桑黄基因组DNA提取方法优化及分子鉴定

本研究以桑黄为材料,筛选出一种快速直接提取子实体DNA的方法。利用CTAB法、试剂盒及硅珠DNA纯化技术分别对桑黄子实体基因组DNA进行提取,结果表明,硅珠DNA纯化技术的提取效果最好,试剂盒方法次之。经过PCR扩增和测序得到桑黄的rDNA ITS序列,通过BLAST比对及系统进化树构建,发现所检测的样品为哈尔蒂木层孔菌Phellinus hartigii。     

牛、羊肉中水貂、猪、鼠混杂成分的多重荧光PCR鉴定方法的建立

针对现阶段肉类食品市场中出现的以劣充优的掺假问题,通过视觉、触觉、嗅觉和味觉等传统方法来鉴定肉的外观、色泽、气味和硬度,已不能满足现阶段肉类质量和源性的鉴别要求。基于现代分析仪器和生物技术的肉类掺假识别方法主要包括:基于蛋白质的检测方法、酶联免疫吸附试验(Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)、色谱分析方法和基于DNA序列的分子生物学检测方法。其中,基于DNA序列的分子生物学检测方法特别是荧光PCR法具有特异性强、灵敏度高,快速准确的优点。本实验运用了多重荧光PCR的技术,建立了检测牛羊肉类中掺杂水貂(Mustela lutreola)、猪(Sus scrofa)、鼠(Mus musculus)3种动物源性成分的检测方法。在3种动物源性的线粒体16S r DNA的保守区设计了一对通用引物,在可变区设计了水貂、猪、鼠3种物种特异性的分子信标探针,分别进行了探针的特异性验证、实验体系的灵敏度验证和样品的检出限实验。特异性验证中,3种探针均可有效排除其他物种DNA的干扰,特异扩增;灵敏度验证实验中,设置了7个DNA浓度稀释梯度,每个梯度6个重复,确定了该体系的灵敏度为0.01 ng/μL;样品检出限实验中,设置了3种掺杂方式,每种方式7个不同的掺杂质量比,每个质量比4个平行样,确定了本实验的样品检测灵敏度可达到1%(质量比)。本研究结果显示,本方法能特异、准确、灵敏地鉴别出牛羊肉中水貂、猪和鼠的掺杂成分,为多物种的源性鉴别提供了科学依据。     

八倍体草莓DNA指纹图谱的构建与初步遗传分析

为对草莓品种进行分子鉴定,从59对SSR引物中筛选出18对多态性好的引物,采用毛细管电泳检测方法对84份八倍体草莓品种进行标记分析,检测每个标记等位变异大小,并进行初步遗传分析。将每个引物对84份草莓扩增的带型按照一定原则进行数字标注,为了简化编码,引物P1~P18分别编号为字母A~R,将引物编号与相应的带型编码进行组合得到该样品在特定引物的扩增产物编码,按照18对引物顺序串联这些编码形成该品种的DNA指纹图谱。结果表明:18对SSR引物共扩增得到多态性条带150个,不同引物扩增到多态性条带数4~17个,共检测到377个带型;各引物的多态性信息含量(PIC)值为0.494~0.908,平均值为 0.738;利用18对SSR引物共构建了84个草莓品种的DNA指纹图谱。聚类分析结果表明:在遗传相似系数为0.99时能将所有品种区分开,一些来源相同的品种被优先聚在一起。综上,本研究成功构建84个草莓品种的DNA指纹图谱,这些品种遗传关系较近。     

甘肃部分玉米自交系SSR遗传多样性分析

分析甘肃省部分骨干玉米自交系的遗传多样性并划分群体结构。利用全自动DNA分析仪荧光SSR-PCR技术和66 对核心SSR引物研究了148 份玉米(Zea mays L.)自交系的遗传多样性,并分别使用模型结构聚类和遗传距离聚类法进行群体结构分析。在148 份自交系中,66 对SSR标记共检出279 个等位变异,每对引物检测到等位基因2~8 个,平均4.2273 个。多态性信息量(PIC)和标记指数(MI)的平均值分别为0.4879 和2.1808。模型结构聚类将148 份自交系分为SS 群和NSS群;遗传距离聚类分为5 个类群,根据常规测验种自交系可将5 个类群归并为SS 群和NSS群。2 种聚类方法所得结果与材料的系谱信息基本一致。甘肃省部分玉米自交系在育种实践中正在向2 个相对独立的优势类群转化,2 个类群之间的遗传多样性水平存在一定的差异。     

高通量测序技术在农业研究中的应用

随着高通量测序技术的不断发展和测序成本不断降低,高通量测序近几年在现代农业研究领域中得到了充分应用,为新品种选育和品质改良带来了新的科研方法和解决方案,加快了新品种的育种进程。高通量测序技术的主要应用方向包括对农作物和栽培品种进行全基因组从头测序和深度重测序、遗传差异分析、分子标记开发、遗传连锁分析、表观遗传分析和转录组分析等。本文系统阐述了近几年高通量测序技术在农业研究中的应用进展,展示高通量测序在现代农业研究领域的广泛应用前景。     

