大白菜基因组DNA快速提取方法的研究

快速高效的DNA提取是作物大规模分子育种的关键一步。旨为构建一种快速提取大白菜基因组DNA的方法,以大白菜叶片为试验材料,比较了CTAB法、二步CTAB法以及4种碱裂解法提取DNA的质量,分析了不同方法提取的DNA为模板的PCR扩增效果,还对不同方法提取的基因组DNA的保存时间和保存条件进行了比较,选择最优的方法在抗根肿病基因分子标记辅助选择中进行了应用。结果表明,CTAB法和3种碱裂解法提取的基因组DNA作为模板的PCR扩增产物,都可以通过8%的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测到清晰的条带。其中碱裂解法Ⅲ,不仅提取质量好,而且提取过程简单、快速,能够满足大白菜高通量DNA提取的需要,提取的DNA在4℃和-20℃的条件下保存,将保存至30 d的基因组DNA作为模板进行PCR扩增,产物仍然可以通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测到清晰的条带,说明这种方法保存时间较长,经验证,该方法在抗根肿病基因分子标记辅助选择中的应用效果也较好。碱裂解法Ⅲ显著提高了大白菜分子标记辅助筛选的效率,可广泛应用于大白菜分子标记辅助选择育种。     

水稻稻瘟病抗性基因Pi25功能性SNP分子标记开发及应用

为了使稻瘟病抗性基因Pi25在水稻分子育种中得到高效和快速利用,本研究通过将Pi25不同等位基因测序及序列比对鉴定到一个Pi25基因内特异SNP位点。使用PCR-CTPP(PCR with confrontingtwo-pair primers)的方法加以改进开发了一套鉴定该SNP的功能性分子标记,利用该标记及待检测水稻品种基因组DNA进行PCR扩增,通过不同PCR产物条带大小将Pi25与其它等位基因区分开,可快速判断待测水稻Pi25的基因型。本方法快速简单、成本低廉,可广泛应用于水稻种质资源Pi25基因型鉴定和分子标记辅助选择育种。     

水稻抗褐飞虱基因Bph3特异性分子标记开发及应用

Bph3是一个对褐飞虱具有广谱、持久抗性的主效基因,对水稻抗褐飞虱育种具有重要利用价值,但其至今仍缺乏基因特异性标记,限制了分子辅助育种中对它的高效利用。本研究通过对Bph3不同等位基因编码区进行测序比对,获得两个Bph3特异性SNP位点SNP1(Bph3为T,其余为C)和SNP2(Bph3为C,其余为T)。在等位基因特异性PCR(allele-specific polymerase chain reaction,AS-PCR)方法的基础上,开发两对显性标记特异扩增两个SNP位点来分别鉴定Bph3和其余等位基因型,组合使用两对显性标记即可获得一套鉴定Bph3基因型的共显性标记。使用该套标记对水稻品种基因组DNA进行PCR扩增,鉴定PCR产物条带大小即可区分Bph3不同基因型。利用该方法对Bph3基因进行分子标记辅助选择育种,可快速有效的将其导入目标水稻品种,加快水稻抗褐飞虱品种选育进程。     

改进的TPS法:一种棉花叶片DNA快速提取方法

分子标记辅助选择需要大批量的DNA样品,快速提取DNA的方法是提高选择效率的关键。研究比较多种植物DNA的提取方法,通过优化改进,建立了适于棉花叶片基因组微量快速提取的新方法。该方法增加缓冲液预处理及在TPS缓冲液中添加PVP40,采用PCR板批量取样、微型手电钻磨样,省去了蛋白抽提、DNA沉淀、洗涤、风干、溶解等步骤,免去氯仿和异戊醇的使用。本方法具有低成本、快速、高通量、操作简单等特点,而且能确保提取的棉花DNA的浓度和纯度达到要求,满足大批量样本SSR分子标记辅助育种工作的需要。     

高通量提取西红柿基因组DNA方法探究及其在SNP分型中的应用

随着植物分子生物学的发展，植物分子试验对于大规模样品DNA提取的需求越来越大。本研究旨在开发快速、简便、高通量的DNA提取技术。以西红柿叶片为试验材料，用96孔盒对西红柿叶片进行冷冻干燥及粉碎，基于改良的SDS提取DNA方法，采取排枪“两步加样一步抽提”，简化提取步骤，实现DNA的高通量提取。该方法提取DNA样品的平均浓度在138.6 ng/μL左右，满足一般性的PCR扩增要求；琼脂糖凝胶电泳结果显示绝大部分样品泳道可见清晰完整的DNA条带，无明显降解，并伴有少量的RNA污染。利用3个等位基因特异的定量PCR基因分型系统(AQP)分子标记对192个样本进行检测，结果显示3个标记的整体检测结果良好，均能有效区分样品间的不同等位基因位点。样品的有效荧光值占比在97%～99%之间，可以用于分子标记检测或遗传群体的基因分型。本研究在前人基础上探讨了一种简便、快速、高通量的西红柿基因组DNA提取方法，对于提取其他植物叶片组织DNA同样适用，并且该方法能够成功应用于AQP等其他类似的荧光分子标记检测，为大规模分子标记检测等实验DNA样品准备提供了借鉴。     

