一种有效回收小分子DNA片段的方法

介绍了一种有效回收小于200bp DNA片段的方法。用改进的冻融-离心回收法对155bp的DNA片段进行回收,并且与常规冻融-离心回收、TaKaRa回收试剂盒的结果做对比,用琼脂糖凝胶电泳检测回收结果,紫外吸收法定量分析。结果证明:改进的方法是一种经济、方便、可靠的回收小分子DNA片段的方法。

液氮速冻法快速回收小分子DNA片段

介绍一种高效回收小分子DNA片段的方法,只需两个离心管及一块玻璃棉纸,凝胶速冻后简单离心即可回收DNA.实验证明这种回收DNA的方法具有简便快捷、成本低和效率高等优点,是一种切实可行的方法.

EMB基因330密码子分子DNA探针设计及荧光检测

目的针对结核杆菌耐乙胺丁醇embB330密码子位点设计分子DNA探针,尝试运用荧光分光光度计直接观测液相中分子DNA探针与embB330密码子扩增产物杂交后的荧光信号,从而检出该位点突变。方法运用软件Beacon designer设计embB基因包含330密码子的分子DNA探针,应用荧光分光光度计检测embB306密码子扩增片段与探针杂交后荧光信号,比较扩增产物测序结果。结果通过荧光分光光度计观测到结核标准株及embB330密码子突变株PCR产物与探针杂交后荧光信号存在显著差异;33株耐乙胺丁醇组与10株H37RV标准株对照组荧光信号强度比较,耐乙胺丁醇组embB330密码子突变检出率为3%,测序法突变检出率为3%。结论分子DNA探针技术可以有效检测embB330密码子单碱基靶点突变;应用荧光分光光度计直接观测液相荧光杂交信号简单、灵敏。

交变脉冲电场凝胶电泳与植物大分子DNA的制备

介绍了交变脉冲电场凝胶电泳的原理。

基于纳米操纵技术的单分子DNA分子手术:切割、拾取及连接酶分子传递

该文利用一种基于原子力显微镜(AFM)抬高模式(Lift mode)的"逐线反馈纳米操纵"技术成功地进行了DNA单分子水平上的切割、拾取及连接酶分子的传递,系统地完成了DNA的分子手术。在切割和拾取过程中,以PBR322/Pst I DNA为研究对象,进行了单分子水平上的切割,实验发现由于DNA分子本身弹性,切割过程极易出现切割端变粗的现象。在分子传递过程中,分别以T4 DNA连接酶和小牛胸腺组蛋白分子为研究对象,实现针尖和基底表面之间的分子传递。同时通过控制针尖运动成功获得连接酶分子点阵排列及小牛胸腺组蛋白方块状纳米结构。结果表明利用此操纵方法可以获得很高的精确度,切割DNA时的空间精确度小于5 nm。系列单分子水平上的分子手术的整合为实现单分子水平上生化反应,甚至构造智能机器提供了可能。

用PCR技术筛选小分子DNA重组菌落的研究

为解决小分子DNA与质粒载体连接,转化入大肠杆菌后,蓝白斑不能很好鉴别非重组菌落与重组菌落的问题,本实验拟建立用PCR技术快速筛选小分子DNA重组菌落的方法,并对比研究特异引物扩增和通用引物扩增的可靠性。

皮膜种植系列之三——解析高分子DNA

DNA(脱氧核糖核酸)是核酸的一类，因分子中含有脱氧核糖而得名。在对身体的生理还原过程中，DNA起着不可缺少的作用。

新一代单分子DNA纳米孔测序技术问世

这项研究描述了单链DNA（ssDNA）在纳米孔移动位置的过程。ssDNA的运动被聚合酶催化的单个DNA分子的复制所控制且ssDNA的运动能够在电子控制下启动。当ssDNA离开纳米孔口的时候，溶液中聚合酶活性受到抑制；然而，当纳米孔捕捉到ssDNA的时候，聚合酶发生功效，对ssDNA发生作用。

