微卫星DNA在动物亲子鉴定中的应用及研究进展

本文概述了微卫星DNA进行亲子鉴定的基本原理与方法,将其用于亲子鉴定的优点以及研究进展,最后对未来的应用进行了展望。     

基于COI基因构建西北太平洋常见鱼类DNA条形码参考数据库

西北太平洋以其独特的地理位置和复杂的海洋环境,孕育了极为丰富的渔业资源,成为全球海洋生物多样性保护和渔业资源管理的热点区域。为了更有效地进行鱼类种类识别和多样性的调查,本研究建立了西北太平洋常见鱼类DNA条形码本地数据库。基于线粒体COI基因,对2023年6-8月在西北太平洋海域所采集的307份样品进行扩增和测序,共获得7目13科20属25种鱼类的COI基因序列。77.96%的COI序列在公共数据库中都能比对到高相似度序列。种间平均遗传距离为0.233,种内平均遗传距离为0.003,种间遗传距离是种内遗传距离的77.67倍,且能够形成明显的条形码间隙,不存在物种区分困难的现象。基于COI基因序列构建的系统发育树显示,同一属的鱼类首先聚为一支,随后与同一科的鱼类聚为一支,最后,同目不同科的鱼类聚为一支。综上所述,COI基因具有物种特异性,能够有效的区分西北太平洋常见鱼类物种,本数据库的初步建立,有利于后期利用环境DNA技术进行西北太平洋鱼类多样性的监测和调查,为西北太平洋海域生物多样性保护、资源管理和种群动态监测提供了技术支持。     

Inheritance and reliability of random amplified polymorphic DNA-markers in two consecutive generations of common carp (Cyprinus carpio L.)

Random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers have been used in a variety of genetic studies in fisheries and aquaculture. Most population studies are performed without preliminary data demonstrating the Mendelian inheritance and reproducibility of RAPD markers. In this study, the inheritance and reproducibility of RAPD markers was examined in two consecutive generations of common carp, Cyprinus carpio L. Variability and segregation of RAPD markers were investigated in one F₁ progeny and three F₂ progenies. Seventy-four RAPD markers were generated by five primers using DNA extracted from the initial ornamental (koi) common carp female and wild-type colour common carp male. Fifty-five of these RAPD markers were transmitted to the F₁ progeny and the inheritance patterns were analysed. Twenty RAPD markers were fully reproducible and demonstrated dominant simple Mendelian inheritance patterns in two consecutive generations. Twenty-four RAPD markers were not reproducible in all progenies. Thirteen markers displayed inheritance ratios in the progenies that did not fit simple Mendelian inheritance patterns. Non-reproducibility of RAPD markers and distorted ratios may be caused by the absence of amplification, poor amplification or by the appearance of artefact bands. Random amplified polymorphic DNA markers with poor reproducibility and non-Mendelian inheritance can lead to misinterpretations of data in population studies, resulting in errors in the estimation of genetic diversity within and between individual populations. Therefore, it is recommended to first identify the set of reproducible RAPD markers that demonstrate Mendelian inheritance before application of the RAPD technique in population studies.     

基于毒性相关基因序列的稻瘟病菌群体遗传多样性分析

 选用16对毒性相关基因特异性引物对四川和重庆9个县(市)分离到的200个稻瘟病菌单孢菌株进行PCR扩增,并采用最长距离法进行聚类分析,结果显示各引物均能扩增出其目的条带,多态位点百分率(P)高达93.75%,扩增频率差异较大;200个菌株可归为70个不同的单元型,其中单元型SCH13为优势单元型;在0.86遗传相似水平上,200个菌株可划分为27个遗传宗谱,包括1个优势宗谱,3个亚优势宗谱,14个次要宗谱,9个小宗谱,层次丰富;在群体平均水平上,病菌群体具有丰富的遗传多样性(H=0.324 4,I=0.484 2),且群体间差异较大;9个种群在遗传距离为0.05水平上可分为4个类群,种群遗传谱系与地理区域分布呈一定相关性。同时,该地区的群体存在一定的遗传分化(HT=0.320 0),群体内多样性大于群体间多样性(Hs=0.179 6,Dst=0.140 4),总遗传变异的56.13%存在于群体内(Gst=0.438 7),群体间基因流动性较小(Nm=0.639 6)。本研究揭示了四川和重庆部分区域稻瘟病菌群体遗传结构、遗传多样性及其与地理分布之间的关系,为抗病育种和品种布局奠定了基础。     

马铃薯金线虫和白线虫DNA特异扩增产物的克隆与鉴定

通过采用Fullaondo（1999）研究的特异引物检测方法,对来自英国和比利时的两个马铃薯金线虫（Globodera rostochiensis）种群和英国的一个马铃薯白线虫（G.pallida）种群的DNA进行扩增,其产物以大肠杆菌（Eschetichia coli）为受体菌,经过连接、转化和克隆纯化,筛选获得阳性克隆.经PCR鉴定和测序,英国和比利时的马铃薯金线虫种群的特异性谱带分别是357bp和350bp,而英国的马铃薯白线虫的谱带是782bp,与Fullaondo等人研究报道结果基本相符,从而鉴别出来自不同地理种群的马铃薯金线虫和白线虫.     

