紫花苜蓿秋眠性的SSR标记关联分析

【目的】发掘紫花苜蓿秋眠性关联位点,为揭示紫花苜蓿秋眠性状的遗传规律和分子机制提供理论依据。【方法】紫花苜蓿关联群体由75份321个四倍体紫花苜蓿基因型构成,其中中国紫花苜蓿品种每份材料选取6-8个基因型;其余材料每份选取3-4个基因型。利用紫花苜蓿基因组均匀分布的85对SSR（Simple sequence repeats）标记,对321个紫花苜蓿基因型进行扫描。于2014-2015年连续两年对紫花苜蓿秋眠性开展调查,并利用一般线性模型（GLM）及混合线性模型（MLM）2种方法,开展秋眠性与SSR分子标记的关联分析。【结果】紫花苜蓿秋眠性表现出极显著的基因型、年际及基因型×年际互作效应。2014年,表型变异幅度为5.1-55.1 cm,平均值为22.4 cm,变异系数为45.5%。2015年,变异幅度在3.5-44.9 cm,平均为15.2 cm,变异系数为43.7%。秋季株高两年均呈现接近正态分布特征。广义遗传力为0.71。MLM模型很好的控制了紫花苜蓿秋眠性的假阳性关联。基于MLM模型,在2014年共找到12个显著关联的SSR位点,表型贡献率为2.42%-6.73%。2015年共找到11个,表型贡献率为2.45%-4.81%。在这些关联位点中,分布于Chr 2的m83_157、Chr 3的m525_230和m525_231、及Chr 4的m429_245,在两种模型及两年内均被重复检测到。【结论】通过两种模型发掘到4个与紫花苜蓿秋眠性显著相关的位点,经过验证后可以用于紫花苜蓿秋眠性分子标记辅助选择育种。     

基于SSR标记的中美紫花苜蓿品种遗传多样性研究

【目的】紫花苜蓿是世界上最重要的栽培牧草。传统的育种方式对其产量及品质的改良幅度多年来徘徊不前,已经远远不能满足生产需要。对于品种的改良,一方面依赖于所掌握资源的数量,另一方面则是对其农艺性状遗传基础的了解程度。本试验基于SSR分子标记,研究现有中美两国的紫花苜蓿品种遗传变异,分析两国紫花苜蓿种质资源的遗传多样性和群体结构,为利用全基因组关联分析发掘紫花苜蓿重要产量与品质性状显著关联的优异标记、等位位点提供基础,为分子育种提供信息,加快育种进程。【方法】利用覆盖紫花苜蓿全基因组的40对SSR分子标记（每条染色体上选取3-9对SSR标记）,采用基于测序的基因型鉴定技术对中美16个紫花苜蓿主栽品种的100个基因型个体（中国每个品种8个基因型个体,美国每个品种4个基因型个体）进行全基因组扫描分析。利用基于混合模型的Structure软件分析紫花苜蓿的群体结构。设定群体数K的估计值范围为1-6,将MCMC（Markov chain monte carlo） 开始时的不作数迭代(length of burn-in period） 设为10 000次,将不作数迭代后的MCMC设为100 000次,每个K值重复数为10次。采用了两种方法来确定最优的群体数K的值,结果由Structure Harvester和Distruct软件来展示。对Structure群体结构结果进一步用主成分分析和聚类分析进行验证。根据群体结构结果,对全体材料及不同群体进行遗传多样性分析。【结果】40对覆盖紫花苜蓿全基因组的SSR分子标记共检测到446个等位基因,每个位点等位基因范围为3-27个,平均每个位点等位基因数为11.2个;基因多样性的变异范围为0.542-0.908,平均值为0.742;多态信息含量的变异范围为0.493-0.901,平均值为0.707。这些参数显示了中美紫花苜蓿所包含的遗传多样性信息含量较高。其中,mtic238、mtic188、bf111、afctt1、bf641851、maa660456、aw361等位点上表现较高的遗传多样性,表明这些位点可以较好地反映中美紫花苜蓿品种的遗传多样性,适用于中美紫花苜蓿品种的遗传多样性检测。就不同染色体而言,第二条和第八条染色体上分布的SSR标记揭示的遗传多样性较高,而第一条相对较低。基于混合模型的方法对紫花苜蓿全体基因型进行群体结构分析,两种不同方法均显示确定最优的群体数K值为2,中美两国16个紫花苜蓿品种共100个基因型个体基本按照来源分为两个亚群体,群体间有少量混杂的情况发生。主成分分析和聚类分析与群体结构的分析结果相一致。中国紫花苜蓿品种多样性略高于美国,但差异不显著。【结论】中美两国紫花苜蓿材料蕴含了比较丰富的遗传变异,显示了较高水平的基因多样性。中美群体间的遗传多样性水平存在一定的差异,中国紫花苜蓿种质多样性水平略高于美国。群体结构不严格按照来源国家的划分而区分,这一现象与紫花苜蓿异花授粉与广泛的基因交流有着密切的关系。     