东北春播区糜子核心种质及其DNA分子身份证构建

本研究以500份东北春播区糜子资源为材料,利用169个SSR标记,采用UPGMA聚类分组,进行分层抽样,构建核心种质,同时应用ID Analysis 4.0软件构建分子身份证。利用等位基因数(Na)等遗传多样性衡量指标评估核心种质的遗传差异,并利用PCOA分析核心种质。结果表明,对169对SSR引物进行筛选,发现30对多态性好,利用30对SSR引物构建的糜子核心种质包含190份材料,占全部种质的38%,全部种质与核心种质的均检测出91个等位变异,保留了100%等位基因;有效等位基因数为2.2977~2.9975和2.2872~3.0173,平均值分别为2.8198和2.8297;Shannon多样性指数为0.9532~1.0990和0.9535~1.1162,平均值为1.0645和1.0667;观测杂合度为0.3434~0.8037和0.3162~0.7849,平均值为0.5399和0.5359;期望杂合度为0.5654~0.6672和0.5645~0.6707,平均值为0.6448和0.6473;Nei’s基因多样性指数为0.5648~0.6664和0.5628~0.6686,平均值为0.6441和0.6452;多态性信息含量为0.6657~0.8356和0.6493~0.8340,平均值为0.7974和0.7944。全部种质与核心种质的分子标记的相关指标进行t检验,结果无显著性差异,且PCOA分析表明核心种质与全部种质具有相似的遗传多样性和群体结构,同时发现8个SSR标记(RYW5、RYW8、RYW16、RYW28、RYW40、RYW53、RYW62和RYW67)可区分190份核心种质,构建了东北糜子核心种质的分子身份证。

尿液中外源日本血吸虫小分子DNA片段提取方法的建立与评价

目的建立尿液中外源添加的日本血吸虫小分子DNA片段提取方法,评价不同方法处理尿液后的提取效果。方法以日本血吸虫SjG28基因片段作为靶序列,通过PCR扩增靶序列上的81 bp小分子DNA片段,经测序鉴定后作为拟添加到尿液样本中的外源小分子DNA片段。以SjG28为靶基因设计引物及探针,建立实时荧光定量PCR(qPCR)方法;将外源小分子DNA片段以10为梯度倍比稀释后进行扩增,评价该方法的敏感性;以日本血吸虫、曼氏血吸虫、埃及血吸虫、巴贝虫、十二指肠钩口线虫、华支睾吸虫、卫氏并殖吸虫基因组DNA为模板进行检测,评价该方法的特异性。将外源小分子DNA片段添加至人工尿液及健康人尿液后,经调整p H值、离心、浓缩等处理后,采用QIAmp Viral RNA Mini Kit(Qiagen试剂盒)、BIOG游离DNA提取试剂盒(BIOG试剂盒)提取尿液中的外源小分子DNA片段,比较不同处理方式及提取方法的效果。结果成功制备81 bp外源日本血吸虫小分子DNA片段,建立的qPCR法最低能检测到100拷贝/μL的81 bp外源日本血吸虫小分子DNA片段。以上述7种寄生虫DNA为模板进行检测,仅日本血吸虫基因组DNA模板有荧光信号值增长。调整人工尿液pH值为5、6、7、8,采用Qiagen试剂盒提取其中的外源日本血吸虫小分子DNA片段回收率分别(49.12±2.09)%、(84.52±4.96)%、(89.38±3.32)%和(87.82±3.90)%;采用BIOG试剂盒提取小分子DNA片段回收率分别为(2.30±0.07)%、(8.11±0.26)%、(13.35±0.61)%、(20.82±0.68)%,两种方法提取回收率差异均有统计学意义(t=38.702、26.955、39.042、29.571,P均<0.01)。采用Qiagen试剂盒提取人工尿液,pH值为5时核酸回收率最低(P均<0.05);pH值为6、7、8时,核酸回收率差异均无统计学意义(P均>0.05)。人工尿液[(64.30±1.00)%vs.(58.87±0.26)%;t=12.033,P<0.05)]、健康人尿液[(31165±1017)拷贝/μL vs.(28471±818)拷贝/μL;t=23.164,P<0.05]经离心后,外源小分子DNA片段回收效果均降低;使用10K离心浓缩管浓缩人工尿液、使用100K离心浓缩管浓缩健康人尿液均能有效提高Qiagen试剂盒回收效果(P均<0.01)。结论成功建立了尿液中外源日本血吸虫小分子DNA片段的提取方法,Qiagen试剂盒提取效果较好。将尿液样本p H值调整至6~8、使用100K离心浓缩管浓缩健康人尿液样本均可提高提取效果。

