌株、野生菌株、高产型或优质型传统菌株、棕色菌株、不育菌株等共18株核心种质进行基因组重测序,应用不同的生物信息学处理软件,对测序得到的原始reads序列与双孢蘑菇参考基因组H97序列进行比对,同时基于比对结果进行SNP、SV检测,通过检测结果对多态性标记分布进行统计并实现DNA水平差异基因挖掘和差异基因功能注释等。【结果】样品测序共获得21.63 G数据量,Q30平均达到89.10%。样品的reads与参考基因组H97的比对效率平均为82.50%,基因组覆盖度为96.32%,平均深度分别在33X左右。基于测序数据与参考基因组的比对结果,共检测获得约813 768个SNP,53 840个InDel,平均每个个体获得924个SV变异。【结论】国内外菌株的亲缘关系表明As2796系列与U1系列是世界上并列的两大双孢蘑菇杂交品系。     

重叠延伸PCR法扩增猪囊尾蚴AgB基因及其在BHK-21细胞中的表达

 【目的】克隆猪囊尾蚴AgB基因并在体外细胞中表达。【方法】采用 RT-PCR法分别扩增AgB基因的上半段和下半段序列。采用重叠延伸PCR法（splicing overlap extension PCR method,SOE-PCR）把具有35个相同碱基的上下半段扩增为全长基因,并构建到真核表达载体pVAX1,将酶切、PCR、测序鉴定的阳性质粒经脂质体转染 BHK-21细胞。通过SDS-PAGE、Western-blotting、间接免疫荧光法,检测细胞中B抗原的表达。【结果】琼脂糖凝胶电泳显示扩增的不同片段大小分别与预期的相同。重组表达载体转染BHK细胞后有荧光出现。表达的蛋白能被猪囊尾蚴病阳性血清所识别。【结论】通过重叠延伸PCR法成功扩增了AgB基因全长并构建到真核表达载体,目的蛋白在BHK-21细胞中表达。     

基于SLAF-seq技术的乔木柳SNP位点开发

【研究意义】采用SLAF-seq测序技术开发乔木柳SNP位点对乔木柳育种发展有重大意义。【方法】本研究根据两亲本和杂交的F1代遗传群体经亲本鉴定195株为研究对象,利用SLAF-seq测序技术进行测序。选择同科基因组大小相似的三角叶杨的基因组作为参考基因组,通过电子酶切预测,最终选择Hae III和Hpy166 II两种酶进行酶切试验,长度在314~364 bp之间的酶切片段序列定义为SLAF标签,预测可得SLAF标签126 008个,位于重复序列区的SLAF标签比例为1.60%。为进一步评估酶切方案的有效性与酶切效率,以水稻的测序数据为对照,通过SOAP软件比对水稻基因组(大小为382M)的测序reads与三角叶杨的基因组。【结果】通过研究得到双端比对效率为96.67%,酶切效率为92.06%,SLAF建库正常。采用本次研究中开发得到的SLAF标签277 333个,按照等位基因数和基因序列之间的差异,共获得99 526个多态性SLAF标签,比例达到35.89%。按照遗传学通用等位编码规则,成功编码了58 763个多态性SLAF标签。为构建遗传图谱进一步对SLAF标签进行过滤,最终获得6744个SLAF标签,进一步进行SNP位点的开发,在各连锁群上共开发得到9488个SNP位点。【结论】SLAF-seq技术可以很好地应用于乔木柳SNP位点的开发,可利用所开发的SNP标记,联系群体中不同个体的表型,关联定位与某性状紧密连锁的分子标记,进而可以实现优良基因的精细定位。     

一种高效提取虎耳草科植物基因组DNA的方法

[目的]探索从虎耳草科植物中提取DNA的有效方法。[方法]采用改进的CTAB法,从11种虎耳草科植物中提取DNA。以提取的DNA为模板,利用通用引物"psbAF"和"trnHR"对虎耳草科植物叶绿体DNApsbA-trnH片段进行PCR扩增。[结果]通过该方法提取的DNA纯度较高,质量较好。用所得DNA进行psbA-trnH扩增的产量高,可用于后续的测序等分析。对山地虎耳草的PCR产物纯化后进行测序,得到262 bp的序列。将其与GenBank中的虎耳草属其他植物的psbA-trnH序列进行比对分析,证实该序列为目标psbA-trnH片段的区域。[结论]该方法可有效去除次生物质对DNA的干扰,提取的基因组DNA可用于叶绿体psbA-trnH测序分析和其他遗传学分析。     

