琼脂糖凝胶电泳在水稻EcoTILLING技术中的应用

为构建低成本的基于琼脂糖凝胶电泳的EcoTILLING技术体系,用于水稻及其他生物自然群体变异的检测,对基于琼脂糖凝胶的EcoTILLING技术进行了优化。结果表明,从芹菜中提取的CEL Ⅰ核酸酶粗提物结合琼脂糖凝胶电泳检测技术,可以成功地检测到目的基因位点的突变。利用该技术,在云南地方水稻品种大吊糯中检测到2 个SNPs。     

ALS抑制剂类除草剂抗性水稻功能标记的开发与验证

【目的】培育具有乙酰乳酸合酶(ALS)抑制剂类除草剂抗性的品种是防治水稻直播田杂草危害最经济、有效的途径之一,而利用分子标记辅助选择有助于提高其品种选择效率。【方法】在明确除草剂抗性突变体黄华占M-1 ALS基因编码区碱基差异的基础上,利用四引物扩增受阻突变体系PCR(Tetra-primer ARMS-PCR)技术,设计引物对不同品种(品系)和淮稻5号/黄华占M-1的F2群体进行基因型检测,并结合除草剂的田间试验对标记的准确性进行验证。【结果】ALS基因编码区序列比对分析表明,尽管籼、粳稻之间具有多处差异碱基,但只有第1642和1643碱基TG到AT的变异能导致位于高度保守域的第548位编码氨基酸由色氨酸突变为甲硫氨酸,进而使水稻产生对ALS抑制剂类除草剂的抗性。依据PCR扩增产物的电泳带型,可以准确区分出3种不同的基因型,其基因型与苗期除草剂抗性的表型完全一致。【结论】利用Tetra-primer ARMS-PCR技术,可以实现对两个连续变异碱基位点基因型的快速检测,从而加快ALS抑制剂类除草剂抗性水稻品种的选育进程。     

水稻稻瘟病抗性基因Pi ta的SNP检测方法

 针对稻瘟病抗性基因Pi ta位点上的抗感基因的编码产物仅有1个氨基酸的差异,利用已经建立的检测该基因的SNP方法以及作者在该基因编码序列构建的四引物扩增受阻突变体系PCR,对62份2012年长江上游国家水稻区域试验材料和97份陕西省水稻区域试验材料进行了Pi ta基因检测,2种分子标记检测结果一致。该方法的检测结果真实可靠,可以用于检测水稻Pi ta基因位点。     

ALS抑制剂类除草剂抗性水稻功能标记的开发与验证

【目的】培育具有乙酰乳酸合酶(ALS)抑制剂类除草剂抗性的品种是防治水稻直播田杂草危害最经济、有效的途径之一,而利用分子标记辅助选择有助于提高其品种选择效率。【方法】在明确除草剂抗性突变体黄华占M-1 ALS基因编码区碱基差异的基础上,利用四引物扩增受阻突变体系PCR(Tetra-primer ARMS-PCR)技术,设计引物对不同品种(品系)和淮稻5号/黄华占M-1的F₂群体进行基因型检测,并结合除草剂的田间试验对标记的准确性进行验证。【结果】ALS基因编码区序列比对分析表明,尽管籼、粳稻之间具有多处差异碱基,但只有第1642和1643碱基TG到AT的变异能导致位于高度保守域的第548位编码氨基酸由色氨酸突变为甲硫氨酸,进而使水稻产生对ALS抑制剂类除草剂的抗性。依据PCR扩增产物的电泳带型,可以准确区分出3种不同的基因型,其基因型与苗期除草剂抗性的表型完全一致。【结论】利用Tetra-primer ARMS-PCR技术,可以实现对两个连续变异碱基位点基因型的快速检测,从而加快ALS抑制剂类除草剂抗性水稻品种的选育进程。     