基于SSR分子标记构建19个杧果品种(系)的DNA指纹图谱

杧果(Mangifera indica Linn.)是一种热带亚热带常绿乔木果树,果实香甜、营养丰富、肉质细滑多汁,富有“热带果王”之美誉。为了加速杧果品种(系)的分子鉴定,本研究根据19份试验材料的表型特征,选择其差异较大的5份杧果材料(红象牙杧、金煌杧、红杧6号、红玉杧、南逗迈4号杧)为模板,进行SSR标记引物筛选,PAGE电泳检测筛选得到多态性较好的引物;将得到的引物再采用HEX、FAM两个荧光标记进行5’端修饰,再通过毛细管电泳技术检测,其扩增片段大小通过数字和字母对每对引物的多态性位点进行编码,构建杧果的DNA指纹图谱和DNA分子身份证。结果表明:经PCR扩增以及PAGE电泳检测,从已开发得到115对SSR标记引物中筛选得到9对稳定性较好、多态性好的引物,引物名称分别为M9、M15、M35、M40、M53、M59、M101、M102、M103。经毛细管电泳检测,结合“数字+字母”处理获得19个杧果品种(系)的指纹图谱代码,如金煌杧的指纹图谱代码为9EE9F8933,黔山杧2号的指纹图谱代码为H6F7564IC,黔山杧4号的指纹图谱代码为3DGE47279。以19份材料的指纹图谱代码和基本信息为载体,通过在线条形码生成程序、二维码生成程序生成其条形码DNA分子身份证、二维码DNA分子身份证。该研究结果为标准化构建杧果DNA分子身份证库奠定基础,为杧果遗传育种、优异基因挖掘提供数据参考。

基于荧光SSR构建中国糜子核心种质DNA分子身份证

【目的】糜子(Panicum miliaceum L.)作为一种古老的粟类作物,种质丰富,基于荧光SSR标记构建其DNA分子身份证可为资源的数字化管理提供理论依据和分子检测工具。【方法】以235份中国糜子核心种质为试验材料,对山西农业大学农学院糜子作物分子育种课题组前期开发的糜子特异性SSR标记进行多次PCR筛选和优化后获取核心引物。基于糜子参考基因组信息,经过BLAST序列比对后将核心标记进行染色体定位。在SSR引物的5′端标注荧光(FAM/HEX),利用毛细管电泳给出材料的基因型,采用“0,1”二进制编码方式记录扩增条带的有无,使用ID Analysis 4.0检测材料的区分程度。采用十进制(0—9)统计扩增片段大小以获得材料的字符串分子身份证。使用Popgene、Powermarker、MEGA、NTSYS进行遗传多样性、遗传聚类和主成分分析。利用二维码在线软件(https://cli.im/)给出材料的二维码DNA分子身份证。【结果】PCR扩增结果发现,7个荧光SSR(RYW3、RYW6、RYW11、RYW18、RYW37、RYW43和RYW125)组合在一起可以将235份材料全部区分开。BLAST结果表明,RYW18、RYW37分布在第2染色体,分别位于0.60和0.80 cM处;RYW125位于第4染色体,定位在10.40 cM处;RYW43、RYW6分布在第5染色体,分别位于52.80和53.00 cM处;RYW11和RYW3定位在第6染色体,分别位于2.10和20.70 cM处。遗传多样性分析结果表明,235份材料在7个位点共检出87个等位变异,每个位点检出3(RYW11)—25(RYW6)个,平均为12.4286;检出Shannon多样性指数(I)变幅为0.2055(RYW18)—2.0587(RYW6),平均1.1398;观测杂合度(Ho)为0.0086(RYW11)—0.9455(RYW18);期望观测杂合度(He)为0.0795(RYW18)—0.7452(RYW6);Nei’s基因多样性指数(Nei)为0.0793(RYW18)—0.7452(RYW6);多态性信息含量(PIC)为0.0334(RYW11)—0.8071(RYW6),平均为0.5185。聚类分析和主成分分析均将材料划归8个类群。将电泳条带进行数字编码,利用7个标记组合,构建了全部材料的字符串和二维码DNA分子身份证。【结论】以235份中国糜子核心种质为试验材料,利用PCR扩增和毛细管电泳筛选到7个糜子荧光SSR核心标记。基于糜子参考基因组信息将上述标记定位在4条染色体上。利用上述标记扩增供试材料,给出遗传多样性衡量参数,基于遗传距离将材料聚为8个类群,主成分分析解决了聚类结果中出现的偏差。依照最少引物区分最多种质的原则,利用十进制编码方式给出材料的字符串DNA分子身份证,结合表型数据,利用二维码在线软件构建了全部材料的二维码DNA分子身份证。

