制干辣椒SCoT-PCR体系优化及引物筛选

[目的]优化制干辣椒SCoT-PCR反应体系,为新疆制干辣椒种质资源、分子遗传学研究奠定基础.[方法]以制干辣椒为材料,采用L25(55)正交设计方法对影响制干辣椒SCoT-PCR反应体系的Mg2+、模板DNA、引物、DNA聚合酶、dNTPs等因素进行优化筛选.[结果]从25个正交设计组合中筛选获得5个组合的扩增效果较好,扩增条带丰富且清晰度适中、分散性好;经引物SC-12、SC-13、SC-19筛选,获得适用于制干辣椒材料的SCoT-PCR最佳反应体系20.0 μL,包含10×Buffer 2.0 μL、30 ng模板DNA 0.8 μL、2.0 mmol/L Mg2+ 1.8μL、1.0 μmol/L引物1.0 μL、1 U Taq DNA聚合酶0.4μL、0.25 mmol/L dNTPs 0.5 μL、ddH2O 13.5 μL.运用优化体系从80条引物中筛选出扩增条带清晰、多态性丰富的SCoT引物24条.[结论]优化的SCoT-PCR反应体系及筛选的引物可用于新疆制干辣椒种质鉴定、遗传图谱构建、遗传多样性的分析等.     

葛根SCoT-PCR反应体系优化及引物筛选

[目的]优化葛根SCoT-PCR反应体系,筛选适用于葛根的SCoT引物,为利用SCoT分子标记进行葛根种质资源鉴定、遗传多样性分析及分子标记辅助育种提供技术支持.[方法]采用正交设计对SCoT-PCR反应体系中的DNA模板量、dNTPs浓度、Mg2+浓度、TaqDNA聚合酶量和引物浓度5个因素进行优化,利用最佳SCoT-PCR反应体系筛选出适用于葛根的SCoT引物,并对该体系进行验证.[结果]最佳葛根SCoT-PCR反应体系20.00μL:DNA模板50.00ng,dNTPs 0.25mmol/L,Mg2+1.50mmol/L,引物0.80μmol/L,TaqDNA聚合酶0.50U.利用该体系从36条SCoT引物中筛选出35条可从葛根中扩增出清晰条带的引物.使用3条引物对18个葛根材料进行PCR扩增,PCR产物表现出良好的重复性、稳定性和丰富的多态性.[结论]建立的最佳葛根SCoT-PCR反应体系和筛选获得的35条SCoT引物可适用于葛根种质资种鉴定、遗传多样性分析、相关分子标记开发等研究.     

甘蔗黑穗病菌的快速检测

利用分子生物学方法对甘蔗黑穗病菌进行了检测,建立了该病原菌的快速检测方法.从田间采集样本,在马丁氏培养基上分离获得甘蔗黑穗病菌的单菌落,经培养获得大量菌体,提取菌体基因组DNA并进行PCR检测,证明获得了甘蔗黑穗病的病原菌.该方法能简便、快速、准确、有效的检测甘蔗黑穗病菌,结果稳定、可靠.建立快速有效的检测甘蔗黑穗病的方法,将为甘蔗抗黑穗病育种工作提供方便.     

一株甘蔗黑穗病菌的分离与系统发育分析

甘蔗黑穗病是由黑粉菌(Ustilago scitaminea Syd.)引起的一种世界性病害,严重危害甘蔗的生产,对该病病原菌的研究有助于甘蔗抗黑穗病育种。由于rDNA序列兼具保守区域和进化水平不同所致可变区,因此,rDNA序列分析是研究真菌系统发育、分类鉴定和分子检测非常有效的手段。笔者采用单孢分离方法,从高抗品种NCo376的病株上分离单孢,培养菌丝体,提取基因组DNA,分析其rD-NA序列,以期丰富该真菌的遗传多样性研究。用真菌rDNA序列分析的通用引物ITS1和ITS4,通过ITS-PCR得到目的片段,克隆在pMD18-T载体上后进行测序,结果显示该片段的长度为692bp,与Genebank中已报道的真菌序列进行Blast和系统发育树分析,表明所获得的序列与Sporisorium属真菌具有更高的亲缘关系,而与Ustilago属真菌的亲缘关系较远,这与一直沿用的甘蔗黑穗病菌的命名似乎并不吻合,有待进行更多的研究以证实。     