一种玉米叶片基因组DNA快速提取新方法的初步研究

在玉米分子标记辅助育种工作中,需要对大量群体的个体样本进行分子标记分析,其中DNA的高效快速提取是关键的技术环节。以异硫氰酸胍为主要提取试剂,结合使用组织研磨器(Qiagen Tissuelyser),建立了一种玉米叶片基因组DNA的快速提取新方法。利用此方法提取玉米叶片基因组DNA,具有使用药品少、操作步骤简单、快速、成本低、DNA质量稳定等优点,通常情况下每人每个工作日可以提取300个DNA样品。此DNA提取方法可有效地用于玉米分子标记分析。     

利用分子标记鉴定白菜细胞质雄性不育类型的研究

通过对9份白菜细胞质雄性不育材料的不育胞质类型进行分子标记鉴定,以期为今后更好的利用分子标记来进行辅助育种奠定基础。通过CTAB法提取白菜的基因组DNA,根据GenBank中orf138基因保守序列设计2对特异引物,对9份白菜基因组DNA进行PCR扩增,将扩增出条带的PCR产物进行测序,在NCBI中进行同源性比对,最终确定其不育胞质类型。结果表明：2对特异引物PI/PII和PIII/PIV只在4份白菜雄性不育基因中均扩增出条带,在另外5份材料中未扩增出条带,与田间育性鉴定相符,获得4份白菜Ogura胞质雄性不育的分子标记;在GenBank中用BLAST进行同源性比对分析,发现L1-CI、L3-CI、L3-F1 3个不育材料的特异片段与已报道的青花菜Ogu CMS所具有的Ogu orf138基因（Genbank登录号：HQ149728）同源度高达100%,L1-F1的同源度达99%,出现了一个变异位点,另外5份材料的胞质不育类型有待进一步研究。通过该方法鉴定出9份材料中有4份材料是萝卜胞质雄性不育的材料,得到了4条分子标记,该结果可为白菜细胞质雄性不育的分子鉴定提供了新的标记,也为今后利用分子标记辅助育种奠定了基础。     

番茄Ty-1、Ty-3和Mi基因的多重PCR体系建立及应用

本研究利用10份番茄材料,筛选出能够鉴定番茄抗黄化曲叶病基因Ty-1的双SNP标记,Ty-3基因的SCAR1标记和抗根结线虫病Mi基因的SCAR2标记。应用以上分子标记构建出同时检测番茄Ty-1、Ty-3和Mi基因的多重PCR体系。结果表明,多重PCR扩增结果与单引物PCR扩增结果一致,使用该体系只需1次PCR反应及琼脂糖凝胶电泳便可快速、准确地对番茄3种基因的基因型进行检测。对96份番茄材料的分子检测结果与田间鉴定结果吻合度达到94%以上。使用该体系无需PCR产物酶切反应,可大大缩短分子检测的时间,节省检测成本,检测结果能够有效地辅助番茄抗病育种工作。     

DNA分子标记在洋葱遗传育种研究中的应用

DNA分子标记技术的出现大大提高了遗传分析的准确性和选育品种的有效性,在植物遗传育种领域越来越受到重视.洋葱属于二年生植物,一个世代需要三年,具有育种年限长的问题.利用分子标记辅助选择是缩短洋葱育种年限,加快育种进程极其有效的途径.本文综述了DNA分子标记技术在洋葱遗传图谱构建、遗传多样性分析、种质鉴定、鉴定洋葱细胞质类型、重要性状的分子标记辅助选择和数量性状的基因定位等方面的应用,讨论了洋葱遗传育种中分子标记技术的现状及存在的问题,并对洋葱分子标记辅助育种的应用前景进行了展望.指出洋葱高密度的遗传图谱还有待于建成,对于数量性状标记的鉴定,还有待于进一步开发、快速和准确定位的QTL,关于洋葱抗病基因的标记需要深入研究.     