苦瓜DNA分子标记研究进展

我国苦瓜品种资源较丰富,南北各地均有分布与栽培,多见于南方各省市。苦瓜DNA分子标记研究开展相对较晚,标记类型应用较少,分子标记辅助育种成果鲜有报道。总结了RAPD、AFLP、SSR、ISSR、SRAP及SNP等第二代和第三代DNA分子标记在苦瓜品种和种子纯度鉴定、亲缘关系分析、遗传图谱构建、QTL定位等方面的研究进展,以期为苦瓜遗传育种等研究提供参考依据。同时在苦瓜现有研究基础上进行展望,认为应加快挖掘功能性基因,开发功能性分子标记及全基因组SNP芯片,这对后续研究具有重大意义。

澳洲坚果优良单株的DNA分子标记鉴定

选用一组高效SSR引物,用于澳洲坚果杂交优株及诱变优株的DNA分子标记数据采集。从早期设计并筛选的SSR标记中挑选多态性高、重复性好、在染色体上分布均匀的9对引物,经PCR扩增,利用毛细管电泳,对1份化学诱变优株、52份杂交优株及13个亲本共66份材料进行电泳检测。1对引物在66份材料中存在较高的数据缺失率,最终选取7对SSR引物用于后续数据的采集。将7个亲本选为参照品种,并设置了7个亲本的两组平行试验,建立了53份优良单株及其亲本的分子标记数据库,可为其新品种登记提供技术支持。

分子标记辅助选择在油菜育种中的应用现状与展望

油菜是我国主要的油料作物之一,除用来满足人们日常所需的食用油外,油菜还可以作饲料、绿肥、生物柴油等多功能用途。近年来,分子标记辅助选择(marker-assisted selection, MAS)与传统育种手段相结合,大幅度地提高了油菜选育效率,加快了油菜产业的育种进程,使得我国油菜育种进入高速稳步发展的状态,对油菜高产、抗逆及高品质育种具有重要意义。本文以分子标记辅助选择在油菜育种中的应用现状为主要内容,比较了分子标记辅助育种和传统育种的优缺点,介绍了常见的分子标记的类型及特点,分别从油菜产量、品质、抗逆育种、适宜生育期、适应机械化收割、油菜观花推动旅游经济发展等方面阐述了分子标记辅助选择在油菜品种选育方面的应用现状及分子标记辅助选择给油菜育种提供的便利,同时分析了分子标记辅助选择在油菜育种方面的局限性,展望了分子标记辅助选择在油菜育种上的应用前景和发展趋势,进一步表明分子标记辅助选择在油菜育种中的重要性和必然性,为后续我国油菜高效育种提供理论参考。

DNA编码分子库液相筛选方法的新进展

目前,DNA编码分子库技术(DNA-encoded library,DEL)已经成为新药研发中不可或缺的重要技术平台.过去30年DEL技术不断发展成熟,DEL兼容化学反应也发展迅速,极大地改善了DEL的化学多样性,并推动了其在药物发现中的应用.通常,DEL的筛选主要是基于亲和力的固相筛选,将纯化后的靶点蛋白固载在基质上,然后通过物理洗脱的方式将结合分子与背景分子分离开来.近年来,一系列在液相中进行DEL筛选的新方法被研发出来,使得适用于DEL筛选的靶点范围被进一步扩大,揭示了DEL作为有效工具探索基础生物学的潜力.本文综合评述了DEL技术的液相筛选方法及应用,并对DEL技术应用于复杂生物靶点以及功能性筛选进行了展望.

