以亚甲基蓝为杂交指示剂的电化学适配体鼠伤寒沙门氏菌传感技术

【目的】构建一种更具实用性的可定量检测鼠伤寒沙门氏菌的新型电化学适配体传感器,克服传统沙门氏菌检测方法在时效性、灵敏度和操作简便性等方面的不足。【方法】将反应制得的氧化石墨烯（GO）滴涂在玻碳电极（GCE）表面,于PBS缓冲液中采用电化学还原法将其还原为还原氧化石墨烯（rGO）,随后放置电极于氯金酸溶液中进行电沉积,于表面修饰一层纳米金（AuNPs）。依靠金硫键的作用将鼠伤寒沙门氏菌适配体互补链（S）固定在电极上,滴加封闭剂巯基己醇（MCH）占据电极表面空余位点,保证电极无非特异性吸附后,再将鼠伤寒沙门氏菌适配体（Apt）滴涂于电极表面,使S与Apt杂交形成DNA双链结构。将电极于37℃下同鼠伤寒沙门氏菌与核酸外切酶I（Exo I）的混合液孵育,依靠鼠伤寒沙门氏菌与Apt高度特异性结合,将Apt从电极表面带离,再基于Exo I对单链DNA的剪切作用,使鼠伤寒沙门氏菌得以循环重复作用于适配体,再将电极浸入亚甲基蓝（MB）溶液一段时间后,通过监测电极表面的电信号,并对其在菌液中的孵育时间及Exo I的浓度进行优化,构建检测鼠伤寒沙门氏菌的新型电化学适配体传感器。使用构建的传感器对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌、单增李斯特菌以及副溶血弧菌进行检测,以确定该传感器的特异性;对2×10²-2×10⁷ cfu/mL的鼠伤寒沙门氏菌进行检测,以确定该传感器的敏感性;对猪肉样品进行鼠伤寒沙门氏菌的定量检测,以确定该传感器的实用性。【结果】所构建的鼠伤寒沙门氏菌电化学适配体传感器在菌液中的最适孵育时间为40 min,Exo I的最适浓度为0.8 U·µL^-1。特异性试验结果表明,该传感器仅在鼠伤寒沙门氏菌存在时有电信号响应,而对非目标菌无响应。敏感性试验结果表明,该传感器具有很高的敏感性,对鼠伤寒沙门氏菌的敏感性可达67 cfu/mL。使用构建的鼠伤寒沙门氏菌电化学适配体传感器对猪肉中的鼠伤寒沙门氏菌进行定量检测,加标回收率在97.3%-106.7%。【结论】所构建的新型鼠伤寒沙门氏菌电化学适配体传感器具备灵敏度高、特异性强、易于操作、检测迅速及成本低廉等优点,有望应用于食品工业中鼠伤寒沙门氏菌的现场快速定量检测。     

基于纳米材料构建电化学传感器对水产品中敌草隆的检测

[目的]构建一种电化学传感器,用于水产品中敌草隆的检测。[方法]将氨水和肼作为还原剂,通过一步法合成了氯化血红素功能化的还原氧化石墨烯复合纳米材料,采用安培响应法分析敌草隆在纳米复合材料修饰玻碳电极上的电化学行为。[结果]该传感器可在磷酸盐缓冲溶液(0.1 mol/L,pH 7.4)中,-0.35 V(vs.Ag/AgCl)电位下通过电流法检测敌草隆含量,线性范围为6.00×10~(-12)～3.24×10~(-10) mol/L,检测限低至1.09×10~(-12) mol/L(S/N=3),选择性令人满意,并且表现出良好的重现性和稳定性。[结论]该传感器可用于确定水产品中敌草隆的存在,具有良好的应用前景。     