草鱼羧肽酶A4基因部分序列多态性及生长性状关联分析

[目的]筛选出更多与草鱼生长相关的SNP位点标记,为草鱼分子育种研究提供理论依据.[方法]根据草鱼EST数据库中属于消化酶的羧肽酶A4基因的cDNA序列设计引物,采用PCR产物直接测序法,对含预计SNP位点的cDNA序列进行扩增、测序,并寻找新的SNP位点.[结果]cDNA上预计的SNP位点不存在,但在内含子3上检测到两个SNP位点,分别位于内含子的第40、241个碱基处,命名为A40G位点和G241T位点.经创造酶切位点的限制性片段长度多态检测(CRS-RFLP),发现A40G位点AA型占50.3%、AG型占23.8%、GG型占25.9%,G241T位点的GG型占48.6%、GT型占47.9%、TT型占3.5%.利用一般线性模型(GLM)将两个SNP位点与草鱼6个生长性状进行关联分析,结果表明,A40G位点的GG型个体在体重、体长、体高均高于AA型和AG型,但差异不显著(P>0.05);G241T位点TT型个体最重,GG型最轻,但差异不显著( P>0.05);A40G和G241T两个位点组成的7种双倍型个体的体重、体长、体高、尾柄高等重要生长性状差异也不显著(P>0.05).[结论]在草鱼羧肽酶A4基因的内含子3上发现两个SNP位点(A40G位点和G241T位点),每个SNP位点都可分为3种基因型,但两个SNP位点的不同基因型以及由其组成的双倍型与草鱼的重要生长指标均不存在显著相关.     

侧金盏花CBF转录激活因子基因片段的克隆

[目的]探索CBF转录激活因子基因在侧金盏花中是否存在。[方法]以侧金盏花基因组DNA为模板,根据拟南芥CBF基因序列的保守区设计1对特异性引物,通过PCR扩增获得1个DNA片段,将其克隆到pUCm-T载体中,转化大肠杆菌TG1,筛选阳性克隆并对其进行测序鉴定。[结果]测序结果显示通过PCR扩增获得的基因片段长448 bp。在GenBank中检索,该序列与从拟南芥和其他作物中克隆的CBF同源基因序列同源性较低,说明是一个新的基因片段,初步认定该片段是侧金盏花CBF基因片段。[结论]该研究为进一步克隆侧金盏花CBF转录激活因子基因全长序列、鉴定其生物学意义奠定了基础。     

致病性嗜水气单胞菌气溶素基因PCR检测方法的建立

[目的]建立一种基于PCR的致病性嗜水气单胞菌的检测方法。[方法]采用平板划线法从患病鲫鱼病灶部位分离、纯化获得嗜水气单胞菌,采用CTAB法提取DNA,根据GenBank已经登录的致病性嗜水气单胞菌气溶素基因保守序列设计引物P1和P2,并以P1、P2为引物对其进行PCR扩增,将测序结果在Blast上进行比对分析。[结果]PCR扩增得到一条约540 bp的条带,Blast分析表明该基因与GenBank登录的气溶素基因的同源性达95.67%。[结论]试验建立的致病性嗜水气单胞菌气溶素基因PCR检测方法简单、可行。     

鸡传染性喉气管炎病毒PCR快速检测方法的建立

根据GenBank发表的传染性喉气管炎病毒(ILTV)TK基因序列(EF552578),设计合成了1对特异性引物,通过优化反应条件,成功地从ILTV疫苗株中扩增出329 bp特异性片段,而传染性支气管炎病毒、新城疫病毒及马立克病毒基因组均未扩增为出相应的片段。回收的PCR产物经EcoRⅠ酶切和测序鉴定,证实了该扩增片段的特异性。PCR检测ILTV DNA的最小检测量为30 pg。经临床初步应用表明,该方法的建立使传染性喉气管炎病毒的检测更为快速、简便、经济和实用。     

