大豆疫霉基因组SSR标记开发

 【目的】开发大豆疫霉基因组SSR标记,为从分子水平深入研究大豆疫霉及其近缘种提供一种理想的分子标记。【方法】用FPCR软件从大豆疫霉全基因组序列中查询SSRs,选择合适的SSR序列用Primer5.0软件设计引物。【结果】从发现的1 234个含有2～4个碱基重复单元的完全SSRs中选出260段设计引物,经10个大豆疫霉分离物基因组DNA检测,有213对(81.9%)扩增出SSR特征条带,其中114(53.5%)对引物扩增出多态性。通用性检测表明,14.6%～28.6%引物分别在选择的8个疫霉种中有效扩增。基于10个SSR标记数据进行聚类分析,结果表明表明这些标记可以完全区分大豆疫霉及其它疫霉。【结论】大豆疫霉基因组SSR标记具有高多态性,是大豆疫霉遗传变异、遗传多样性、及遗传图谱构建等研究理想工具。部分大豆疫霉基因组SSR标记在其近缘种中具有通用性,可以用于疫霉菌的系统进化、鉴定、区分及开发近源种的SSR标记。特别开发的SSR标记,在大豆疫霉基因组中具有准确的位置,将极大地方便大豆疫霉菌功能基因的定位和克隆,以及进行疫霉菌的比较基因组的研究。     

辣椒疫霉EST-SSRs标记的发掘

通过对GenBank上发布的55 848条辣椒疫霉EST的鉴定,在328条EST中发现331个SSR.在筛选的EST序列中SSR平均密度为每23.7 kb含有1个SSR.在鉴定的SSR中,三核苷酸重复基元的SSR类型最多,占鉴定总数的59.5%;其次为二核苷酸乖复基元的SSR类型,为39.3%;四核苷酸重复基元的SSR类型最少,为1.2%.设计40对SSR引物对5个辣椒疫霉菌株基因组DNA进行PCR扩增,有27对引物扩增出SSR特征条带,其中有18对引物在5个辣椒疫霉菌株间扩增出多态性条带25条.基于SSR标记进行聚类分析,可将5个检测大豆疫霉菌菌株划分为3类.该研究是辣椒疫霉的SSR标记开发的首次报道,为辣椒疫霉的遗传变异和分子作图等分析提供了一种有效的分子标记系统.     

用SSR标记和巢式PCR快速检测大豆疫霉菌

 【目的】建立快速、准确的大豆疫霉菌检测和病害早期诊断分子技术。【方法】基于大豆疫霉菌SSR标记Psc239设计两对引物Psc239EF/Psc239ER和Psc239F/Psc239R,建立特异性检测大豆疫霉菌的巢式PCR方法。【结果】用36个大豆疫霉菌分离物和25个其他卵菌和真菌分离物基因组DNA评价引物及巢式PCR的专化性,引物对Psc239EF/Psc239ER、Psc239F/Psc239R和巢式PCR反应只在大豆疫霉菌中分别扩增出519、242和242 bp的特异片段,在其它卵菌和病原真菌中不扩增片段;用两对引物进行常规PCR扩增,检测大豆疫霉菌DNA的灵敏度均为50 pg?μl-1,而巢式PCR的灵敏度为50 fg?μl-1;巢式PCR检测土壤中卵孢子的灵敏度为每克土壤0.4个卵孢子;巢式PCR能够特异地从大豆病株和土壤中检测到大豆疫霉菌。【结论】基于SSR标记建立的巢式PCR方法能够用于大豆疫霉菌的快速检测和病害诊断。     

草莓EST-SSR标记开发及在品种遗传多样性分析中的应用

 【目的】探讨草莓EST序列中SSR位点的分布规律,开发草莓EST-SSR引物,并分析其在草莓品种遗传多样性研究中的应用。【方法】从NCBI公共数据库下载草莓表达序列标签（expressed sequence tag,EST）55 750条,利用MISA软件查找SSR位点,并利用Primer3.0 Plus软件设计60对引物,通过非变性聚丙烯酰胺凝胶（PAGE）研究这些SSR引物的PCR扩增特点,并对部分扩增产物进行克隆和测序,以验证其真实性。【结果】55 750条草莓EST序列含有SSR位点的序列1 334条,SSR位点1 490个。其中,二核苷酸、三核苷酸和六核苷酸重复是最主要的SSR类型,分别占36.17%、26.51%和19.87%。60对引物中有42对引物能在20个草莓品种中扩增出理想的PCR产物,其中36对引物扩增条带具有多态性。利用11对验证的EST-SSR引物分析了20个草莓品种的亲缘关系。【结论】草莓EST-SSR标记的开发对于草莓品种鉴定与遗传多样性分析具有重要应用价值。     

梨EST-SSR标记的开发及其在梨品种遗传多样性分析中的应用评价

 【目的】分析梨EST中SSR位点分布规律,开发梨EST-SSR引物,探讨EST-SSR用于梨品种遗传差异研究的可行性。【方法】从NCBI公共数据库中下载梨表达序列标签(expressed sequence tag,EST)1 293条,利用MISA软件对其进行SSR位点查找,将符合条件的序列选出,利用Primer3.0 Plus软件设计48对引物,通过非变性聚丙烯酰胺凝胶(PAGE)研究这些SSR引物的PCR扩增特点,并对部分扩增产物克隆与测序,以验证其真实性。【结果】1 293条梨的EST序列中含有SSR位点的序列为82条,SSR位点92个。二核苷酸、三核苷酸和六核苷酸重复是最主要的SSR类型,分别占48.91%、17.39%和17.39%。48对引物中有31对引物能扩增出理想的PCR 产物,其中27对引物扩增条带具有多态性。同时发现11对引物中,有83.87%的片段具有相应的SSR位点。聚类结果表明,梨被明显地区分成东方梨和西方梨两大群,分类效果明显。【结论】梨EST-SSR标记开发效率较高,是梨SSR标记开发的重要措施,对于梨品种的鉴定与遗传多样性分析具有重要应用价值。     