基于纳米材料电化学免疫传感器检测禽呼肠孤病毒研究

【目的】构建一种用于检测禽呼肠孤病毒(ARV)的新型电化学免疫传感器。【方法】将石墨烯(G)和甲壳胺(Chi)分散在乙酸溶液中得到均匀的混合物后,加入HAuCl4溶液于80℃还原成金纳米粒子（AuNPs）,得到石墨烯-甲壳胺-金纳米粒子(G-Chi-AuNPs)纳米复合物。将石墨烯(G)和甲壳胺(Chi)分散在乙酸溶液中得到均匀的混合物后,先加入AgNO3溶液于80℃还原成银纳米粒子（AgNPs）,再加入禽呼肠孤病毒单克隆抗体(ARV-MAb),得到石墨烯-甲壳胺-银纳米粒子-禽呼肠孤病毒单克隆抗体（G-Chi-AgNPs-ARV-MAb）纳米复合物。将G-Chi- AuNPs纳米复合物修饰金电极作为传感器平台,固定待检测样品,然后加入G-Chi-AgNPs-ARV-MAb纳米复合物,并对G-Chi-AgNPs-ARV-MAb纳米复合物的孵育时间进行优化,构建了ARV电化学免疫传感器。使用构建的ARV电化学免疫传感器,对禽流感（H5N1、H3N6和H9N2亚型）、新城疫病毒（NDV）、喉气管炎病毒（LTV）、传染性支气管炎病毒（IBV）和传染性法氏囊病毒(IBDV)进行检测,以确定ARV电化学免疫传感器的特异性。使用构建的ARV电化学免疫传感器,对106.5-100.5 TCID50/mL的病毒进行检测,以确定ARV电化学免疫传感器的敏感性试验。使用构建的ARV电化学免疫传感器,对临床样品进行检测,其确定ARV电化学免疫传感器的实用性。【结果】所建立的ARV电化学免疫传感器,G-Chi-AgNPs-ARV-MAb纳米复合物的最佳孵育时间为40 min。当检测的样品为阳性时,ARV与ARV-MAb特异结合,G-Chi-AgNPs-ARV-MAb纳米复合物被固定到电极的表面使其线性伏安曲线出现AgNPs的氧化峰;当检测样品为阴性时,其线性伏安曲线不出现AgNPs的氧化峰。特异性结果表明,所建立的方法仅对ARV的检测为阳性（出现AgNPs的氧化峰）,而对非目标禽流感（H5N1、H3N6和H9N2亚型）、NDV、LTV、IBV和 IBDV的检测为阴性（不出现AgNPs的氧化峰）。敏感性结果表明,所构建的ARV电化学免疫传感器,具有很高的敏感性,对ARV检测的敏感性达101.5 TCID50/mL。使用建立的ARV电化学免疫传感器对22份临床样品进行检测,结果与病毒分离方法相符。【结论】所建立的ARV电化学免疫传感器,具有特异性强、敏感度高及快速的特点,为有效检测诊断禽呼肠孤病毒提供了一种新的快速检测诊断技术。     

基于纳米金和核酸适配体的重金属离子传感器研究进展

综述了国内外基于纳米金和核酸适配体的重金属离子传感器的研究进展,从比色法、荧光法和共振散射光谱法三大类详细阐述了各类传感器的原理、技术应用及优缺点,讨论了现有传感器存在的问题和未来检测技术的发展方向。     

基于NaCl高效聚集纳米金的比色适配体传感器检测多菌灵

植物体和水体中残留的多菌灵通过食物链进入生物体,最终对生物体健康造成威胁,已经引起了社会的广泛关注。现有的检测方法虽然具有一定的灵敏度和精确性,但往往需要昂贵的大型设备、专业的技术人员和较长的检测时间,因此建立快速、高效的检测方法具有重要的现实意义。在本文中,我们使用无标记的多菌灵特异性适配体作为传感探针,NaCl溶液作为聚集诱导剂,纳米金粒子作为颜色指示剂,开发了一种比色适配体传感器用于检测水溶液中的多菌灵。在没有多菌灵时,纳米金颗粒被多菌灵适配体包裹,在NaCl溶液中依然维持分散。当多菌灵存在时,多菌灵适配体与多菌灵特异性结合形成稳定的复合物,此时,溶液中裸露的纳米金在NaCl的作用下聚集,整个体系从红色变为蓝色。该比色法的检测限低至2.3nmol/L,线性检测范围为2.3~800nmol/L。加标水样中多菌灵的平均回收率为96.3%~111.2%,相对标准偏差为1.5%~8.9%。该比色适配体传感器操作简单,检测时间短,仪器要求低,因此具有在水环境中快速检测多菌灵的潜力。     