水稻抗稻瘟病基因Piz-t特异性分子标记开发及应用

Piz-t是一个具有广谱稻瘟病抗性的基因,对于选育稻瘟病抗性品种具有重要的应用价值,但其所在位点多个不同的等位基因限制了对它的筛选及利用。本研究通过将Piz-t不同等位基因及其上下游测序,比对鉴定到一个Piz-t特异性SNP位点(Piz-t为A,其余均为G)。在两对交叉引物PCR(PCR with confronting two-pair primers,PCR-CTPP)方法的基础上加以改进开发了一套鉴定该SNP的标记,利用该标记及待检测水稻品种基因组DNA进行PCR扩增,通过不同PCR产物条带大小将Piz-t与其它等位基因区分开。该方法简便快速、成本低廉,可广泛应用于分子标记辅助选择育种或者水稻种质资源Piz-t基因型鉴定。     

玉米简易多重SSR-PCR和荧光标记检测技术

玉米是世界重要的粮食和饲料作物,通过深入研究玉米分子育种技术来提高玉米产量显得尤为必要。为了获得快速、高效的玉米DNA分子标记检测技术,本研究以玉米为试验材料,开发出一套简易、快捷的多重SSR-PCR技术和荧光标记检测方法。结果表明:2次SSR-PCR反应和1次毛细管电泳荧光检测,可以鉴定11对二等位基因多态引物,扩增方面与常规PCR反应相比效率提高了5.5倍,基因型检测方面与常规聚丙烯凝胶电泳相比效率提高11倍。利用扩增试剂盒(Mutiplex)的多重PCR扩增方法简单、稳定,取得了比较理想的玉米SSR快速高效的标记检测效果,适于在不同实验室移植。     

N基因标记基因PCR检测方法的建立及其在遗传育种中的应用

烟草的N基因是一个较为有效的抗烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)基因,在抗病育种中发挥着重要的作用。为建立其标记基因PCR检测体系,评估已知目的基因cDNA序列作为分子标记的目的基因辅助育种的可行性,本文依据N基因cDNA序列设计4对扩增范围在150～950bp的不同片段长度引物,并对含有N基因的coker176基因组DNA进行PCR扩增。扩增结果表明,有3对可扩增出特异产物。测序结果表明,有2对引物的扩增产物含有内含子。根据所获得的DNA序列设计出2对用于分子标记辅助育种的引物,并分别对C151、NC89、coker176等11个品种的基因组DNA进行扩增,结果表明在coker176、龙江912、吉烟9号和龙江911品种中有扩增产物,除龙江911外,这一结果与已知的N基因在11个品种的分布相一致,成功建立了N基因PCR检测体系,并证明以cDNA序列设计引物扩增DNA序列的目的基因辅助育种技术完全可行。并对实验中出现的问题进行了研究。     

一种适于PCR检测病毒诱导基因沉默番茄植株的微量DNA提取方法

【研究目的】为了寻找一种适用于病毒诱导的基因沉默番茄叶片PCR检测的快速、简单、成本低的DNA提取方法。【方法】笔者根据PCR反应的要求,用改良的CTAB法,实现了微量番茄叶片基因组DNA的快速提取。【结果】提取基因组DNA所用的组织量虽少,所得的DNA经过电泳检测虽有降解,但足以用于PCR检测,以其作模板扩增中国番茄黄化曲叶病毒诱导的硫黄素酶(Su)基因沉默植株中病毒组分中的DNAmβ和1.7A,片段大小分别为500bp、1300bp。测序结果证明是相应基因的部分片段。【结论】该方法的材料不需要使用液氮,可以单人大批量提取,并在基因沉默的番茄植株中能稳定而准确的规模化PCR检测。     

甘薯基因组DNA高效快速提取方法

甘薯基因组DNA传统的CTAB提取法,提取DNA质量好,但提取效率不高.为满足甘薯分子标记辅助育种、核心种质和遗传连锁图谱构建以及转基因植株检测的需要,通过对传统的CTAB法进行改进,本研究建立了一种高效快速价廉的甘薯及其近缘野生种基因组DNA提取方法,适合于PCR扩增以及AFLP分析.本方法使用1.5 mL离心管和专用棒槌,整个过程转管1次,提取的DNA主带明显,片段大小一致,得率达5 μg/mg叶片冻干粉.提取质量可靠,RAPD-PCR和酶切后AFLP扩增,与传统CTAB法提取DNA扩增结果没有明显差异.与传统的CTAB方法相比,该方法快速(提取过程不足30 min),效率高,从10 mg叶片冻干粉中一次可提取50 μg左右的DNA模板,操作简便,污染降低,实用性强.     