SSR标记开发软件SSR MINING 1.0的编制

【目的】研制利用生物信息学方法通过分析数量迅速增加的EST序列开发SSR标记的有力工具。【方法】通过对SSR标记本身的特点以及排列组合原理的分析,提出快速有效的SSR标记开发算法,并应用Visual Basic6.0程序设计语言进行相关软件的开发。对2004年8月2日至2005年6月12日之间公布在NCBI上的22 161条大豆EST序列,进行了SSR标记的检索。【结果】通过对现存SSR标记开发软件中所存在的问题的总结与分析,编制完成SSR标记开发软件SSR MINING 1.0。经过检索共发现2 068个SSR标记,应用DNAMAN对其中30个标记进行了引物设计,并合成进行试验验证,最终获得了14个具有多态性的SSR标记。【结论】SSR MINING 1.0是一个高效、灵活、界面友好、使用简便的SSR标记开发软件。     

我国部分地区大豆疫霉群体遗传分析

为探究我国大豆疫霉菌的遗传多样性,使用13对简单重复序列标记(simple sequence repeats,SSR)引物对来自部分地区的79个大豆疫霉菌分离物进行了DNA指纹分析.13对SSR引物共扩增出33条条带,其中多态性条带比例为97.0%.SSR指纹聚类分析表明:当以相异距离0.79为阈值时,可将79个大豆疫霉菌分离物划分为13个遗传聚类组.多数大豆疫霉菌分离物之间遗传相似性较低,表明我国大豆疫霉在DNA水平上发生了显著的遗传变异,从而具有较丰富的遗传多样性.大豆疫霉菌DNA多态性特征与分离物地理来源之间存在一定相关性,说明不同地区的大豆疫霉菌群体与大豆栽培品种之间的互作很可能是引起大豆疫霉菌发生广泛遗传变异的主要原因.     

桑树EST—SSR引物开发

【目的】利用桑科的EST数据库进行桑树EST—SSR引物开发,为丰富桑树SSR数据库提供参考。【方法】下载NCBI中桑科的EST数据库,进行序列处理及拼接后,用SSRIT搜索其中的SSR位点,以Primer Premier 5．0设计引物,选用5个桑树品种各5株样品进行多态性引物筛选。【结果】下载的EST拼接后得到2008条拼接片段（contig）,共搜索到831个SSR位点,分布在799个contig中。二、三核苷酸重复基元是主导类型,分别占总SSR的66．06％和32．37％;TC／AG和CT／GA是二核苷酸优势重复基元,分别占二核苷酸总数的28．64％和25．87％。设计合成77对EST—SSR引物,其中46对能够扩增出有效条带;经多态性筛选,26对引物可扩增出多态性条带。【结论】利用桑属近缘属的EST序列进行桑树EST—SSR引物的开发是可行的;开发出的26对多态性引物可用于桑树遗传多样性分析和种质鉴定等。     

芋疫霉菌的巢式PCR检测

【目的】建立芋疫霉菌快速、准确的PCR检测技术,为芋疫病流行规律监测和综合防控提供科学依据。【方法】根据芋疫霉菌与其他疫霉菌种类Ypt1基因序列差异,设计了1对芋疫霉菌PCR检测特异引物PCOF/PCOR,并对该引物的特异性、灵敏性和应用性进行了验证。【结果】在优化的反应体系与扩增条件下,PCOF/PCOR引物能特异性地从芋疫霉菌基因组DNA中扩增出1条172 bp的条带,而其他供试病原菌均无扩增条带。在25μL PCR反应体系中,PCOF/PCOR引物对芋疫霉菌基因组DNA的检测灵敏度为100 pg,而以疫霉菌Ypt1基因通用引物ph1F/Yph2R为第一轮引物,PCOF/PCOR为第二轮引物,进行巢式PCR扩增,能检测到10 fg芋疫霉菌基因组DNA,检测灵敏度提高了10 000倍。采用巢式PCR,可从芋疫病发病的叶片和未显症叶片组织中检测到芋疫霉菌,检出率分别为100%和57.5%。【结论】所建立的巢式PCR可应用于芋疫霉菌的快速、特异和高灵敏度检测。     

梅EST-SSR特征及其对红叶李的可转移性研究

【目的】分析梅EST-SSR特征及其对红叶李的可转移性。【方法】从National Center for Biotechnology Information(NCBI)下载4 589条梅表达序列标签(Expressed Sequence Tag;EST),去除无效碱基后进行拼接和简单重复序列(Simple Sequence Repeat)位点查找;设计引物进行PCR扩增。【结果】获得4 392条unigene,长度为2 420.422kb;搜索到776个SSR位点,分布在650条EST上,出现频率为14.8%。随机设计了15对引物,以4个红叶李品种基因组DNA为模板,进行了PCR扩增,有9对引物可以扩增到清晰稳定的产物,6对多态性引物共检测出20个位点,平均每对引物可以扩增出3.3条多态性片段,平均多态性信息含量(PIC)为0.8。【结论】SSR位点在梅EST序列上分布频率较高,梅EST-SSR在红叶李中具有较高的多态性,可用于红叶李亲缘关系分析和遗传图谱构建等方面的研究。