基于核酸适配体和阳离子聚合物PAH高效聚集纳米金比色法检测牛奶中四环素

为满足乳制品中四环素快速检测要求,开发了基于核酸适配体(aptamer)和阳离子聚合物PAH高效聚集纳米金比色检测牛奶中四环素(TET)的新方法。本文优化了PAH和适配体的浓度。最优实验条件下,四环素浓度在一定范围内与A520/A650呈现良好的线性关系,最低检测限(LOD)为95nmol/L,对四环素具有良好的选择性。该方法已成功用于牛奶中四环素的检测,回收率为108%~117%,相对标准偏差为2.9%~3.6%。     

基于聚天青Ⅰ和纳米金溶胶-酶-复合生物敏感膜过氧化氢生物传感器的研究

利用纳米金溶胶,戊二醛(GA)及牛血清白蛋质(BSA)构成新型生物复合固酶基质,将辣根过氧化物酶(HRP)固定于天青Ⅰ(AI)修饰的玻碳电极(GCE)表面,制得过氧化氢生物传感器.采用循环伏安法和计时电流法对该传感器的性能进行了研究.结果表明,该新型复合固酶基质可很好的保持固定化酶的催化活性,对H2O2的响应范围为3.0×10-6～8.0×10-3mol·L-1,检测限为1.2×10-6mol·L-1,并且该传感器具有良好的灵敏度和选择性.     

基于线粒体DNA-COI序列的禾谷孢囊线虫和菲利普孢囊线虫双重PCR检测

【目的】设计禾谷孢囊线虫（Heterodera avenae）和菲利普孢囊线虫（Heterodera filipjevi）特异性引物,建立同步快速检测这两种线虫的双重PCR体系,为中国小麦孢囊线虫（cereal cyst nematodes,CCN）的田间快速诊断与综合治理提供技术支持。【方法】通过比对分析10种植物寄生线虫24个群体的线粒体DNA（mtDNA）COI序列,分别设计并筛选禾谷孢囊线虫和菲利普孢囊线虫的上游特异性引物HaF8和HfF9,以及下游通用引物HafR8;通过引物浓度比和退火温度的优化,建立针对这两种CCN的双重PCR检测体系;利用该体系对中国黄淮麦区部分CCN样品进行种类鉴定。【结果】筛选并获得的特异性引物HaF8/HafR8及HfF9/HafR8,可在一步PCR反应中实现对禾谷孢囊线虫和菲利普孢囊线虫的特异性检测。引物HaF8/HafR8对禾谷孢囊线虫的特异性扩增产物为200 bp,而HfF9/HafR8对菲利普孢囊线虫的特异性扩增产物为320 bp,条带区分较明显。对双重PCR检测体系的优化发现,引物HaF8、HfF9、HafR8的退火温度为58℃时,该检测体系具有较高的特异性和扩增效率;引物HaF8﹕HfF9﹕HafR8浓度比为0.24﹕0.16﹕0.4 μ·L^-1时,该检测体系能从不同供试线虫中同时特异性地检测出禾谷孢囊线虫和菲利普孢囊线虫,且扩增效率较高。该检测体系对禾谷孢囊线虫和菲利普孢囊线虫单孢囊的检测灵敏度为1/2 000 000个孢囊,而对2龄幼虫的检测灵敏度则分别为1/640条线虫和1/1 280条线虫。对采集自中国黄淮麦区CCN病田的14份土样进行双重PCR检测,发现有8个样本只扩增出200 bp的条带,表明这些样本的CCN种类为禾谷孢囊线虫,有4个样本只扩增出320 bp的条带,表明CCN种类为菲利普孢囊线虫,2个样本同时扩增出200和320 bp两个条带,表明样品为禾谷孢囊线虫和菲利普孢囊线虫的混合发生。以上结果表明,该检测体系可以成功用于两种小麦孢囊线虫田间复合侵染情况的快速诊断。【结论】基于mtDNA-COI序列开发的特异性引物以及建立的双重PCR检测体系,可用于禾谷孢囊线虫和菲利普孢囊线虫田间单一和混合发生样本的同步快速检测。     