~(60)Co-γ射线诱变紫花苜蓿WL525HQ的SSR研究

为了探究60Co-γ射线对紫花苜蓿诱变产生的微卫星变异及其辐射敏感性,用2 000 Gy剂量的60Co-γ射线辐射处理紫花苜蓿WL525HQ的种子。紫花苜蓿WL525HQ在人工温室栽培后,比较了辐照组和对照组之间各20个不同单株的简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)的多态性变化。结果表明:7对引物均可扩增出紫花苜蓿WL525HQ的多态性位点,其中有5对引物的多态性位点百分比达到100%。经过计算该品种的多态性位点百分率(percentage of polymorphic band,PPB)值和多态性信息量(polymorphism information content,PIC)值发现,辐射组的PPB平均值达97.73%,略低于对照组的98.94%;而辐射组的PIC平均值为0.853 0,略高于对照组的0.849 2。说明60Co-γ射线使紫花苜蓿不同单株之间的SSR位点多态性产生了一定程度的变异,但也体现出WL525HQ品种对60Co-γ射线具有较高的耐受力。     

槟榔SSR反应体系的建立

以鸡心槟榔为试材,用QIAGEN公司的DNeasy Plant Mini Kit提取基因组DNA,对SSR反应体系进行建立与优化,探讨了槟榔SSR技术中PCR体系的主要成分对扩增结果的影响。最终确定了引物C7549的最佳退火温度为56℃,在PCR反应体系中最佳条件:Mg2+浓度为3.0 mmol/L,dNTPs浓度为0.1 mmol/L,Taq酶量为1.5 U,引物浓度为0.8μmol/L,DNA模板为2.0 ng/μL。利用此反应体系对部分槟榔品种进行PCR扩增并Page胶电泳检测,扩增结果清晰且有较高的多态性,表明该体系适合槟榔的亲缘关系分析。     

苎麻SSR反应体系的优化

[目的]优化苎麻SSR反应体系。[方法]以苎麻湘苎2号基因组DNA为模板,对其SSR反应体系中的部分影响因素进行探讨分析,并利用选定的7个苎麻品种基因组DNA为模板,对优化的SSR反应体系进行试验验证。[结果]在25μl SSR反应体系中,模板量为50 ng,Mg2+浓度为1.5 mmol/L,dNTPs浓度为0.10 mmol/L,引物浓度为0.2μmol/L,Taq DNA聚合酶用量为1 U时,反应体系为最佳。利用该反应体系,对7个苎麻品种进行的SSR反应结果显示不同品种间DNA谱带多态性丰富,同时表明优化的反应体系重复性和稳定性良好。[结论]该研究结果为应用SSR技术进行苎麻种质资源的研究奠定良好的基础。     

果梅SSR反应体系的优化

以果梅品种小叶猪肝为试材 ,研究了果梅SSR技术中PCR反应体系的主要成分对SSR扩增结果的影响 ,并比较了采用聚丙稀酰胺凝胶及琼脂糖电泳检测扩增产物多态性的差异。结果表明 :在PCR反应体系中 ,Mg2 + 的最适浓度范围为1 89～ 2 83mmol·L-1;dNTP最适浓度为 0 2 4mmol·L-1;引物的最适浓度为 0 38μmol·L-1;Taq 聚合酶在 2 6 5 μL反应体系中宜加入 1U。利用此反应体系 ,对 2 4个果梅代表品种进行了SSR反应 ,用 8%的非变性聚丙稀酰胺凝胶电泳检测 ,扩增产物在 10 0～ 2 0 0bp之间 ,不同品种间DNA谱带多态性丰富。琼脂糖电泳检测的DNA多态性不如聚丙稀酰胺凝胶丰富     