SSR分子标记在棉花遗传育种中的应用及进展

SSR（Simple Sequence Repeat）是在PCR（Polymerase Chain Reaction）基础上发展起来的一种新的分子标记技术,具有高度多态、共显性、保守性、且仅需少量的DNA、操作简便、重复性好、稳定可靠等优点,在动物、植物、微生物等研究领域中得到了广泛应用。简述了SSR分子标记技术在棉花上的DNA提取方法、引物开发、PCR反应体系、扩增后检测方法优化上的进展及其在棉花遗传育种中的遗传图谱的构建、遗传多样性的鉴定、功能基因和QTLs的定位、标记辅助育种和品种、杂种、突变体、亲缘关系的鉴定及种子纯度的检测方面的应用情况,从而为相关工作者在这方面的研究提供参考。     

一种简单快速的DNA模板制备方法

在以PCR为基础的种子纯度鉴定和分子标记辅助选择育种中，DNA模板的制备常常成为主要的限速步骤，建立一种快速简便的微量DNA模板制备方法有着十分重要的意义。本文介绍了一种以磨碎的水稻组织直接进行PCR扩增的的方法，该方法简单方便，稳定可靠，大大简化了DNA模板制备过程，所制备的DNA模板在-20℃保存1个月后不影响PCR扩增效果。     

一种橡胶树叶片基因组DNA快速PCR扩增方法

为解决现有的橡胶树基因组DNA提取方法步骤繁琐、耗时长等问题,摸索出一种橡胶树叶片基因组DNA快速PCR扩增方法。通过比较分析快速提法与CTAB法,结果显示快速提取方法提取的基因组DNA完整性很高,同时也适用于RAPD分型分析。相比传统的基因组DNA提取、PCR扩增等其它分子生物学流程,快速PCR扩增方法操作简单、简单快速、成本低廉,尤其适用于大批量样品的基因分型分析。     

水稻稻瘟病广谱抗病新等位基因pi21 t的鉴定及其抗性应用

为不断发掘和鉴定新的抗性基因,从而克隆和利用广谱持久抗性基因,选育水稻广谱抗稻瘟病新品种,解决稻瘟病危害。根据已克隆的水稻稻瘟病广谱抗病隐性等位基因pi21的序列设计分子标记Pi21-1,对育种上高频率使用的广亲和品种02428进行PCR扩增,测序比较分析发现了新的等位基因类型,同时对广亲和品种02428进行田间稻瘟病接种鉴定,苗期鉴定结果为免疫,从而鉴定了一个广谱抗稻瘟病的新等位基因pi21t,为水稻广谱抗稻瘟病育种提供了新的有利资源。通过分子标记辅助选择,能够快速明确目标品种中所携带目标基因的等位基因型,从而加快水稻广谱抗稻瘟病育种的进程,提高抗病效率。     

基于atpF-atpH序列鉴定稻属植物

为从分子水平上鉴定稻属,对稻属9种32份植物材料DNA条形码基因atpF-atpH进行PCR扩增并对PCR扩增产物测序,以近缘种植物为外类群建立系统进化树及序列差异分析,设计了鉴定稻属的特异性引物。结果表明,应用该特异性引物对稻属材料进行扩增,均获得与预期大小一致的113bp特异性目的片段,而对非稻属材料的扩增结果均呈阴性。系统进化树也显示出atpF-atpH基因可以很好将稻属区分开。这说明在条码基因差异位点分析的基础上,设计特异分子标记可用于稻属的鉴定,为珍贵物种的口岸鉴定提供了检测方法。     

水稻广亲和基因S5-n的功能标记开发及其应用

广亲和基因S5-n是能够恢复籼、粳杂种育性的基因,利用常规育种方法回交转育广亲和基因需要通过配组杂种F₁,根据F₁的育性判断和选择S5-n,选育周期长,方法繁琐。因此,在广亲和遗传改良和聚合育种中需要寻找一种快速、简便的广亲和基因检测方法。本研究根据水稻广亲和基因和籼粳S-5等位基因序列存在136 bp缺失的特征,设计了InDel标记S5136。前人研究已经明确02428、Dualr、CPSLO17具有S5-n,分子标记S5136 PCR扩增这3个材料的带型为缺失带型,而不携带广亲和基因S5-n的材料的带型为非缺失带型。利用该标记对3037与02428的F₂群体分析表明,该标记能准确区分S5-n、S5-i纯合及杂合基因型,标记基因型符合1∶2∶1比例,没有发生偏分离现象。利用该标记从554份水稻品种资源(O. sativa L.)和27份普通野生稻(O. rufipogen Griff.)以及24份江淮流域杂草稻资源中筛选出具有缺失带型的资源材料13份,并对其PCR产物测序证实为S5-n,对Kasalath的广亲和性进行了初步验证;从20份02428的高世代育种材料中,筛选到携带广亲和基因S5-n的恢复系2份。该标记可以用于S5-n基因资源筛选、分子标记辅助选择育种和培矮64S为母本的杂交种种子纯度鉴定。