水稻干尖线虫的环介导恒温扩增技术(LAMP)快速检测方法

【目的】本研究旨在为水稻干尖线虫(Aphelenchoides besseyi Christie,1942)的快速检测鉴定和早期诊断提供一个新的检测方法。【方法】利用水稻干尖线虫18S核糖体RNA基因,设计了水稻干尖线虫LAMP的特异引物,该引物包括1对外引物、1对内引物和1对环引物,以LAMP特异引物对待测样品DNA进行恒温扩增,扩增产物通过电泳法和荧光染料法进行检测,电泳检测出现阶梯状条带或加入荧光染料显现绿色荧光,则证明待检样品中含有水稻干尖线虫。【结果】本方法可以检测鉴定水稻干尖线虫不同虫态(雌虫、雄虫、幼虫或卵)的个体,可以从多种线虫混合的样品和植物组织样品中直接检测出水稻干尖线虫,检测灵敏度达到1/1000条虫DNA。【结论】本检测方法具有准确、灵敏、稳定和结果直观的优点,且操作简便、实用性强。     

水稻小粒矮突变性状与T-DNA插入标签的共分离检测

 从T-DNA水稻标签系中发现1个标签系中出现了小粒矮(sgd)突变性状的分离。为克隆该突变基因和进行基因功能研究,对该突变体进行了遗传分析。该标签系存在多个插入事件,且T3代发现目标突变性状分离系中,另一个非目标插入事件已经纯合,故特异PCR检测不能确认小粒矮突变性状与T-NA插入共分离。但通过TAIL-CR方法,获得了插入点侧翼的水稻基因组序列,并证实该侧翼序列与小粒矮突变性状共分离。     

ACGM标记在小麦属中的通用性

为检验水稻基因组数据在小麦属中的通用性。利用基于水稻基因组数据设计的扩增共有序列遗传标记（ACGM）扩增小麦属12种不同材料,结果有32对引物可以至少在1种小麦属材料中获得扩增产物。占引物总数的80％;在能够获得特异性产物的32对引物中,有4对引物的产物在供试材料之间没有多态性位点;有28对引物可以在供试小麦材料之间获得多态产物,占引物总数的70％。这表明以水稻基因组序列开发的ACGM标记在小麦中有一定的通用性。     

水稻叶色突变分子机制的研究进展

叶色突变表型明显、易于鉴别，在高等植物叶绿素代谢、叶绿体结构、功能和发育机理等基础研究中具有重要意义。目前在水稻中已定位约80个叶色突变位点，涉及除第12条染色体外的所有染色体，并已成功克隆出多个叶色相关基因。本文从叶绿素代谢、叶绿体发育、花青素代谢及核一质信号传导等方面，综述目前已克隆的水稻叶色突变相关基因的功能、表达模式和作用机理，阐述水稻叶色突变的分子机制。     

微型反向重复转座元件（MITE）靶区域扩增多态性:一种基于MITE的分子标记方法在水稻及其他植物上的应用

利用根据水稻微型反向重复转座元件（miniature inverted repeat transposable element, MITE）序列设计的特异引物,以及靶区域扩增多态性(target region amplification polymorphism, TRAP)方法中的随机引物及扩增程序对不同的水稻材料进行PCR扩增来检测MITE侧翼为基因区域的多态性,称之为微型反向重复转座元件靶区域扩增多态性(MITE TRAP)。每次扩增能产生1条或多条清晰条带,条带的大小为100~1500 bp,可在1.5%的琼脂糖凝胶上分离,有较好的可重复性,并发现了不同水稻品种间的多态性条带。进一步用基于水稻预测的MITE序列设计的特异引物对来自棉花、番茄及拟南芥的DNA样品进行MITE TRAP扩增,均能成功扩增出条带,显示这种方法可以直接在其他植物中应用。还进一步讨论了该方法的优点及其可能的应用。     

水稻相关序列扩增多态性反应体系的建立及其多态性位点在F2群体中的分离分析

建立了一套完整、稳定、高效的水稻相关序列扩增多态性(SRAP)反应体系,同时利用110对SRAP引物对水稻品种沈农606和丽江新团黑谷进行比较扩增,其中35对引物可以检测到多态性,约占所用引物的31.82%。用该35对引物进一步对上述两个品种配制的杂交后代的F2进行检测,共扩增出1683条带,平均每对引物48条带,其中多态性条带143条,平均每对引物4.09条多态性条带。有24个多态性位点在F2群体中的分离显著或极显著地偏离了理论比值而表现异常分离,比率为16.78%。这些偏分离位点中偏向沈农606基因型的有11个;偏向丽江新团黑谷基因型的有12个;仅有1个偏杂合体类型。卡方检验说明,标记位点的偏分离是配子体和合子体选择共同作用的结果。     