基于SSR优化反应体系的茄子亲子鉴定

利用分子标记SSR建立快速、准确可靠的纯度检测技术是控制杂交种纯度的有效措施。通过对茄子SSR反应体系进行优化,从40对备选引物中进一步筛选共显性多态标记,开展茄子的分子标记鉴定研究,试验结果显示,有7对SSR多态标记在2个杂交种及亲本中表现一致,且为共显性,条带清晰,可以作为茄子的亲子鉴定标记,便于明确父母本来源及杂交种纯度,提高育种效率。     

贵州李SSR反应体系的优化

为了得到贵州李SSR扩增最优化反应体系,以贵州李品种早酥为试材,采用单因素试验的方法,对SSR反应体系的主要成分及退火温度进行优化。结果表明:在25μL反应体系中,模板DNA用量为30ng,引物浓度为0.80μmol/L,Master Mix用量为12.5μL;退火温度在46～50℃均能得到清晰的条带。利用此反应体系对16个贵州李品种进行PCR扩增及电泳检测,扩增结果清晰且不同品种间的DNA谱带多态性丰富。表明,该体系适合贵州李的亲缘关系分析。     

用SAM法分离谷子SSR位点的研究

首次将SAM(选择扩增微卫星)法用于谷子SSR位点的分离,共获得163个含有SSR序列的克隆,其中unique SSR 106个,占所有SSR序列的65%,60个SSR序列的3′端成功设计特异引物,占unique SSR的56%。这60个SSR序列中,55个为完整型重复;5个为复合型重复,由2种不同的重复单元组成,没有发现不完整重复类型。同时讨论了SAM法在应用过程中应注意的一些关键技术环节,如接头连接、核苷酸选择策略、特异引物设计原则,及该方法存在的一些不足,如获得SSR重复次数少、一端侧翼序列缺失对扩增多态性的消极影响等。     

紫花苜蓿的营养价值及其影响因素

从粗蛋白质、碳水化合物、维生素、矿物质以及功能成分等方面分析了紫花苜蓿的营养特性,同时对影响紫花苜蓿营养价值的因素进行了详细的论述.     

陆地棉SSR分子标记优化体系的建立

针对陆地棉富含酚类、多糖等次生产物的特点,建立了一种简便、快速的提取高纯度DNA的方法.同时建立了适合陆地棉SSR标记的优化体系和试验方案,并对所构建的QTL定位群体进行了SSRPCR检测,得到了清晰的多态性SSR标记,为SSR分子标记技术在棉花育种中的应用打下了基础.     

棕榈科植物SSR分子标记反应体系的建立

以棕榈科植物的DNA为材料,通过对SSR反应体系中模板DNA、dNTPs、引物、Taq聚合酶和MgCl25个因素采用单因素试验法设定5个梯度,并比较不同的浓度、不同的用量对扩增效果的影响,建立最佳反应体系。研究最终确定了20μLPCR反应体系的最佳条件为：模板DNA2μL,dNTPs0．2μL,引物1．0μL,Taq聚合酶O．2μL,MgCl22．0μL。该优化体系稳定可靠,适合应用于棕榈科植物SSR分析。     

东北山葡萄SSR反应体系的建立及优化

以东北山葡萄(左山二)叶片为材料,对SSR反应体系中的主要影响因子进行了优化。研究了模板浓度、引物浓度、dNTP浓度、TaqDNA聚合酶量对扩增的影响。结果表明,在20μL SSR体系中各组分的适宜浓度为:1×PCR buffer,引物0.3μmol/L,模板DNA 30 ng,dNTP 0.2 mmol/L,TaqDNA聚合酶1.0U。应用该SSR体系,用3对引物对5份山葡萄材料进行了扩增,证实了该体系的适用性和稳定性。     

