药用植物DNA条形码与分子标记技术的研究进展

目的对药用植物DNA条形码技术和分子标记技术的研究进展进行综述,为药用植物鉴定、遗传育种及种质资源保护的进一步研究奠定基础。方法查阅总结近年来国内外文献,对DNA条形码技术和分子标记技术的特征、种类及在药用植物中的应用情况进行总结。结果DNA条形码和分子标记技术已经被广泛应用于药用植物中。DNA条形码技术能够迅速且精确地对药用植物进行鉴定,克服了传统鉴别方式的缺陷;分子标记技术则以其操作简便、敏感度高、结果精确等优势,在促进药用植物的科学研究中获得了广泛的应用。结论DNA条形码和分子标记技术的出现对药用植物的鉴定产生了积极的影响,为种质资源的保护、鉴定、亲缘关系分析和遗传进化提供了依据,随着科技的不断进步,DNA条形码和分子标记技术也将不断精确,并对中医药现代化产生更加深远的影响。

基于SCoT分子标记的61份加工型黄瓜种质资源遗传多样性分析及DNA指纹图谱构建

为探明加工型黄瓜种质资源的亲缘关系及遗传多样性,为新品种选育提供理论依据,采用目标起始密码子多态性标记(SCoT)技术,以61份加工型黄瓜种质资源为试验材料,进行遗传多样性分析并构建DNA指纹图谱。结果表明,从100条SCoT引物中筛选出8条扩增条带清晰、多态性高且重复性好的引物;利用筛选出的引物对61份黄瓜种质基因组DNA进行PCR扩增,共扩增出238个位点信息,其中多态性位点227个,平均多态性位点百分比为95.38%;采用NTSYS-pc 2.1软件计算得出供试的61份材料间的遗传相似系数分布在0.588~0.920之间,遗传相似系数最小的材料分别是34号与55号,二者在瓜色、叶片形状及果实形状方面存在较大差异,说明两者亲缘关系最远。基于遗传相似系数对其进行UPGMA聚类分析和树状图绘制,在相似系数0.735处,可将其划分为7个类群,说明61份黄瓜种质材料背景存在差异,但多数地域来源相近、生境相似地区的种质被聚在同一类群。利用2对特异性较大的引物SCoT12和SCoT83构建的DNA指纹图谱可单独鉴别出61份黄瓜种质资源,该图谱可为黄瓜分类与鉴定提供科学依据。

DNA分子标记技术在口腔微生物研究中的应用

传统的微生物培养及鉴定方法,很难全面反映口腔微生物群落的状态及其与宿主之间的关系。近年来,随着分子生物学的发展,某些DNA分子标记技术被广泛应用于口腔微生物领域,为发现新菌种、相关口腔疾病发病机制的探讨及临床病例的快速诊断等方面开辟了新的途径。本文主要对相关DNA分子标记技术的基本原理及在口腔微生物领域的应用现状进行综述,比较各种方法的优势与不足,以期为不同的研究方向提供经验。

小麦遗传育种中DNA分子标记技术及应用

近年来,快速发展的分子生物学技术带动了分子标记技术在小麦育种中的快速应用。小麦育种的主要任务是将不同来源的优良基因进行重组获得广泛的遗传变异,并筛选出符合育种目标的基因型。DNA分子标记技术可以作为小麦育种的重要工具,DNA分子标记技术在小麦遗传育种中的应用,对农作物分子育种具有重要意义。