多重富集定量PCR(ME-qPCR)同时检测4种食源性病原弧菌

【目的】溶藻弧菌、副溶血弧菌、创伤弧菌、霍乱弧菌是4种重要的食源性病原弧菌,能够造成人类多种疾病,建立同时检测这4种食源性病原弧菌的检测方法是保障食品安全的基础。本研究旨在建立同时检测溶藻弧菌、副溶血弧菌、创伤弧菌、霍乱弧菌的多重富集定量PCR(multiplex enrichment quantitative PCR,ME-q PCR)方法,并含扩增内标用于指示PCR反应的假阴性,创新一种高通量、高灵敏度、具备定量能力的检测方法,为这4种食源性病原弧菌的检测提供新方法。【方法】以细菌16S r RNA为扩增内标靶序列设计引物,并针对副溶血弧菌的collagenase、溶藻弧菌的gyr B、霍乱弧菌的omp W、创伤弧菌的vvh A,分别设计内、外2对特异性引物,首先将所有内、外引物混合,进行一个循环数较少(10—20 cycles)的高通量多重富集PCR将靶基因富集出来,由于循环数较少,各个基因得到均匀的扩增,每个基因均有4种可能的产物,每1种产物均能作为第二轮巢氏荧光定量PCR的模板,这增加了靶基因从模板中被富集出来的概率,然后将产物稀释后作为模板,利用内引物分别进行巢式荧光定量PCR检测各个基因,最后根据扩增曲线和熔融曲线分析结果。通过设置不同的第一轮多重富集PCR循环数(10、15和20个循环),优化ME-q PCR第一轮循环数。采用14株标准菌株的基因组DNA作为模板,评价ME-q PCR的特异性。并以4种弧菌基因组DNA混合物梯度稀释的样品(100、10、1、0.1、0.01和0.001 ng·μL-1)作为模板,对建立的ME-q PCR进行灵敏度和定量能力的评价。并将该方法应用于已分离到的69株疑似弧菌菌落的鉴定中,与传统生理生化鉴定结果进行对比。【结果】优化后,ME-q PCR的第一轮循环数确定为15,特异性评价结果显示该方法特异性强,灵敏度达0.001 ng,高于普通荧光定量PCR约1个数量级,并能有效指示PCR反应的假阴性,且拥有与普通荧光定量PCR相同的定量能力,扩增效率和R2符合定量的要求;将建立的ME-q PCR方法应用于69株疑似弧菌菌株的鉴定,24个绿色菌落为副溶血弧菌,22个黄色菌落为溶藻弧菌,1个黄色菌落为创伤弧菌,没有检出霍乱弧菌,其结果与生理生化鉴定结果一致。【结论】该方法能够定量、快速准确地检测副溶血弧菌、溶藻弧菌、霍乱弧菌和创伤弧菌这4种食源性病原弧菌,灵敏度高,并能有效指示PCR反应的假阴性,结果无需凝胶电泳,适用于食品中4种常见病原弧菌的快速筛检。     