草莓角斑病菌PCR检测研究

[目的]研究草莓角斑病菌的快速检测方法。[方法]根据草莓角斑病菌的hrp基因,设计了1对引物XF-F/R,进行该病菌PCR特异性扩增。[结果]该引物可特异性地扩增草莓角斑病菌的DNA、菌悬液、人工接种样品。[结论]该检测方法特异性强、灵敏度高,可适用于草莓角斑病菌的检测。     

慢病毒生产卵泡抑素转基因绵阳PCR检测方法的建立(英文)

[目的]建立稳定快速的慢病毒转基因羊DNA水平检测方法。[方法]采集初生转基因羔羊的子叶、脐带、尾组织以及死亡羔羊的全身各组织,提取基因组DNA作为模板进行PCR检测,以Follistatin基因N+D1片段特异性引物进行PCR检测;同时,对慢病毒载体的CMV启动子、5’-LTR等结构元件进行PCR检测;提取死亡羔羊的全身组织以及转基因羔羊的活体肌肉组织总RNA,进行RTPCR检测。[结果]采用试剂盒提取的基因组DNA比常规方法提取的DNA快速、高效,且更易被检测,扩增时的引物采用载体上游与目标基因下游的组合大大增加了检测的特异性,避免了内源性目标基因的干扰而造成假阳性;初生转基因羔羊的尾组织可作为PCR检测的组织样品,其结果可靠、准确;对CMV启动子及5’-LTR等结构元件作PCR检测为转基因动物的安全性考察提供了数据,同时验证了转基因羔羊目的基因的检测结果;对转基因羔羊肌肉组织提取总RNA后进行RT-PCR检测,其中有3只羔羊没有检测到转录产物,其他均有转录。[结论]该研究建立的转基因绵羊PCR检测方法高效、快速且准确,为进一步蛋白水平检测提供试验依据,也为建立转基因绵羊系统性多层次的检测方法奠定基础,还为转基因绵羊的安全监测提供了稳定的技术平台。     

苜蓿叶绿体DNA的提取及其Rbcl基因片段的克隆

[目的]获得高纯度的苜蓿叶绿体DNA（cpDNA）和Rbcl基因片段。[方法]采用改进的高盐低pH法分离和纯化苜蓿叶绿体DNA;利用叶绿体基因组进化中高度保守的特点,设计引物,从苜蓿叶绿体基因组中扩增Rbcl基因,利用生物学软件对测序结果进行分析。[结果]经检测分析,获得了产率较高和纯度较好的苜蓿叶绿体DNA,并用PCR方法扩增获得了1 130 bp的Rbcl基因片段。该基因片段有17个常用的限制性内切酶酶切位点,与烟草、水稻、菜豆、玉米、甘薯和甜菜中Rbcl基因核苷酸的同源性为85.6%～90.6%。[结论]为构建苜蓿叶绿体表达载体和通过叶绿体生物反应器生产药用蛋白等奠定了基础。     

应用Taqman荧光定量PCR快速检测宠物食品中的沙门氏菌

[目的]建立快速检测宠物食品中沙门氏菌(Salmonella)的荧光定量PCR方法。[方法]根据Genbank中登录的沙门氏菌吸附和侵袭上皮细胞表面蛋白invA基因序列设计合成引物和探针,检测该方法的特异性和敏感性。[结果]该方法具有良好的特异性,对沙门氏菌的检测灵敏度可达到17 CFU/反应(25μl/反应)。应用该方法检测人工污染宠物食品,样品经18 h增菌后,结果均为阳性。[结论]该研究建立的Taqman荧光定量PCR方法可以快速、准确地检测宠物食品中的沙门氏菌。     

琥珀酸丝状杆菌RT-PCR方法的建立

[目的]了解牛瘤胃内微生物的变化。[方法]以琥珀酸丝状杆菌为对象,根据16S rRNA序列分别设计引物。从牛瘤胃液提取总DNA,扩增琥珀酸丝状杆菌的DNA片段,并连接在pDM-18T载体上,经PCR和测序鉴定后,以不同稀释度的重组质粒为模版进行RT-PCR。[结果]扩增的目的片段与已知的菌种相应片段的同源性为100%。以不同稀释度的重组pMD-18T为模板建立的RT-PCR扩增曲线有明显差异,绘制标准曲线的相关系数接近1,熔解曲线呈单一峰值。[结论]成功建立了琥珀酸丝状杆菌的实时荧光定量PCR方法,为进一步研究瘤胃内微生物变化奠定基础。