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。

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。

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。

基于叶绿体DNA条形码的披麻草药材及其混伪品的分子鉴定

目的:分析trnV-atpE、psaC-ndhE序列变异特点,并通过该序列鉴别披麻草不同基原植物与其混伪品。方法:分别提取披麻草3种基原植物及其混伪品的总DNA,以trnV-atpE、psaC-ndhE为DNA条形码候选序列进行聚合酶链式反应(PCR)扩增和测序。采用DnaSP、MEGA软件统计其片段长度、鸟嘌呤(G)+胞嘧啶(C)占比、变异位点个数、简约信息位点、插入或缺失位点,并计算样品K2-P(Kimura 2-parameter)遗传距离和构建邻接法(NJ)系统发育树。结果:trnV-atpE、psaC-ndhE序列长度分别为373~381、491~534 bp,简约信息位点分别为18、15个。trnV-atpE和psaC-ndhE序列中披麻草3种基原植物最大遗传距离均小于与混伪品之间的最小遗传距离。基于2个序列构建的NJ系统发育树显示,披麻草与其混伪品能明显区分。结论:综合分析序列特点和种内、种间变异性,trnV-atpE和psaC-ndhE序列均可将披麻草3种基原植物与其混伪品区分开。

普通油茶与小果油茶的叶绿体基因分子鉴定标记

[目的]开发能够准确、便捷、快速鉴定普通油茶与小果油茶的叶绿体基因分子标记,为油茶遗传资源的挖掘与利用提供参考。[方法]基于高通量测序技术组装了普通油茶和小果油茶的叶绿体全基因组,通过比较基因组学技术寻找两者叶绿体全基因组的差异,并根据其差异来开发可用于鉴定普通油茶与小果油茶的分子标记。为验证标记的有效性,分别选取具有代表性的12个普通油茶居群和6个小果油茶居群的个体,提取叶绿体全基因组,进行PCR扩增和凝胶电泳检验。[结果]组装的普通油茶与小果油茶叶绿体基因组序列全长分别为156 977、156 539 bp,两者叶绿体全基因组具有高度的保守性,但小果油茶在atpH基因与atpI基因间的非编码区存在长度为452 bp的大片段缺失。所开发引物的PCR扩增结果表明,所有普通油茶样本均可扩增出609 bp的条带,而小果油茶扩增出227 bp的条带,条带差异显著且稳定。[结论]使用所开发的分子标记能够稳定、便捷、精确地鉴定出普通油茶与小果油茶,但是使用时应先确定所鉴定的物种为普通油茶和小果油茶中的一种。

芥菜育种现状及DNA分子标记研究

我国芥菜种质丰富,各地种植的芥菜品种均有所不同,种植面积较广的有薹用芥菜、根用芥菜及叶用芥菜等。一、芥菜育种现状芥菜作为典型的常异花授粉类植物,其细胞质雄性具有不育性。从理论上说,任何已经证实有效的育种方法,均能够被用来对芥菜遗传进行改良。

黑藻cpDNA分子标记的筛选及其遗传多样性的初步研究

本研究从18个叶绿体DNA(cpDNA)分子标记中筛选出3个有效分子标记trnL-trnF、trnH-psb A和RPL16,利用它们对中国黑藻(Hydrilla verticillata(L.f.)Royle)8个居群进行了遗传多样性研究。结果显示,黑藻8个居群40个样本共有12个单倍型,总变异位点数为135个;单倍型多样性指数为0.9064,遗传多样性主要存在于居群间(89.6%)。其中单倍型Hap4同时存在于地理距离相隔较远的陕西汉中(SXHZ)和浙江余姚(YY)居群中。研究结果表明黑藻可以通过无性繁殖的方式快速完成居群扩张,同时,地理隔离和生境差异可能导致居群间基因流较低,奠基者效应和遗传漂变可能对黑藻的遗传结构产生重要影响。

线粒体DNA用作分子标记的可靠性和研究前景

mtDNA作为分子标记的广泛应用 ,使得系统进化、生物地理、群体遗传、人类学及法医鉴定等领域的研究得到前所未有的发展。但随着对线粒体基因组遗传特性的了解不断加深 ,以mtDNA作为分子标记的潜在问题便逐渐暴露出来。本文从 7个方面对mtDNA应用的可靠性问题进行了讨论 ,并对今后线粒体基因的应用前景做了初步分析。