同时检测豇豆花叶病毒属与蚕豆病毒属病毒的通用RT-PCR检测方法

【目的】建立一个可同时检测豇豆花叶病毒属（Comovirus）和蚕豆病毒属（Fabavirus）病毒的通用RT-PCR检测方法。【方法】通过基因组序列的多重比对分析,在其保守区域设计简并引物,用于这2个病毒属病毒的通用RT-PCR检测,并进行灵敏性、特异性试验。为便于PCR产物直接测序,在简并引物中引入通用测序引物（RV-M和M13-47）,并通过序列分析对病毒种类鉴定。利用该方法对来自福建柘荣的太子参病毒进行检测验证。【结果】设计一对简并引物,建立了一个用于扩增豇豆花叶病毒属和蚕豆病毒属病毒部分依赖于RNA的RNA聚合酶（RdRp）基因的通用RT-PCR方法。该方法成功用于检测安第斯马铃薯斑驳病毒（ApMoV）、蚕豆染色病毒（BBSV）、蚕豆真花叶病毒（BBTMV）、菜豆荚斑驳病毒（BPMV）、豇豆花叶病毒（CPMV）、豇豆重花叶病毒（CPSMV）、南瓜花叶病毒（SqMV）、红三叶草斑驳病毒（RCMV）和萝卜花叶病毒（RaMV）9种豇豆花叶病毒属病毒;蚕豆萎蔫病毒1号（BBWV1）、蚕豆萎蔫病毒2号（BBWV2）2种蚕豆病毒属病毒共计17个分离物,而不能与同亚科的线虫传多面体病毒属病毒及健康寄主植物反应,显示出良好的广谱性和特异性。在简并引物的5′端分别加入一段非互补的通用测序引物序列（RV-M和M13-47）,不仅可以利用该通用测序引物进行PCR产物直接测序,而且检测灵敏度可以提高10-100倍。序列及系统发育分析表明,所扩增的序列可以把豇豆花叶病毒属和蚕豆病毒属病毒区分到种的水平。利用该方法测定了BBSV的部分RdRp基因序列,显示出与RCMV具有最近的亲缘关系。利用该方法在太子参中检出BBWV2。【结论】建立的通用RT-PCR方法可用于豇豆花叶病毒属和蚕豆病毒属病毒的广谱性检测,结合序列可进行病毒种类的快速鉴定,并且可能用于新病毒种类的检测鉴定。     

沙门菌、巴氏杆菌和大肠埃希菌多重PCR检测方法的建立

旨在建立一种可以应用于临床样本同时检测沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌感染的多重PCR方法。根据NCBI上已收录的沙门菌hut基因、多杀性巴氏杆菌 kmt1基因和大肠埃希菌23SrRNA基因的全基因序列,设计并合成3对特异性引物,通过优化多重PCR反应条件,建立能够同时检测3种细菌混合感染的多重PCR诊断方法。特异性分析表明,应用该方法可以从沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌以及3种细菌的混合物中扩增出3条大小分别为286 bp、457 bp和652 bp的特异性条带,其他对照组检测结果均为阴性;敏感性分析表明,该方法对沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌的最低检出量分别为1.77×10　、1.99×10　、2.01×10　 CFU/mL;人工模拟感染样本检测表明,该方法能从混合感染的病料中检测出3种病原菌。可见：所建立的多重PCR方法具有特异性强,敏感度高,稳定性好的特点,可以有效检测沙门菌、多杀性巴氏杆菌和大肠埃希菌的混合感染。     

蝗虫微孢子虫套式PCR检测方法的建立及应用

【目的】建立一种灵敏、快捷的检测蝗虫微孢子虫(Paranosema locustae)的套式PCR方法,为运用微孢子虫防治蝗虫提供技术支持。【方法】以GenBank数据库中公布的保守性高的微孢子虫小核糖体亚单位RNA为目的基因,采用PrimerSelect软件设计两对特异的套式PCR引物P.L.-F1/P.L.-R1和P.L.-F2/P.L.-R2,将微孢子虫液用0.2 mol·L~(-1) KOH处理后得到的发芽液作为模板进行PCR扩增,建立以P.L.-F1/P.L.-R1为外侧引物、P.L.-F2/P.L.-R2为内侧引物的套式PCR,扩增产为分别为298和242 bp。对引物浓度、退火温度及循环数进行优化,建立套式PCR方法,以此方法对梯度稀释的微孢子虫液进行灵敏性检测,并对采自哈密地区巴里坤北山的蝗虫样品进行检测。同时对提取的微孢子虫液进行传统的显微镜检测,并比较两种方法的灵敏度。【结果】建立了蝗虫微孢子虫的套式PCR快速特异性检测方法,优化后的PCR反应体系均为20μL:Buffer(10×)2.0μL,d NTPs(10 mmol·L~(-1))0.3μL,TaqDNA酶(250 U)0.3μL,上、下游引物(10μmol·L~(-1))各0.3μL,微孢子虫发芽液(第2轮以第1轮产物10×稀释液为模板)1μL,加水补充至20μL;PCR反应程序为:94℃预变性3 min;94℃变性30 s,第1轮60℃退火(第2轮62℃退火)30 s,72℃延伸20 s,共35个循环;72℃延伸10 min,10℃保存。灵敏度试验显示,检测的微孢子虫数量可以达到12.2个孢子/μL(DNA量为1.07 pg·μL~(-1))。应用建立的套式PCR方法,对采自新疆哈密地区巴里坤北山的240头蝗虫样品进行了微孢子虫检测,检测结果为23.3%的阳性,而显微镜检测结果阳性仅为3.8%。【结论】研究建立的套式PCR方法能够快速特异地检测蝗虫微孢子虫的感染,为蝗虫微孢子虫致病性研究及田间应用提供了技术支持。     

