寡核苷酸探针套涂染结合基因组原位杂交和分子标记分析准确鉴定小麦-百萨偃麦草异源易位系的研究

培育小麦异源易位系是转移和利用外源基因的有效途径，快速准确的染色体鉴定方法有利于提高染色体工程效率。本研究以电离辐射诱致的2个普通小麦-百萨偃麦草染色体5J易位系（NAU16YJ127和NAU16YJ124）为例，分析了综合利用本课题组前期开发的寡核苷酸探针套［包括(GAA)₁₀、pSc119.2-1、pAs1-1、pAs1-3、AfA-3和AfA-4六个寡核苷酸探针］涂染，结合基因组原位杂交和分子标记等方法鉴定小麦异源易位系的效果。结果表明，NAU16YJ127（2n=6x=42）包含一对小麦-百萨偃麦草易位染色体T5JS·5JL-5AL#1，同时在染色体6A和2D长臂顶端也发生了明显的相互易位；NAU16YJ124（2n=6x=44）附加了一对小麦-百萨偃麦草易位染色体，同时包含一对6A长臂缺失染色体del6AL，其缺失区段易位到5JL近端部，形成T5JS·5JL-6AL，其他染色体未见明显变化。利用21个5J特异分子标记（19个位于长臂和2个位于短臂）分析发现，两个易位系均含有全部5J短臂标记，同时T5JS·5JL-5AL#1含有12个长臂标记，而T5JS·5JL-6AL仅含有2个长臂标记，确证两个易位系断点不同，并将21个标记定位于4个不同区段，其中位于5J短臂的2个标记位于1个区段，位于5J长臂的19个标记位于3个区段（5JL-1~3），分别包含2、10和7个标记；发现3个为可以同时识别5J和5A的共显性标记，其中NAU16YJ124含有全部5A标记，而NAU16YJ127仅包含其中2个标记，进一步验证了细胞学鉴定结果。本研究结果表明，寡核苷酸探针套涂染、基因组原位杂交和分子标记分析相结合为准确鉴定小麦异源易位系提供了新方法。     

新疆棉田根际土壤真菌荧光PCR技术定量及其时空动态分析

【目的】研究新疆棉花黄萎病病株根际土壤真菌数量的时空动态变化,及棉花根际土壤真菌与黄萎病病原菌数量的相关性。【方法】用荧光定量PCR方法,测定新疆不同植棉区及其不同生育时期棉田根际土壤真菌总量和棉花黄萎病病原菌数量进行测定,分析棉花黄萎病病株根际土壤真菌数量在不同植棉区和不同生育时期的变化趋势,及棉花根际土壤真菌与棉花黄萎病病原菌数量的相关性。【结果】新疆不同植棉区的棉花在不同生育期其病株根际土壤真菌数量表现出不同变化趋势。哈密棉花病株吐絮期根际土壤真菌最大值达6.16×10~4 copies/g FRW;库尔勒棉花病株根际土壤真菌在苗期达到最大为4.23×10~4 copies/g FRW;阿拉尔棉花病株根际土壤真菌在苗期至蕾期逐渐增加,随后逐渐减小,在吐絮期达到最小值为1.41×10~(-4)copies/g FRW。北疆精河和东疆哈密棉花根际土壤真菌数量与黄萎病病原菌数量的PCC分别高达0.989和0.993,呈显著正相关。南疆图木舒克棉花根际土壤真菌数量与黄萎病病原菌数量的PCC为0.880,呈正相关。【结论】新疆棉花黄萎病病株根际土壤真菌含量较高,在不同采样区和不同生育期,其根际土壤真菌总量均呈波动性变化。从棉花的四个生育期(苗期、蕾期、花铃期、吐絮期)来看,棉花病株根际土壤真菌数量最大值出现在吐絮期。新疆棉花病株根际土壤真菌数量的空间变化是东疆大于南疆大于北疆。在不同生态区,棉花根际土壤真菌和棉花黄萎病病原菌之间表现为正相关,而在不同发育期则表现为负相关。     

野外试验中热脉冲探针间距校正方法的应用

土壤热特性是土壤的重要参数之一,热脉冲探针是目前土壤热特性最为常用的测量方法。在用热脉冲探针测量土壤热特性时,探针间距对测量结果的准确性影响非常大。而在野外试验中,由于土壤受到植物根系、土壤冻融、土壤动物活动等的影响,会造成探针间距的变化。因此,探针间距的校正在野外实地测量时十分重要。本研究团队在2013年提出热脉冲探针间距的校正方法,即在温度探针中使用两个热敏电阻,并通过理论公式校正探针初始间距后,得到间距变化后的探针真实间距。将此校正方法应用于野外试验中,分别于夏季和冬季监测土壤中三个深度处(3 cm、8 cm和13 cm)探针间距的变化。结果显示探针间距校正后得到的土壤热特性参数与未校正探针间距时的土壤热特性相比,探针间距校正后得到的土壤热特性参数更加准确可靠;但由于冬季表层土壤存在结冰现象,造成热脉冲探针无法准确测量热特性参数。     