DNA条形码与实时荧光定量PCR技术在铁皮石斛鉴定中的应用

为建立铁皮石斛准确、高效的鉴定体系,本研究以101份石斛属和蝴蝶兰属植物样品为试验材料,通过对比ITS、psbA-trnH、matK及rbcL基因在石斛属植物中的鉴定能力,筛选出ITS作为本研究最理想的DNA条形码。以ITS序列作为靶基因,设计铁皮石斛特异引物和特异探针,以及石斛属通用引物和探针,利用实时荧光定量PCR(TaqMan)技术,建立铁皮石斛多重实时荧光PCR检测新体系,通过特异性、灵敏度和实际样本验证,发现参试样品中的25份铁皮石斛均可被有效鉴定,与其他鉴定方法相比,该方法具有特异性强、灵敏度高(高出普通PCR 100倍)、重复性好且高效经济的优势。本研究结果对铁皮石斛的资源保护与利用起到了积极作用。     

山东水稻黑条矮缩病毒dsRNA提取与RT-PCR检测研究

水稻黑条矮缩病是由灰飞虱和白背飞虱等传播的病毒性病害,给水稻生产带来严重危害。通过提取水稻黑条矮缩病毒dsRNA发现,感病植株的dsRNA凝胶电泳存在8条带,而健康植株是空白结果,与报道的玉米粗缩病毒结果相同。根据水稻黑条矮缩病毒基因组序列的信息,在其S1和S10片段分别设计合成两对引物,对感染病毒植株和健康植株进行扩增,可在感病植株中分别扩增出水稻黑条矮缩病毒基因组特有的条带,而在健康植株中未能扩增出条带。利用此种方法可以建立水稻黑条矮缩病检测体系,对水稻黑条矮缩病进行早期检测和预报。     

山东省水稻品种（系）的遗传多样性分析

利用全自动DNA分析仪荧光SSR-PCR技术和农业行业标准《水稻品种鉴定技术规程SSR标记法（NY/T1433-2014）》中公布的48对SSR引物,对山东省育成和审定的48个水稻品种（系）进行遗传多样性分析。结果表明,有40对SSR引物在48个品种（系）间表现多态性,多态率为83.3%。检测到等位基因133个,每对引物的等位基因数变幅为1~7个,平均3.32个。SSR引物的多态性信息量（PIC）变化范围为0.0384~0.7333,平均值0.2560。标记指数（MI）的变化范围在0.08~5.13,平均值0.93。48个水稻品种（系）间的遗传相似系数（GSC）在0.6390~0.9859之间,平均值0.7800,89.6%品种（系）的GSC在0.7189~0.9859之间,亲缘关系较近;以GSC为基础,按UPGMA方法在阈值0.75处将48个品种（系）划分为4大类群。由此可见,山东省育成和审定的水稻品种（系）遗传多样性不够丰富,品种（系）间的亲缘关系较近,需要进一步拓宽亲本选择范围,扩大遗传背景。     

应用多重实时荧光PCR方法对8种动物毛纤维种类鉴别的研究

本研究旨在利用多重实时荧光PCR方法对水貂、狐狸、骆驼、兔、山羊、绵羊、鸭和鹅8种动物毛纤维进行物种鉴定研究。利用碱裂解法加入二硫苏糖醇,并结合硅珠吸附核酸法来优化动物毛纤维DNA的提取;根据8种动物16S rDNA基因特异核苷酸序列设计通用PCR引物和特异性TaqMan荧光探针;通过优化引物和探针浓度及退火温度等PCR反应体系和条件,建立了多重实时荧光PCR检测体系;并对多重PCR体系的特异性、灵敏度、重复性和适用性进行评估。结果表明,使用SDS-二硫苏糖醇DTT-蛋白酶K结合Chelex-100法,并利用硅珠纯化提取动物毛纤维DNA效果最佳,满足实时荧光PCR检测要求。本方法 DNA灵敏度为0.01ng,混合样本方法检出限为1.0%。因此本方法能够从动物毛纤维提取高质量DNA,建立的多重实时荧光PCR检测体系具有特异性强、重复性好和灵敏度高等优势。本方法可用于水貂、狐狸、骆驼、兔、山羊、绵羊、鸭和鹅8种动物及其混合物毛纤维的鉴定,为拓展动物毛纤维在物种识别、分子进化研究、分子标记辅助育种和遗传资源评价等领域中的应用奠定基础。     

适用于多重荧光SSR检测的玉米基因组DNA提取方法

通过比较植物DNA提取试剂盒法、SDS法、磁珠法和质粒DNA小提试剂盒法提取玉米叶片全基因组DNA的质量,确定最适用于多重荧光SSR检测的方法。结果表明,4种方法获得全基因组DNA的ODA260/ODA280平均值分别为1.92、2.16、2.22和2.00;DNA浓度平均值分别为19.16、2 050.58、69.12、53.56 ng/μL。比较发现,SDS法和植物DNA提取试剂盒法因为提取DNA杂质多和提取成本高,均不适用于多重SSR-PCR大量样本的检测;质粒DNA小提试剂盒法和磁珠法提取的全基因组DNA都适用于多重SSR-PCR检测,分别适合人工操作和机械自动化提取。