籽用西瓜SCoT-PCR反应体系优化及引物筛选

采用L_(25)(5~6)正交试验设计,对影响目标起始密码子多态性-聚合酶链式反应(SCoT-PCR)的5个因素(Taq酶用量、Mg~(2+)浓度、模板DNA用量、dNTPs浓度和引物浓度)进行优化试验,建立了籽用西瓜SCoT-PCR反应体系:Mg~(2+)2.5mmol·L~(-1)、dNTPs 0.15mmol·L~(-1)、Taq酶1.5U、引物0.5μmol·L~(-1)、模板DNA 20ng,总体积20μL。比较各因素对扩增反应的结果,其中以Mg~(2+)浓度的影响最大,Taq酶用量的影响最小。应用22个籽用西瓜品种验证该体系稳定可靠,并从41个SCoT引物中筛选出扩增条带清晰、多态性丰富的22个引物,并逐一筛选出最适退火温度。该反应体系的建立为今后利用SCoT标记技术对籽用西瓜种质遗传多样性评价、指纹图谱构建、种质鉴定、分子标记辅助选择育种等研究提供了新的技术手段。     

木薯SCoT-PCR反应体系优化及引物筛选

【目的】优化木薯SCoT-PCR反应体系并进行SCoT引物筛选,为木薯辅助育种提供技术支持。【方法】以木薯品种新选048为材料,利用正交试验设计对DNA模板量、Mg2+浓度、dNTPs浓度、引物浓度、Taq DNA聚合酶量等因素进行优化,确定木薯最佳SCoT-PCR反应体系,并用其进行SCoT引物筛选。【结果】木薯最佳SCoT-PCR反应体系(20.0μL):模板DNA 60 ng,引物浓度0.30μmol/L,TaqDNA聚合酶1.5 U,Mg2+1.50 mmol/L,dNTPs 0.25 mmol/L。利用该体系筛选出19条SCoT引物,能稳定扩增出数量多、清晰可辨且多态性丰富的条带。【结论】优化的木薯SCoT-PCR反应体系检测结果稳定,重复性好,且筛选出的19条引物均适用于木薯遗传多样性分析。     

甘蔗黑穗病菌培养基的筛选及基因组DNA分离技术

为了获得甘蔗黑穗病菌多态性分析所需的DNA,在对来自福建等6个省(区)的13个甘蔗黑穗病菌菌株单孢分离、培养基筛选的基础上,总结出了一种快速、简便提取甘蔗黑穗病菌DNA的方法,并通过凝胶电泳和RAPD(random amplified polymorphic DNA)对提取的DNA的质量进行了验证。结果表明,所提取的DNA纯度高,条带完整,适合于分子生物学操作。     

甘蔗黑穗病菌胁迫对甘蔗内源激素含量的影响

[目的]研究接种黑穗病菌后甘蔗内源激素含量的变化,为揭示甘蔗对黑穗病的抗性机制及抗性育种提供理论依据.[方法]以甘蔗品种GT28和ROC22为材料,设接种黑穗病菌处理,以接种无菌水为对照,研究不同抗性甘蔗品种幼苗叶片内源激素含量的变化.[结果]受黑穗病菌侵染后,甘蔗幼苗叶片内源激素IAA和GA含量降低,ABA、SA和JA含量提高,IAA/ABA值下降且低于对照.与感病品种ROC22相比,抗病品种GT28有较低的IAA、ABA含量和较高的GA、SA含量,IAA/ABA值变化幅度较小,而抗感品种间内源JA含量无明显差异.[结论]受黑穗病菌侵染后,甘蔗幼苗叶片IAA、GA、ABA、SA含量及IAA/ABA值变化与不同甘蔗品种的抗性密切相关,可作为甘蔗对黑穗病抗性的生理指标.     