转基因植物及其产品PCR检测引物的筛选研究

建立了一种转基因植物及其产品PCR检测引物筛选方法。以转基因大豆Roundup Ready为材料,设计了5对引物,通过荧光定量PCR方法对其扩增产物的Ct值、引物与模板的结合效率、PCR产物的溶解曲线方面进行分析,证明RRS2引物对是转基因大豆Roundup Ready最佳品系特异性检测引物。     

转基因耐除草剂玉米C0010.2.2定性PCR检测方法的建立

转基因耐除草剂玉米C0010.2.2是北京大北农生物技术有限公司利用农杆菌介导法,将epsps基因和pat基因转到受体玉米DBN567获得的耐除草剂玉米转化体,具有耐除草剂草甘膦和草铵膦性状。研究建立转基因耐除草剂玉米C0010.2.2的检测方法,在外源基因插入位点的左、右边界分别设计引物,经过引物筛选、特异性测试、灵敏度测试、退火温度和引物浓度测试,建立转基因耐除草剂玉米C0010.2.2的定性PCR检测方法,该方法的检出限和灵敏度可达到0.1%。验证结果表明,该方法可以特异性检测到转化事件,具有很好的重复性和再现性。     

马铃薯软腐病菌的16SrDNA PCR检测

马铃薯软腐病是威胁马铃薯块茎的细菌性病害之一,为了提高马铃薯的品质与产量,减少贮藏期马铃薯块茎的腐烂,对马铃薯进行软腐病检测与鉴定是十分必要的。利用16SrDNA PCR对马铃薯软腐病原菌的进行检测,证实16SrDNA PCR检测技术是可行可靠的。在对PCR引物的筛选中,要根据所检测的对象进行有效、合理的设计,才能达到快速有效的目的。以马铃薯软腐病菌为代表,利用16SrDNA PCR进行鉴定,达到了预期的目的,为病原菌的快速鉴定方法提供了依据。     

小麦Wx-A1和Wx-B1亚基的生化与分子标记检测

为了解小麦品种(系)Wx亚基的缺失类型,为品质育种提供依据,利用SDS-PAGE和STS分子标记技术对99份国内外小麦品种(系)Wx-A1和Wx-B1亚基的缺失型进行检测.结果表明,供试小麦品种(系)中Wx-B1亚基缺失的有19份,未检测出Wx-A1亚基缺失材料.STS标记结果中,Wx-7A位点的显性标记引物在野生型中扩增出一条1 172 bp的特异带,即Wx-A1a基因出现;Wx-7A位点的共显性标记引物在野生型中扩增出一条593 bp的特异带,在缺失类型中扩增出一条574 bp的特异带.Wx-4A位点的显性标记引物在野生型中扩增出一条425 bp的特异带,即Wx-B1a亚基出现,而在缺失该亚基的突变材料中没有扩增出该特异带.     

应用SSR分子标记鉴定超级杂交水稻组合及其纯度

 应用SSR分子标记技术对超级杂交稻5个组合（HYS 1/R105、培矮64S/E32、两优培九、88S/0293、J23A/Q611）及其9个亲本进行了鉴定。用144对SSR引物进行筛选，有47对能够在实验材料中显示较好的多态性，其中，RM337与RM154呈现丰富多态性，可鉴别供试组合并分别与其亲本区分开。对于水稻的每一条染色体，各筛选出两条产生多态性的引物，共24对，并提供一组作为鉴定参考的图谱；通过杂种表现为父母本互补带型的特点，找到在杂交稻组合及其亲本间具有多态性的引物，筛选出5对引物分别作为鉴定上述5个超级杂交稻组合的特异引物，进而针对杂交稻不同的纯度问题设计鉴定方法。     