枣疯病植原体TaqMan探针实时荧光定量PCR检测方法的建立

根据枣疯病植原体16S rDNA基因保守区域设计、合成特异性引物和TaqMan探针, 以构建的重组质粒作为阳性标准品, 建立并优化了对枣疯病植原体的TaqMan实时荧光定量PCR检测方法。对优化后的方法进行灵敏度、特异性及稳定性评价, 制作了标准曲线。结果显示, 制作的标准曲线有极好的线性关系, 相关系数( r 2 )达到0.998, 建立的实时荧光定量PCR检测方法能够特异性地检测枣疯病植原体, 能检测到60拷贝的质粒DNA。本研究建立的实时荧光定量PCR检测方法灵敏度、特异性、重复性好, 不仅能够实现对枣疯病植原体的快速检测, 而且为实现从病原定量水平上对枣疯病病情分级奠定了基础。     

薄壳山核桃疮痂病菌TaqMan荧光定量PCR检测方法的建立及应用

疮痂病是薄壳山核桃上最具毁灭性的病害,带菌植物材料是传播疮痂病的重要来源。准确、灵敏、快速的检测方法可为该病害流行规律调查和防控提供有力的依据。本文通过比较薄壳山核桃疮痂病菌Venturia effusa及其近似种之间的ITS序列差异,设计了特异性引物和TaqMan探针,建立了薄壳山核桃疮痂病菌的荧光定量PCR检测方法。特异性检测结果表明,该方法可以检测不同地区的薄壳山核桃疮痂病菌菌株,而对其近似种以及薄壳山核桃上的其他真菌均没有信号。本研究建立的检测方法对薄壳山核桃疮痂病菌DNA的最低检测限可达0.5 pg/μL。该方法用于田间样品检测时,检测时间仅需1 h,远快于常规的分离培养法。本研究建立的基于TaqMan探针的荧光定量PCR检测方法为薄壳山核桃疮痂病菌的快速检测和监测提供了有力工具。     

猪瘟病毒野毒株与疫苗株E2基因双重TaqMan real-time PCR鉴别检测方法的建立

为建立猪瘟病毒(CSFV)野毒株和疫苗株快速定量鉴别检测方法,根据CSFV野毒株和疫苗株E2基因序列差异,设计了2对特异性引物及1条Taq Man探针,以含CSFV HB株和C-株E2基因的重组质粒p BS-E2C和p BS-E2作为标准品,建立了能同时检测CSFV野毒株和疫苗株的双重Taq Man real-time PCR鉴别检测方法。结果表明,建立的CSFV双重Taq Man real-time PCR标准曲线Ct值与1×101~1×106copies/μL之间的E2基因拷贝数呈良好的线性关系,灵敏度达10 copies/μL,且特异性和重复性很好。综上,本试验建立的Taq Man real-time PCR检测方法可用于CSFV野毒株和疫苗株的鉴别诊断及病原定量分析。     

应用荧光定量RT-PCR检测J亚群禽白血病病毒

针对J亚群禽白血病病毒（ALV-J）基因序列保守区域设计一对特异性引物和一条特异性探针,通过构建重组阳性标准质粒作为阳性标准品,建立了检测ALV-J核酸的荧光定量PCR方法。优化反应体系和条件后进行特异性、敏感性、重复性试验。结果显示,该检测方法特异性强,与其它禽源病毒如A亚群禽白血病病毒（ALV-A）、B亚群禽白血病病毒（ALV-B）、新城疫病毒（ NDV）、禽流感病毒（AIV）、鸡传染性贫血病毒（CIAV）和马立克病病毒（MDV）均不发生交叉反应;该方法可检测到3.2×102拷贝/μL的病毒核酸,与常规RT-PCR相比,敏感性高100倍;重复性试验的变异系数小于2%。研究结果表明,建立的Real-time RT-PCR 检测方法特异性强、灵敏度高、可重复性好,可用于ALV-J的定量检测。     

鱼类神经坏死病毒纳米探针的制备与特征分析

为了快速检测鱼类神经坏死病毒,本研究设计了病毒特异性的发夹型探针,经硫醇修饰后与纳米银溶胶结合,制备了鱼类神经坏死病毒纳米探针（Ag-NNV）,并使用透射电镜、多功能酶标仪、表面增强拉曼光谱仪等对纳米探针Ag-NNV的表征及发夹型探针在纳米银粒子表面的覆盖率进行了测定和分析。结果表明,裸露的纳米银粒子为球形,平均直径50 nm;制备的纳米探针颗粒为球形,平均直径90 nm。纳米银粒子和纳米探针在溶液中均具有良好的分散性。平均每个纳米银粒子表面结合发夹型探针约100条,单位表面积的探针覆盖量为0.56 pmol/cm2。该纳米探针制备简便,适合用于表面增强拉曼散射法对鱼类神经坏死病毒进行快速检测。     

南麦号系列小麦品种的染色体结构演变

为了明确南麦号系列小麦品种及其亲本的染色体结构特点,用4种寡核苷酸探针和非变性荧光原位杂交(ND-FISH)技术对南麦号小麦品种及其亲本的染色体进行了分析。结果表明,亲本攀早抗含1RS/1BL易位染色体,它的4个衍生品种中3个含1RS/1BL易位染色体。寡核苷酸探针Oligo-275.1、Oligo-275.2、Oligo-pSc119.2-1和Oligo-pTa535-1反映出了2A、4A、5A、6A、7A、3B、5B、6B、1D和2D染色体在攀早抗及其衍生品种间的结构差异。根据Oligo-275.1和Oligo-275.2的信号模式,推测7A染色体在南麦302、特研麦南88和荣春南麦1号中的重组情况不同。