正交设计对‘红阳’猕猴桃ISSR反应体系的优化研究

以‘红阳’猕猴桃及其杂交F1代为试材,通过正交设计对ISSR-PCR扩增反应的影响因子进行优化,初步确立了适合‘红阳’猕猴桃ISSR-PCR反应体系:总体积20μL,10×PCR buffer2.0μL,Mg2+0.75 mmol/L,Taq酶1.5 U,模板DNA 60 ng,引物1.25μmol/L,dNTPs 0.15mmol/L。扩增程序:94℃预变性7 min,94℃变性30 s,50~58℃退火45 s,72℃延伸2 min,45个循环,72℃延伸7 min。引物UBC841的最佳退火温度为58.5℃。应用该优化反应体系,用UBC835对35份杂交F1代DNA进行ISSR-PCR扩增,结果显示优化后的反应体系具有较高的稳定性。     

全缘叶绿绒蒿ISSR体系的建立与优化

以全缘叶绿绒蒿的DNA为模板,利用正交实验设计,研究了Mg~(2+)、dNTPs、引物、Taq DNA聚合酶、DNA这5种PCR反应成分对反应体系的影响,以期建立并优化一个适合全缘叶绿绒蒿的ISSR反应体系,并用优化的体系对UBC公布的100条ISSR引物进行筛选。结果表明:在50μL优化后的反应体系中,含3 mmol·L~(-1) Mg~(2+)、2mmol·L~(-1)dNTPs、0.4mmol·L~(-1)引物、1.25UTaq DNA聚合酶、60ng DNA。通过梯度PCR仪检验,确定了适宜的退火温度、延伸时间和循环次数。利用该体系共筛选出16条ISSR引物,并对全缘叶绿绒蒿共10株个体材料进行扩增检验,获得了较好的扩增效果。利用该体系,可为今后ISSR标记在绿绒蒿属植物的种质鉴定和遗传多样性分析等方面的应用提供一定的试验基础。     

茶花品种ISSR指纹图谱反应体系建立与优化

以30个茶花品种为试材,采用5因素4水平正交实验以及单因素优化试验方法,研究Mg2+浓度、dNTP浓度、引物浓度、Taq DNA聚合酶浓度和模板DNA浓度对ISSR-PCR指纹图谱条带清晰度的影响,以进行茶花品种ISSR-PCR反应体系优化及引物筛选。结果表明:茶花品种ISSR-PCR最适扩增条件为25μL反应体系中,Mg2+3.0mmol/L、dNTPs 0.2mmol/L、引物0.3mmol/L、Taq DNA聚合酶0.5U、模板DNA 80ng以及52.1℃退火温度;试验从100个ISSR引物中筛选出12个适用引物;并对12个ISSR引物的多态性和稳定性进行了检验。     

链格孢属小孢子种ISSR和RAPD-PCR最佳反应体系的建立

以13个链格孢属小孢子种菌株为试材,采用正交实验设计的方法,研究Mg2+、dNTPs、Taq DNA聚合酶和引物4个因素在4个水平上对链格孢属小孢子种的ISSR和RAPD反应体系的影响。结果表明:链格孢属小孢子种ISSR和RAPD的最佳反应体系为25μL的ISSR-PCR反应体系中,10×PCR Buffer 2.50μL,Mg2+浓度为2.50mmol/L,dNTPs浓度为0.10mmol/L,引物浓度为0.30μmol/L,Taq DNA聚合酶用量为1.25U;在RAPD-PCR反应体系中,10×PCR Buffer 2.50μL,Mg2+浓度为2.00mmol/L,dNTPs浓度为0.15mmol/L,引物浓度为0.60μmol/L,Taq DNA聚合酶用量为1.25U;在此基础上,对最佳反应体系的退火温度进行了筛选确定;在确定退火温度后,采用最佳反应体系,用ISSR引物UBC808和RAPD引物OPE07进行稳定性和通用性验证,结果表明该优化反应体系具有较好的稳定性和通用性。     

红千层ISSR反应体系的优化

以红千层(Callistemon rigidus R．Br．)的幼叶为材料,利用正交试验设计,对ISSR反应体系中的主要影响因子进行优化筛选,研究了Mg2 、TaqDNA聚合酶、dNTPs、引物、模板DNA浓度5种因素对扩增结果的影响,同时研究了退火温度和循环次数对PCR扩增结果的影响。实验结果表明,在25μL ISSR反应体系中各组分的最适浓度分别为:1×PCR buffer,2．5 mmol／L Mg2 ,0．2 mmol／L dNTPs,0．4μmol／L引物,1．2ng／μL模板DNA,0．5UTaqDNA聚合酶。通过梯度PCR测验,适宜的退火温度为50℃,循环次数45次。并且在红千层ISSR分析中,带纹清晰,稳定性好。     