桃红叶植原体检测及鉴定

对表现红叶的桃植株进行植原体16SrRNA基因PCR扩增,得到1.2kb的特异片段.将此片段与pGEM T Easy载体连接并转化到大肠杆茵DH5α感受态细胞中.通过酶切、PCR鉴定,对筛选得到的重组阳性克隆进行序列测定及同源性比较分析,确定该株系属于翠菊黄化植原体组(Aster yellows group,16SrI).在国内首次报道了翠菊黄化组中的植原体侵染桃树.     

镉对草莓幼苗根尖氧化系统和基因组DNA损伤的影响

采用随机扩增多态性DNA（RAPD）技术和生理生化方法检测镉胁迫对草莓幼苗根尖氧化系统和DNA多态性的影响。结果表明,用5、10和15 mg · L-1镉（CdCl2 · 2.5H2O）处理6 d后,草莓幼苗根伸长及根系中可溶性蛋白质含量均受到抑制,根尖活性氧爆发（超氧阴离子产生速率升高和过氧化氢含量增加）,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性下降,DNA增色效应减少。选用8条寡核苷酸引物（10 bp）对草莓幼苗根尖细胞中基因组DNA进行RAPD扩增,对照组图谱中可分辨出88条RAPD谱带,其分子量为150 ~ 3 500 bp,处理组与对照组RAPD图谱之间存在明显差异,且与镉浓度之间存在剂量效应关系。镉影响草莓幼苗根尖细胞中基因组模板的稳定性,活性氧爆发和DNA交联是根尖DNA损伤的主要原因,利用RAPD技术获得的DNA多态性变化可作为检测草莓根尖DNA损伤的指标。     

用于SSR分析的大豆DNA的快速提取

描述了一种可从大豆种子及叶片中快速提取DNA的方法，既节省时间，又可获得供上百次PCR扩增使用的DNA，并通过实验证明该方法获得的DNA可用于大豆SSR分析。     

DNA去甲基化参与提高白菜型冬油菜抗寒性的生理机制

利用来自不同育种环境的10份白菜型冬油菜材料,通过半致死温度的测定分析其抗寒性与环境的关系,并利用不同浓度DNA甲基化抑制剂5-azaC处理,分析DNA去甲基化对白菜型冬油菜DNA整体甲基化水平及低温胁迫下苗期生理特性的影响。结果表明,不同育种环境选育的材料,其半致死温度具有显著差异,其中材料2018-FJT、DT-7、DT-9与MXW-1的半致死温度分别为-16.04℃、-15.98℃、-15.63℃、-15.04℃;材料CT-2360、CT-2380、CT-2400、CT-2420、CT-2440、CT-2460的半致死温度分别为-11.32℃、-11.6℃、-11.42℃、-11.44℃、-12.97℃、-13.28℃。依据半致死温度,10个白菜型冬油菜抗寒性由强到弱依次为:2018-FJTDT-7DT-9MXW-1CT-2460CT-2400CT-2380CT-2420CT-2440CT-2360。抗寒性的形成与育成环境的纬度和年平均气温呈极显著正相关。选择抗寒性及产地不同的4个材料CT-2360、MXW-1、2018-FJT、DT-7进行生理测定,结果表明,1 000μmol·L~(-1) 5-azaC处理能显著抑制幼苗的根生长,4个材料的根长较对照减少93.14%～95.06%;低温下5-azaC处理对抗寒性较弱材料CT-2360幼苗的相对电导率、丙二醛含量以及强抗寒性材料DT-7幼苗的脯氨酸、可溶性蛋白含量影响最显著(P0.05);低温处理过程中,4个材料的SOD、POD、CAT活性均上升,以低温处理5d最显著(P0.05),其中2018-FJT的SOD活性增幅最高,为45.85%,DT-7的POD活性增幅最大,为460%,CT-2360的CAT活性增幅最显著,为321.02%。HPLC分析发现常温下抗寒性较弱材料CT-2360的甲基化水平为77.48%,高于其他3个抗寒性强的材料;经过5-azaC处理后发生明显的去甲基化作用,证明抗寒能力受DNA去甲基化的调控。     

一种土壤微生物总DNA的高效提取方法

获得高浓度、大片段、多样性程度高的土壤微生物总DNA 是研究土壤微生物群落结构的分子生态学基础。本文采用间接法(菌体细胞回收法)提取红壤地区两种土壤类型的土壤微生物总DNA,定量计算其回收率,并与直接法(细胞原位裂解法)比较了提取效率和纯度。结果表明:红壤地区2种土壤每克干土的总DNA提取量,间接法约为0.34和0.53礸/g干土,直接法约为13.62和24.32礸/g干土;间接法的提取效率低于直接法,但所得DNA片段较大,且Sau 3AⅠ 酶切和16 S rDNA通用引物PCR扩增结果显示,间接法比直接法更能有效地去除土壤中的某些抑制剂,所得总DNA的纯度更高,有利于后续操作。