大斑刚毛座腔菌高产漆酶条件的响应面优化及酶学特性

【目的】优化大斑刚毛座腔菌（Setosphaeria turcica）高产漆酶的最佳发酵条件,确定其酶学性质,为进一步开发应用奠定基础。【方法】以大斑刚毛座腔菌为出发菌株,首先采用单因素试验确定影响菌株产漆酶的碳源、氮源及铜离子的种类及范围,并在单因素试验的基础上,以漆酶酶活力为响应值,采用central composite design（CCD）响应面设计试验,利用Design Expert软件对响应值进行3因素3水平下的多元二次回归拟合分析,优化大斑刚毛座腔菌产漆酶的发酵培养基成分;初步分离大斑刚毛座腔菌发酵液中的漆酶,以ABTS为反应底物,设置不同温度及pH,测定漆酶的最适反应温度、pH及热稳定性、pH稳定性,进一步测定其反应动力学常数Km值、Vm值,确定其酶学特性。【结果】建立了以漆酶酶活力为响应值的多元二次回归模型,模型差异显著（P=0.0001）,可以用该模型来拟合试验;响应面分析结果表明,各因素对漆酶活力的影响大小依次为Cu²⁺>葡萄糖>尿素,而葡萄糖和尿素交互作用极显著;通过拟合求出模型极值点,对应的大斑刚毛座腔菌产漆酶的最佳培养条件为：葡萄糖50.05 g?L^-1,KH₂PO₄ 1 g?L^-1,尿素1.46 g?L^-1,MgSO₄ 0.5 g?L^-1,蛋白胨2 g?L^-1,玉米浆0.5 g?L^-1,CuSO₄ 0.07 g?L^-1,Tween80 3 mL?L^-1,28℃,150 r/min振荡培养7 d;在此条件下漆酶活力最高达（40.00±1.20）U?mL^-1。对大斑刚毛座腔菌漆酶发酵液初步分离,经SDS-PAGE检测其漆酶相对分子量约为80 kD;以ABTS为底物时,最适反应温度为50℃,最适pH为4.2,在温度较高且弱酸性条件下活性较高,并且具有良好的温度稳定性和pH稳定性,常温下pH为4.2保持14 h后酶活力基本不变,50℃保温14 h后漆酶活力仍保持在60%以上;进一步在常温、pH为4.2时测定其米氏常数Km值为0.036 mmol?·L^-1,最大反应速率Vm为28.63 mmol?L^-1?min^-1。【结论】利用大斑刚毛座腔菌液体发酵产漆酶并研究其酶学特性,表明作为玉米致病菌的大斑刚毛座腔菌产漆酶具有发酵周期短、活性高、稳定性好等特性,可进一步研究开发应用。     