山楂ISSR分析体系的建立和优化

为在DNA分子水平上对山楂种质资源进行分析奠定基础,对退火温度、循环次数、DNA模板质量、Mg2+浓度、Taq DNA聚合酶的种类和浓度等影响ISSR反应的因素进行研究,建立并优化了山楂的ISSR分析体系。优化的山楂ISSR分析体系为:采用改进的CTAB法或QIAGEN试剂盒法提取总DNA;PCR反应体积为20μL,内含1×PCR反应缓冲液(Promega公司),3.0mmol/L MgCl2,0.2mmol/L dNTP,0.3μmol/L引物,0.5U Taq DNA聚合酶(天根公司),50ng总DNA;扩增程序为94℃ 3min;94℃ 30s,退火温度1min,72℃ 2min,38个循环,72℃ 7min。筛选出了10个适宜山楂遗传分析的ISSR引物。     

茉莉花ISSR-PCR反应体系的建立

以茉莉花为材料,研究了PCR反应体系的主要成分及退火温度对茉莉花ISSR扩增结果的影响.结果表明:在20μL的反应体中,Mg2 的用量为1.2～1.6 mmol/L,dNTPs 浓度为0.15 mmol/L,引物的浓度为0.5μmol/L,Taq DNA 聚合酶的用量为1U,模板DNA的用量为40～70 ng,在48～50℃的退火温度下40个循环,能得到清晰、多态性高的ISSR带谱.     

桦褐孔菌ISSR-PCR反应体系优化与建立

采用改良CTAB法提取了桦褐孔菌总DNA,确定ISSR最适25 μL反应体系为模板DNA浓度15 ng·μL-1,dNTPs 浓度150 μmol· L-1,引物浓度25 μmol·L-1,Taq DNA聚合酶浓度2.0 U,Mg2+浓度1.4 mmol· L-1,10×buffer 2.5 μL,其余用ddH2O补足;确定ISSR扩增程序为:94℃预变性5 min,35个循环:94℃变性1 min、45℃～51℃退火1 min(退火温度因不同引物而定)、72℃延伸1 min,最后72℃延伸5 min,4℃保存.筛选出16条ISSR引物,并成功应用引物UBC842完成了21株桦褐孔菌的ISSR-PCR反应.     

番石榴最适ISSR-PCR反应体系的建立与验证

为更好地将ISSR标记应用于番石榴种质研究,以"维邦2号"番石榴DNA为筛选体系试验材料,采用单因子试验对ISSR-PCR反应中Mg~(2+)浓度、dNTPs浓度、引物浓度、Taq酶浓度、DNA浓度进行了优化;选用引物UBC810对9份番石榴种质进行PCR反应,选取"南宁本地番石榴实生2号"DNA作为模板对8条ISSR引物进行PCR反应,对优化扩增体系进行验证。结果表明,番石榴20μL最适ISSR-PCR反应体系为1.0mmol/L Mg~(2+),0.25mmol/L dNTPs,0.8μmol/L引物,0.2U Taq酶,10ng的DNA(2.0μL 10×Buffer,加入适量ddH2O至20μL)。验证试验得到的扩增产物条带多态性丰富,且特异性强、重复性好。试验确立的最适ISSR-PCR反应体系适用于番石榴的ISSR分子标记。     

苹果柱型基因的ISSR分子标记研究

 以普通型苹果品种‘富士’和柱型苹果‘舞姿’以及其杂交后代的柱型与非柱型实生苗为试材, 建立了苹果的ISSR ( Inter-Simple Squence Repeat polymorphic DNA) 分子标记体系, 并将ISSR 标记用于苹果柱型基因Co 的遗传分析。结果表明, 在20μL 反应体系中各组分的用量为Taq DNA 聚合酶1U、Mg²⁺ 的浓度为2.5 mmol·L^-1 、模板DNA 用量20 ng、引物浓度0.2μmol·L - 1及退火温度52 ℃, 80 %引物具有良好的扩增能力。调整模板DNA 的用量、引物浓度及退火温度能够优化苹果ISSR-PCR 扩增体系。从所筛选的65 个引物中获得了35 个ISSR 标记, 其中33 个标记呈现1∶1 分离, 可用于苹果柱型基因的遗传分析。     

李种质资源ISSR反应体系的建立

以5′-(AC)_9 A-3′为引物对牛心李(Prunus salicina cv.Niuxinli)ISSR(inter-simple sequence repeats)反应体系的优化研究表明,25μL ISSR反应体系中,Taq酶、Mg~(2+)、引物、模板DNA和dNTPs5种主要成分的最适浓度分别是:0.3U、1.5mmol/L、0.2μmol/L、20ng和0.16mmol/L。利用该优化体系,以5′-(AC)_9 T-3′为引物,构建了中国李18个品种的ISSR指纹图谱,该引物可将这些品种完全区别开来;以5′-(AC)_9 C-3′为引物,构建了李属6类种质资源的ISSR指纹图谱,该引物区分率为100％。     