甘蔗黑穗病菌DNA提取及PCR检测

本研究利用尿素混合液直接从甘蔗黑穗病菌孢子提取基因组DNA进行PCR检测鉴定,经过反复试验,建立了一种简便、快速的检测鉴定方法。利用建立的方法对12个甘蔗黑穗病样品进行病菌基因组DNA提取,将甘蔗黑穗病菌特异性引物进行PCR检测,均扩增出大小为420 bp的预期DNA片段条带。PCR扩增产物经克隆测序,与GenBank数据库中的甘蔗黑穗病病原菌序列比对,同源性达99%。     

禺毛茛SRAP反应体系优化及引物筛选

以禺毛茛叶片DNA为模板,采用正交试验设计,以10×Buffer、Mg2+、dNTP和引物4种因素3个水平,对禺毛茛SRAP反应体系进行研究,并比较了不同浓度模板DNA、Taq酶用量对扩增效果的影响,建立了禺毛茛的SRAP最佳反应体系.结果表明,禺毛茛SRAP-PCR最佳反应体系为:20 μl反应体系中,10×Buffer 2.5 μl,25 mmol/L Mg2+ 2.5 μl,2 mmol/L dNTPs 1.5 μl,5 μmol/L引物1.0 μl,模板量为100～200 ng,Taq酶0.5 U.运用该体系对10份禺毛茛进行验证,证明该体系稳定可靠,并从100个SRAP引物组合中筛选出扩增条带清晰、多态性丰富的36个引物组合.这一优化的体系及多态性引物组合为利用SRAP标记技术进行毛茛属植物分子遗传学研究提供了科学依据.     

甘蔗鞭黑粉菌致病力差异菌株转录组分析

为探明甘蔗鞭黑粉菌不同致病力菌株在转录水平的差异,挖掘致病相关基因,采用Illumina测序技术对2个不同致病力菌株Ss16(强致病力)和Ss47(弱致病力)构建cDNA文库,进行转录组测序,通过质控后对其进行生物信息学分析。结果显示:共获得8.31G(Ss16)和9.88G(Ss47)的分析数据(clean reads),Ss16和Ss47相比较共获得显著(P0.05)差异表达基因649个,其中上调基因299个,下调基因350个。差异性表达基因的GO注释及KEGG通路富集分析结果表明,KEGG通路多与物质的蛋白合成、运输和代谢相关,富集最显著的前几条通路分别为:淀粉和蔗糖代谢(starch and sucrose metabolism)、ABC转运蛋白(ABC transporters)、芳香族化合物的降解(degradation of aromatic compounds)、代谢途径(metabolic pathways)和嘌呤代谢(purine metabolism)。     

The autophagy gene ATG8 affects morphogenesis and oxidative stress tolerance in Sporisorium scitamineum

The basidiomycetous fungus Sporisorium scitamineum causes sugarcane smut that leads to severe economic losses in the major sugarcane growing areas in China,India and Brazil,etc.Autophagy is a conserved pathway in eukaryotes for bulk degradation and cellular recycling,and was shown to be important for fungal cell growth,development,and pathogenicity.However,physiological function of autophagy has not been studied in S.scitamineum.In this study,we identified a conserved Atg8 protein,named as SsAtg8 and characterized its function.Our results showed that autophagy was blocked in the ssatg8Δ mutant,in nitrogen starvation.The ssatg8Δ mutant formed pseudohypha frequently and was hypersensitive to oxidative stress.However,mating or filamenation was unaffected in the ssatg8Δ mutant in vitro.Overall we demonstrate that autophagy is dispensable for S.scitamineum mating/filamentation,while critical for oxidative stress tolerance and proper morphology in sporidial stage.     