非天然碱基基因密码扩展DNA数据存储的机遇与挑战

目前,传统的存储技术主要将硅基材料作为存储介质,但全球现有的硅资源却无法满足日益增长的数据存储需求。随着数据时代的发展,存储技术创新面临新的挑战。在自然界,DNA分子储存着丰富的遗传信息。从化学生物学的角度分析,将DNA分子作为介质进行数据信息存储有望为存储技术的创新提供一个新机遇,而非天然碱基核苷酸可以扩充遗传字母表,增加DNA存储容量,但在其实际应用方面,目前还有很多问题待解决。该文综述了DNA存储技术的研究进展,对当前DNA存储现状、待解决的技术难题与发展前景等进行了分析;并在此基础上,介绍了非天然碱基对(UBPs)作为合成生物学的一个新方向在DNA信息存储领域的潜在优势和技术挑战。

重组DNA分子演示模型的制作

在高中生物教学中,基因工程的核心是构建重组DNA分子,其内容较为抽象和微观.其中,提取目的基因、切割目的基因和载体、连接目的基因和载体等步骤都为动态过程,理论与实践结合较强,学生理解起来较为困难.为此,可设计并制作一款直观的重组DNA分子演示模型,以满足中学生物教学的要求.从教学效果上看,该教具深度还原了各部分结构,克服了以往教具的固有缺点,能模拟重组DNA分子的过程,具有坚固耐用、可自由编码、磁性对吸等特点.由教学反馈可知,学生操作该教具后,对知识的理解更具象化,能较快地建立起重组DNA分子的相关知识体系.

贵州荞麦重要种质的遗传多样性分析及分子身份证构建

为精准鉴定贵州荞麦种质资源,采用SSR分子标记对60份荞麦种质进行遗传多样性分析,构建DNA分子身份证数据库。结果显示,从100对SSR引物中筛选出16对稳定性好、多态性丰富的引物,在60份供试种质中共扩增出174个多态性条带;Shannon’s信息指数、Nei’s多样性指数、多态信息指数均值分别为0.337、0.206、0.693,引物的多态性较好,能有效揭示60份荞麦种质的遗传多样性;在Dice遗传相似系数为0.374时,所有供试材料可聚为A、B、C三组;当Dice遗传相似系数为0.484时,将苦荞组(A组)更细分为A1、A2两个小组。采用毛细管电泳及8%的聚丙烯酰胺凝胶(PAGE)电泳对SSR标记扩增产物进行双验证,2种方法的聚类结果一致。结果表明,本研究开发的高效性SSR分子标记能够有效地鉴定贵州荞麦重要种质的遗传多样性且用于构建分子身份证。

利用基于Python/RGB模块的DNA电泳图像分析方法检测绵羊血浆中羊源性成分

该文探究了运用Python处理食品中DNA分子量与含量测定的新方法,建立了DNA凝胶图像分析方法。将不同分子量的DNA Marker与DNA标准样品进行琼脂糖凝胶电泳并拍照,利用自行开发Python程序分析凝胶图,对图像进行灰度图转换、高斯模糊、图像阈值化、轮廓检测的图像优化步骤,探究了轮廓平均值法、轮廓中线法、全局数据平均法、全局数据积分法反映出DNA浓度与RGB数值间的线性关系,选取最优处理方法,通过读取像素迁移距离、RGB-灰度、RGB-向量、RGB-亮度进行DNA分子量与含量的测定实验,建立一种基于Python/RGB色彩体系的DNA凝胶电泳中分子量与含量的分析方法。检测结果误差较小,证明了Python/RGB的DNA分子量与含量分析方法的可行性,同时将该文所构建的凝胶图像分析方法应用于绵羊血浆中羊源性成分检测,结果显示所得目的蛋白为296 bp,而用DNA检测法得出样品中片段大小为294 bp,误差为0.99%,有望构建一种肉类源性成分检测的新方法。