偃麦草基因组特异重复序列的分离与应用

【目的】偃麦草(Thinopyrum)是小麦(Triticum aestivum L.)的多年生野生近缘植物,具有许多可用于小麦品种改良的优异基因。利用基因组特异重复序列可以研究物种的进化关系、绘制染色体指纹图谱及检测外源染色质。克隆十倍体长穗偃麦草(Th.ponticum(Host)Liu and Wang)基因组特异重复序列,可用于鉴定和追踪导入到小麦背景中的偃麦草遗传物质。【方法】通过构建十倍体长穗偃麦草小片段质粒文库,并对文库进行高密度点杂交(Dot-blot hybridization)筛选,结合荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)技术,获得偃麦草基因组特异的重复序列,分析其在不同基因组及染色体上的分布特点。利用Repeat Masker在小麦族重复序列数据库(Triticeae repeat sequence database,TREP)及NCBI Gen Bank对特异重复序列进行比对分析,并设计偃麦草基因组特异重复序列的PCR引物。通过FISH分析和特异PCR引物扩增,对小麦-偃麦草衍生后代进行鉴定和选择。【结果】获得7条偃麦草基因组特异的重复序列。FISH分析表明,其在十倍体长穗偃麦草和六倍体中间偃麦草所有染色体两臂上均呈弥散型分布,且在不加小麦封阻DNA的情况下,能明确区分八倍体小偃麦中的偃麦草和小麦染色体。将其应用到小麦-偃麦草代换系和易位系的分子细胞学检测中,特异重复序列同样可以在不加封阻的情况下分辨出偃麦草染色体及染色体片段,而且信号相比基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)更加特异和清晰。基于偃麦草基因组特异重复序列开发了90对引物,通过在中国春、十倍体长穗偃麦草和八倍体小偃麦中的扩增产物比较分析,筛选出36对(40%)偃麦草基因组特异PCR标记;利用这些特异引物对109份小麦-偃麦草衍生材料进行扫描,发现10对扩增效果较好的特异引物,其检测效率为73.3%—95%。【结论】获得偃麦草基因组特异的重复序列,开发了特异PCR扩增引物,可应用于小麦背景下偃麦草遗传物质的高效检测和跟踪。     

基于荧光检测技术的多花黑麦草EST-SSR指纹图谱的构建

【目的】构建基于EST-SSR荧光标记的多花黑麦草(Lolium multiflorumLam.)DNA指纹鉴定体系,为多花黑麦草品种鉴定提供高通量技术手段,为不同品种的合理应用提供参考依据,有效保护农民利益和育种权益。【方法】利用表型性状差异大的3个品种(特高Tetragold、长江2号Changjiang No.2和阿伯德Aubade),通过聚丙烯酰胺凝胶电泳从200对EST-SSR引物中筛选出扩增条带清晰、多态性好、扩增稳定的30对引物。在筛选出的每对引物5′端添加荧光标记FAM后,采用毛细管法通过DNA分析仪检测200个单株不同等位变异的扩增片段,从30对EST-SSR引物中筛选出25对扩增稳定的荧光引物,建立基于高通量荧光SSR标记的多花黑麦草品种鉴定体系。【结果】通过25对EST-SSR引物构建的DNA指纹图谱来进行10个多花黑麦草材料的品种鉴定。25对EST-SSR引物共检测到127个等位基因,等位变异扩增片段长度范围为51—249 bp,每对引物可检测到有效等位基因数为2—11个,特异等位基因最多可检测到11个(N101),平均每对引物4.00个;多态性位点的比率范围为33.33%—100.00%。平均PIC值为0.702,Shannon指数最大为3.322(N101),平均为1.929,基因多样性指数变幅为0.159—0.500,平均0.318,可鉴别的材料数为0—10个;其中14对特征引物在10个品种(系)上可检测出25个特异等位基因。综合来看,引物N101在200对引物中鉴别效率最高,可直接将10个多花黑麦草品种(系)区分开,在长江2号、赣选1号和川农2号上同时检测出特异等位基因。但由于多花黑麦草在品种间与品种内变异均较高,因此为鉴定更多材料,从25对引物中选择了6对扩增和检测效果较好的引物(N54、N101、N146、N151、N154、N156),6对引物可检测到的稳定等位基因数均不小于19个,在达伯瑞和邦德上最多可检测到22个等位基因。通过6对高效引物构建了10个多花黑麦草品种(系)的DNA指纹图谱,包括标准模式图、图谱代码和图谱QR编码。首次利用EST-SSR荧光标记毛细管电泳检测,为10个多花黑麦草材料分别构建了唯一的指纹代码和QR编码。【结论】利用6对高效引物构建了多花黑麦草SSR高通量鉴定体系,其中荧光引物N101多态性最高,可直接鉴别10个多花黑麦草品种(系)。