厚朴DNA分子标记的研究——正品的RAPD研究

目的 利用RAPD技术探讨厚朴种内关系、道地性问题 ;寻找正品厚朴DNA指纹特征。方法 选择代表厚朴主要分布区的 11个产地 33个的个体材料作为样本 ,经DNA提取 ,用 74个随机引物进行PCR扩增。结果 从17个引物中得到 116条带 ,用于种内关系探讨 ,经聚类分析 ,得到 3个主要分支及反映正品种及优良品种的特异性引物和条带。结论 (1)将厚朴分为 3个地理宗更合适 ,分别是 :典型的厚朴、典型的凹叶厚朴及中间类型 ,这与叶的形态等性状一致 ;(2 )“川朴”及“温朴”有明显的遗传分化 ,且与有效成分相关 ,故厚朴的道地性主要来源于遗传差异 ;(3)

应用DNA分子遗传标记研究药用植物道地性的进展

从药用植物道地性研究中的DNA分子标记、DNA分子标记在道地药材鉴定以及道地性的形成机制研究中的应用等3个方面综述了近年来DNA分子遗传标记技术应用与药用植物道地性研究取得的主要进展,并提出了今后研究中值得注意的问题.

中药材DNA分子标记研究的技术问题 Ⅰ.植物药基因组DNA的提取

随着 DNA 分子标记技术在中药中的广泛应用，快速有效地将 材料中的 DNA 提取出来 成为研究的关键步骤。综述了 90 年代以来文献报道的针对提取过程中出现的各种问题所 采取的相应措施，主要涉及如何去除提取材料中的酚类和多糖类杂质。

果树DNA分子标记及基因工程若干研究进展

本文综述了近年来 DNA分子标记在果树品种 (系 )鉴定和分类、果树遗传图谱构建、果树基因标记等方面的应用 ,以及果树基因工程 ,包括果树目的基因 (片段 )的分离克隆、果树遗传转化等方面的研究状况 ,并对DNA分子标记及基因工程研究中存在的问题进行了总结 。

DNA分子标记在雌雄异株植物性别鉴定中的应用

雌雄异株植物中不同性别的植株所产生的经济效应和生态效应存在一定的差异,在生产实践中,选取适宜性别的植株进行栽培有助于提高效率,避免不必要的浪费。然而,性别鉴定的常用方法大多是根据表型、代谢产物含量及活性等方面的差异,在成株阶段进行的,鉴定结果的可靠性和准确性都有一定的局限。近几年,DNA分子标记技术应用于雌雄异株植物的性别鉴定研究中,获得了快速准确的鉴定结果。在比较常用性别鉴定方法的基础上,主要就常用DNA分子标记在雌雄异株植物性别鉴定中的研究进展做一概述并对该领域的研究提出展望。

分子标记中植物DNA提取方法的研究进展

自20世纪80年代初,分子生物学大量运用于植物研究领域后,DNA分子标记不仅在农业上对植物选种、育种和改良等方面的应用稳步增长,而且在中药资源、鉴定、栽培等方面也有着很好的发展前景.在一般情况下,DNA分子标记技术涉及的分子生物学原理比较简单,实验方法也不复杂,但熟练掌握、灵活运用,并有效地解决实验中出现的各种情况,仍有许多问题值得重视.其中,如何有效地提取高质量的植物DNA已成为生物化学研究的一个重要方面.DNA是遗传信息的载体,是最重要的生物信息分子,是分子生物学研究的主要对象,因此DNA的提取应是分子生物学实验技术中的最重要、最基本的操作,如不能有效地完成DNA提取,那就无法进行分子生物学方面的实验.植物DNA的有效提取,根据不同研究需要,应保证结构的相应完整性;应尽量排除其他大分子成分的污染(蛋白质、多糖及RNA等);应保证提取样品中不含对酶有抑制作用的有机溶剂及高浓度的金属离子,尽可能少地降解.提取DNA的质量一般采用核酸蛋白质分析仪检测.植物DNA的有效提取,它是进行任何DNA工作的前提和基础,也是最关键的一步.