大蒜SSR体系的建立与优化

为建立适宜大蒜(Allium sativum L.)的SSR反应体系和扩增程序,应用L16(45)正交设计对影响SSR-PCR的主要参数进行优化。结果表明,适宜大蒜的SSR反应体系总体积为20μL,其中含TaqDNA聚合酶0.02 U/μL、引物为0.2μmol/L、Mg2+2.0 mmol/L、dNTP 0.2 mmol/L、DNA 30 mg/L;PCR适宜扩增程序为:94℃预变性3 min,94℃变性30 s,55℃45 s,72℃延伸90 s,35次循环,94℃变性30 s,53℃45 s,72℃延伸1 min,10次循环的最后一个循环延伸增加为10 min。并优化引物最适合退火温度为53.5~58.5℃。利用此反应体系对40份大蒜品种进行SSR扩增并电泳检测,扩增谱带清晰且多态性较好,证明此体系稳定可靠。在此基础上,利用优化的SSR反应体系对100对大葱SSR引物进行筛选,从中筛选出1对扩增谱带清晰稳定性好的SSR引物,并对40份大蒜品种进行遗传多样性分析。这一对SSR引物共检测出3个多态性条带可将供试材料聚为2大类,大部分品种(系)都按照其地理来源和遗传背景进行聚类。     

树莓SSR体系的建立及优化

为建立适宜树莓(Rubus idaeus L.)的SSR分析体系,设计Taq DNA聚合酶、Primer、Mg2+、dNTP和DNA的5因素4水平正交试验,对SSR反应体系进行筛选和优化.结果表明:适宜树莓的SSR分析体系为15μL反应体系中含Taq DNA聚合酶0.5U.Primer 0.21μmol·L-1,Mg2+0.9mmol·L-1,dNTP 0.25 mmol·L-1,DNA 60ng;Primer Rubus285a的最佳退火温度为54～59℃.利用此反应体系对部分树莓品种进行SSR-PCR扩增并电泳检测,扩增谱带清晰且多态性较好,证明此体系稳定可靠.     

澳洲坚果SSR体系的建立及F_1代的鉴定

为了探索澳洲坚果SSR-PCR的可行性,采用单因素分析法对影响PCR的各个因素进行分析,建立SSR-最佳反应体系。结果表明:在25μL PCR反应体系中,当Mg~(2+)浓度、d NTPs浓度、引物浓度、Taq DNA聚合酶用量分别为2.50 mmol/L、0.10 mmol/L、0.40μmol/L、1.25 U时,PCR扩增效果最好。筛选到19对可得到扩增结果的SSR引物,其中有2对在以900为母本、294为父本的组合中PCR扩增结果存在差异,可以应用于900×294组合的F1代鉴定。     

扁桃SSR反应体系的优化

以南疆部分扁桃品种为试材,利用CTAB法提取基因组DNA,将PCR的主要成分设定4个梯度,优化了扁桃SSR技术中PCR反应体系,试验结果表明,适宜扁桃SSR技术体系为:在20μL反应体系中TaqDNA聚合酶和DNA最适用量分别为1U和100 ng;Mg2 、dNTP和引物最适终浓度分别为1.5 mmol/L、0.20 mmol/L和0.2μmol/L。利用18个扁桃品种验证此反应体系,非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测结果显示,扩增产物大多在100~300 bp,多态性高,且反应体系的稳定性和可重复性好。     

中国榛属植物SSR反应体系的建立

榛子鲜叶组织中富含酚类、糖类及其他次生代谢物,致使鲜叶易发生褐变,从而严重影响基因组DNA的提取质量。为了探讨适合中国榛属植物基因组DNA的提取方法,建立SSR反应体系,以榛属植物叶片为材料,通过对CTAB法的改良,摸索出了适于中国榛属植物基因组DNA提取的方法,并以核酸产量、纯度、片断分布情况等指标来评价基因组的质量。结果表明,获得的基因组质量较高,能够满足SSR反应体系的建立。并对影响榛属基因组DNA提取的因素进行了简要的分析讨论。     

山核桃SSR反应体系优化

优化SSR反应体系是山核桃SSR遗传图谱构建的基础.通过对PCR反应中Taq聚合酶用量、dNTP浓度、引物浓度、Mg2 浓度和模板DNA量的组合试验,确定了山核桃SSR的最佳反应体系,即在30μL反应体系中,含600 ng模板DNA,1×PCR Buffer,2.0UTaq聚合酶,0.22mmol/L dNTP,1.0 mmol/L Mg2 ,0.13μmol/L引物.