水稻抗稻瘟病基因Pi-ta共显性分子标记的建立

 根据抗病基因Pi-ta和感病等位基因pi-ta在DNA序列上的单核苷酸长度多态性（single nucleotide length polymorphisms，简称SNLP）设计了3个特异性引物YL155、YL183和YL200，并分别用蓝色和绿色染料将YL155和YL183进行标记，而YL200不标记。在一个PCR反应中同时加入这3对引物，并应用ABI自动分析仪对PCR产物进行分析，结果发现，抗病基因Pi-ta纯合的样品获得一个峰值为181 bp的图谱，感病等位基因pi-ta纯合的样品获得一个峰值为183 bp的图谱，而抗病基因Pi-ta处于杂合状态的样品出现两个峰。由此建立了水稻抗稻瘟病基因Pi-ta的共显性分子标记。以杂交组合Katy/RU9101001的12个F2单株和15个水稻品种为材料，利用已建立的显性分子标记和稻瘟病菌人工接种试验对共显性标记的正确性进行了验证，结果发现三者的实验结果完全吻合，因此该共显性标记可应用于水稻抗病基因Pi-ta的分子标记辅助选择。     

一种鉴定4种根结线虫的PCR方法

根结线虫(Meloidogyne spp.)是威胁全球农业生产的重要病原物,每年给农业生产造成巨大的经济损失.利用两对引物#C2F3/#1108和MI-F/MI-R建立了一种适用于4种根结线虫分子鉴定的技术.结果表明:引物#C2F3/#1108可将根结线虫分为南方根结线虫或爪哇根结线虫、花生根结线虫和北方根结线虫;引物MI-F/MIR可用于特异性区分南方根结线虫和爪哇根结线虫.     

HSA转基因水稻二重微滴数字PCR定量检测方法研究

重组人血清白蛋白（HSA, Human serum albumin）基因工程水稻是我国自主研发的可规模化生产水稻重组人血清白蛋白（OsrHSA）的转基因品系,具有极高的推广价值和应用前景,但是目前缺乏对其进行精准定量检测的方法。微滴数字PCR(ddPCR, droplet digital PCR)是近年来新兴的前沿PCR技术,不依赖标准物质即可实现对DNA分子的绝对定量,在转基因产品定量领域被广泛应用。本研究基于ddPCR平台建立了适用于重组人血清白蛋白基因工程水稻（114-7-2品系）的二重ddPCR精准定量检测方法。通过对引物探针的特异性进行验证、对引物探针工作浓度和反应退火温度进行优化,获得最佳反应条件。进而对该方法检测限、定量限和结果重复性做了测定。最后通过对不同含量的重组人血清白蛋白转基因水稻样品进行定量检测,分析比较传统实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)和二重ddPCR的优劣,结果表明本研究建立的转基因水稻HSA/PLD二重ddPCR方法稳定性更好、灵敏度高、成本低廉,精准可靠,适用于不依赖标准物质的精准定量HSA转...     

Identification and Purity Test of Super Hybrid Rice with SSR Molecular Markers

Five super hybrid rice combinations, i.e. HYS-1/R105, Pei‘ai 64S/E32, Liangyoupeijiu (Pei‘ai 64S/9311), 88S/0293, and J23A/Q611, and their parental lines were tested by means of SSR analysis. A total of 144 SSR primer pairs distributed on 12 rice chromosomes were used, out of which 47 detected polymorphism among the tested rice lines. Among all these primers, RM337 and RM154 produced polymorphic patterns in four or more of the tested experimental materials respectively, and they could distinguish among most rice genotypes tested. Twenty-four primer pairs, two on each rice chromosome, were selected to make a reference SSR marker-based fingerprinting for the rice lines. For most of the primer pairs, F1 hybrids mainly showed complementary pattern of both parents, which could be very useful to distinguish the F1 from its parental lines. In addition, 5 primer pairs were selected as special primer pairs for five hybrid rice combinations respectively. By combining the rapid, simple method on DNA extraction, it is suggested that SSR technique has wide prospective in variety authentication and purity identification.