甘蔗栽培种WRKY基因家族鉴定及其在黑穗病菌胁迫下的表达分析

从甘蔗栽培种R570基因组数据库中挖掘到60个ShWRKY(ShWRKY1～ShWRKY600)基因,分布于10条染色体上,每条染色体上有3～13个ShWRKY基因.系统进化树分析表明60个ShWRKY蛋白中,属于Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类的分别有10、32和18个.所有ShWRKY家族成员皆为亲水性核定位蛋白,且除ShWRKY13为稳定蛋白外,其余家族成员都不稳定.ShWRKY基因家族的外显子数目为1～5个,保守基序数目为3～7个.启动子区域序列预测显示,ShWRKY基因包含多个与胁迫、生长发育和激素响应相关的顺式作用元件.表达谱分析显示,ShWRKY基因在甘蔗不同组织中差异表达,且参与对黑穗病菌胁迫的响应过程.RT-qPCR检测结果显示,接种黑穗病菌7 d后,ShWRKY37基因在2个甘蔗抗病品种和1个感病品种中上调表达,而在另外1个感病品种中下调表达;ShWRKY51基因则在抗病品种中下调表达,而在感病品种应答早期(1 d)上调表达.     

杜仲SSR-PCR反应体系建立及引物筛选

为了对杜仲种质资源的遗传多样性研究奠定理论和技术基础,采用正交试验设计和单因素分析,建立并优化了杜仲的SSR-PCR反应体系。结果表明,杜仲SSR-PCR最适反应体系为正反向引物(10μmol.L-1)各0.2μL,Taq DNA聚合酶(5 U.μL-1)0.1μL,dNTP(10 mmol.L-1)0.2μL,模板DNA(5～10 ng.μL-1)1.0μL,Mg2+(25 mmol.L-1)0.6μL,10×PCR缓冲液1.0μL,HPLC超纯水6.7μL,总体积10.0μL。同时筛选出了3对多态性有效引物,研究结果证明了微卫星引物在不同物种间的通用性受物种间亲缘关系远近的影响,并初步揭示了杜仲的遗传多样性,表明了微卫星标记在遗传多样性研究上的优越性。     

广西北仑河口红树林底泥放线菌多样性及其抑制甘蔗鞭黑粉菌活性分析

[目的]分析广西北仑河口红树林底泥放线菌多样性及其次级代谢产物抑制甘蔗鞭黑粉菌活性,为挖掘放线菌新物种及其新型农用杀菌剂打下基础.[方法]选取6种分离培养基,采用稀释涂布法对广西北仑河口红树林底泥样品进行分离培养,ISP2培养基纯化菌株,基于16S rRNA序列分析样品中放线菌多样性,并以牛津杯法对分离得到的菌株进行抑制甘蔗鞭黑粉菌活性测定.[结果]经排重合并和16S rRNA序列比对分析,从广西北仑河口红树林底泥中共分离得到36株放线菌,隶属于6目9科12属,链霉菌属(Streptomyces)为优势菌属,共有5株菌株的16S rRNA序列与标准菌株的相似性低于98.00%,可能为潜在新物种.抑菌活性测定结果表明,36株放线菌中有22株菌对甘蔗鞭黑粉菌有抑制作用,占所分离放线菌总数的61.11%.[结论]广西北仑河口红树林底泥中蕴藏着丰富的海洋放线菌资源,具有开发成新型农用生防杀菌剂的潜力.     

玉米丝黑穗病菌RAPD分析的引物筛选

采用CTAB法提取了玉米丝黑穗病菌DNA,研究了RAPD最佳优化条件,确定为20μL体系中10×buffer 2μL,25 mmol/L MgCl22μL,dNTP 0.5μL,DNA模板2μL,引物2μL,Taq 0.4μL(5 U/μL),ddH2O 11.8μL,并为玉米丝黑穗病菌RAPD分析筛选出了9个单引物和3个双引物。