正交设计优化果梅ISSR反应体系

以果梅(PrunusmumeSieb.etZucc.)品种鸳鸯梅为试材,采用改良的CTAB法提取果梅嫩叶DNA,利用正交设计L16(45)探讨Mg2+、dNTPs、引物、TaqDNA聚合酶及模板DNA用量对果梅ISSR-PCR反应的影响,正交试验的结果采用直观分析和方差分析相结合。建立了果梅的ISSR-PCR优化反应体系,在20μL反应体系中含2μL10×Buffer,2.5mmol·L-1Mg2+,0.2mmol·L-1dNTPs,0.32μmol·L-1引物,20~80ng模板DNA,0.75UTaqDNA聚合酶。在此基础上探讨了引物UBC840的最适退火温度、最佳循环次数及延伸时间,引物UBC840的最适退火温度为50.6℃。应用该优化反应体系,用2个不同引物对19份果梅资源DNA进行ISSR-PCR扩增,结果显示优化的反应体系具有较高的稳定性。     

核桃SSR反应体系的优化

以清香、香铃、爱米格为试材,利用CTAB法提取基因组DNA,将PCR体系的主要成分设定5个梯度,根据每个成分的变化引起的PCR-SSR的效果差异,探讨了核桃SSR技术中PCR体系的主要成分对扩增结果的影响,并对引物WGA321的适宜退火温度进行优化。最终确定了引物WGA321的最适退火温度为48～52℃,PCR反应体系的最佳条件为:15μL体系中,Mg2+1.0mmol/L,dNTPs浓度0.40mmol/L,TaqE用量为0.5U,DNA模板1.0ng/μL,引物浓度为0.4μmol/L。利用此反应体系对部分核桃品种进行PCR扩增并电泳检测,扩增结果清晰且有较高的多态性,表明该体系适合核桃的亲缘关系分析。     

甜樱桃SSR体系的建立、优化及应用

为摸索适宜甜樱桃的SSR反应体系,利用正交设计对Mg2+、dNTPs、引物、Taq酶和模板DNA等5种因素4个水平进行筛选和优化,20μL反应体系中,Mg2+、dNTPs和引物的最适浓度为1.5mmol/L、0.2mmol/L、0.4μmol/L,Taq酶宜加入1U,模板DNA应加入10～40ng;引物的最佳退火温度为56.0～62.8℃。用10对引物及建成的反应体系对10个供试品种扩增,6%的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,品种间DNA谱带多态性丰富,共有29个等位位点,证实该体系稳定可靠。     

莲雾ISSR反应体系的优化与应用

以黑珍珠莲雾为试材,对ISSR反应体系中的各个主要影响因子进行了优化筛选,结果表明,25μL ISSR反 应体系各组分的最适浓度分别为:1×Buffer(不含Mg2+)、2.0 mmol/L Mg2+、0.2 mmol/L dNTPs、Taq DNA聚合酶1.5 U、引 物0.2 μmol/L、模板1.0 ng/μL。此外,加入1.6％的甲酰胺有利于减轻背景噪音的干扰。并利用该优化体系对12个连 雾类型和2个近缘种进行了ISSR扩增,证实了该体系稳定可靠。     

苹果SSR反应体系的建立

为摸索适宜苹果的SSR反应体系,以金冠苹果为试验材料,研究了苹果SSR技术中PCR反应体系的主要成分对SSR扩增结果的影响。对SSR反应体系中的Mg2+浓度、引物浓度、dNTP浓度、TaqDNA聚合酶浓度、模板浓度以及退火温度进行了探索,确立了适合苹果的SSR反应体系为:在20μL反应体系中,Mg2+、引物和dNTP的最适浓度分别为2.5mmol/L、0.8μmol/L、0.10mmol/L;反应体系中TaqDNA聚合酶宜加入1U,模板DNA应加入15-30ng;引物的最佳退火温度为48.5-52.0℃。并利用该反应体系对10个苹果代表品种进行SSR反应,用8%的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,不同品种间DNA谱带多态性丰富,证实该体系稳定可靠。     

与黄瓜矮生基因连锁的ISSR标记及其SCAR转换

以黄瓜矮生品系D8与蔓生品系JIN5杂交并自交得到的124株F₂代为试材,应用ISSR分子标记技术和BSA（混合群体分组分析法）法寻找与黄瓜矮生基因连锁的分子标记。从80条ISSR引物中筛选到一个黄瓜矮生性状特异的多态性引物UBC818,经F₂代单株验证,UBC818的扩增片段在蔓生黄瓜JIN5植株中稳定出现,而在矮生黄瓜D8植株中没有。连锁关系分析表明,标记与黄瓜矮生基因间的遗传距离为11.1 cM。根据对该片段的序列分析结果重新设计了1对引物,将ISSR标记成功转化成了SCAR标记, 并命名为UBC818-S。