火龙果IRAP分子标记反应体系的建立与优化

基于火龙果Ty1-copia类反转录转座子的长末端重复序列信息设计引物,采用5因素4水平L16(45)的完全随机正交试验,对Mg2+浓度、dNTPs浓度、Taq DNA聚合酶用量、引物浓度和DNA含量进行优化,建立火龙果IRAP分子标记反应体系。结果表明,25μL反应体系含基因组DNA 20ng、2.5mmol/L MgCl2、0.10mmol/L dNTPs、10×PCR Buffer 2.5μL、Taq DNA聚合酶0.75U、0.25μmol/L LTR引物,0.080g/mL的非变性PAGE胶适于IRAP多态性检测。

茄子IRAP和REMAP分子标记的开发

根据烟草和大麦中反转录转座子Bare-1和Tto1的LTR保守区域设计引物,对14份茄子材料进行PCR扩增,分别采用琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶电泳检测扩增产物,建立了茄子IRAP(inter-retrotransposon amplifiedpolym orphism)和REMAP(retrotransposon-microsatellite amplified polymorphism)分子标记技术体系。两种方法均得到了多态性丰富的指纹图谱,为茄子品种鉴定和指纹图谱构建提供了新途径。

IRAP分子标记在茄子种质资源亲缘关系分析中的应用

参考马铃薯和烟草的反转录转座子LTRs保守区域设计引物,对34份茄子材料进行PCR扩增,得到了多态性丰富的指纹图谱。聚类分析将34份茄子材料分为三大类群,表明IRAP分子标记适合于茄子种质资源的亲缘关系分析。

茄子IRAP分子标记体系的建立与优化

为确保茄子IRAP反应结果的稳定性和重复性,进而为茄子遗传多样性分析和品种鉴定提供可靠的新方法,按照已报道的马铃薯和烟草的反转录转座子LTRs保守区域设计IRAP引物,以茄子品系HL-01为试材,对影响茄子IRAP反应的重要因素进行了初步研究,建立并优化了茄子IRAP分子标记技术体系。优化的茄子IRAP分子标记体系为:20(l反应液中,10×反应buffer(100mmol/L Tris-HCl,100mmol/L KCl,80mmol/L(NH4)2SO4,pH9.0,NP-40)2μl,2mmol/L MgCl2,0.2mmol/L dNTPs,Taq-l.0U,0.4μmol/L引物,DNA模板50ng。PCR反应程序为:94℃预变性4min,然后按94℃变性30s,45℃退火30s,72℃延伸2min,进行32个循环,最后72℃延伸10min。

利用IRAP分子标记对小麦抗旱品种筛选的研究

采用IRAP分子标记方法,设计引物对36份小麦材料进行PCR扩增,得到多态性丰富的指纹图谱,并进行聚类分析。结果显示：扩增出清晰稳定条带246条,片段大小多集中在250～2 000 bp,多态性位点总计13个,各个品种扩增的位点数为0～12个,聚类分析结果能够反映36份小麦材料抗性有无以及强弱关系,表明IRAP分子标记适合应用于小麦抗旱品种筛选的研究分析。

中国水仙自然变异体的IRAP分析

以漳州水仙花主产区主栽品种"金盏"和"玉玲珑"为参照,利用IRAP标记技术对花变异体"金三角"及叶色变异体"金边水仙"进行变异分析.4对IRAP引物共获得177个位点,有123个多态性位点,4份中国水仙种质资源间的相似系数介于0.946-0.657之间.研究结果表明,变异体"金三角"和"金边水仙"与主栽品种"金盏"和"玉玲珑"的区别明显,转座插入和逆转座子间重组可能是引起中国水仙变异的重要机制之一.

IRAP分子标记技术在遗传学实验教学中的应用

遗传学实验教学中,物种遗传多样性分析是对遗传学知识的实际应用。该实验利用IRAP分子标记对贵州火龙果核心种质遗传多样性进行评价,实验内容包括植物DNA提取和检测、PCR扩增、凝胶电泳检测和遗传多样性分析等,实验结果可揭示火龙果种质间的遗传关系。作为开放性综合实验,本实验训练了本科生分子遗传学实验技能,培养了学生综合运用遗传学知识探索科学问题的能力,提升了学生科研思维和创新能力。

苹果元帅系和富士系芽变品种的IRAP鉴定

以筛选的6对IRAP引物对15个元帅无性系芽变和16个富士无性系芽变进行了鉴定,以揭示苹果无性系变异的机理。结果显示,所有引物在两种无性系芽变中均扩增出丰富的条带,表现出多态性。SAHN聚类分析结果显示,以相似系数0.65为阈值,元帅芽变无性系和富士芽变无性系各自聚为一类;以相似系数0.83为阈值,供试的15个元帅无性系变异可聚为4类:第一类包括‘元帅’、‘居家店短红星’、‘艳红’、‘米勒矮生’、‘矮壮’、‘红星’、‘红冠’、‘矮威尔’、‘早红星’和‘华帅一号’,第二类包括‘玫瑰红’、‘奥勒冈矮生’和‘矮红’;‘新红星’和‘哈蒂.勃莱特’分别独自成类;以相似系数0.89为阈值,供试的16个富士芽变无性系可聚为4类,第一类包括‘长富3’、‘盛放富1’、‘长富6’、‘群富1’、‘烟富1’、‘竽井Ⅱ系’、‘岩手Ⅰ系’、‘富士Ⅰ系’、‘红王将’、‘长富7’和‘长野Ⅰ系’,第二类包括‘富士’和‘秋富5’,第三类包括‘斋藤Ⅱ系’和‘秋富2’,‘秋富1’独自成类。研究表明,逆转座子在苹果基因组内的插入方向具有随意性,转座插入和逆转座子间重组是引起苹果无性系变异的两个重要机制,本试验所开发的引物是进行苹果无性系变异研究的有效工具。

全基因组水平蒺藜苜蓿反转录转座子IRAP分子标记开发及应用

由于苜蓿品种间遗传差异日益缩小,通过传统形态学鉴定表型愈加困难。在苜蓿育种过程中,利用分子标记可大大提高育种效率和品种鉴定。反转录转座子长末端重复序列(LTR)广泛分布在植物基因组中,基于LTR的分子标记具有丰富的多态性和高信息量等优势,被广泛用于物种品种鉴定、评价种质资源多样性等方面。本研究在全基因组水平鉴定和设计了大量蒺藜苜蓿LTR反转录转座子扩增多态性(IRAP)标记,并利用其对国内外40个紫花苜蓿种质资源进行遗传多样性分析。结果表明,根据设计开发出的431个IRAP引物,并按照其染色体位置信息组合获得69对IRAP引物。利用筛选出的37对多态性引物组合共扩增出325个等位位点,平均每个标记可产生8.8个等位位点;多态性条带比率(PPB)为50%~100%,平均值为79.9%;多态性信息含量(PIC)的范围为0.34~0.88,平均值为0.69。基于遗传相似系数(GS)对供试品种采用算术平均值非加权组平均法(UPGMA)进行聚类分析,以0.82为阈值可将40份供试材料分为4类,其分组结果与不同材料地理分布信息以及STRUCTURE分析相对一致。本研究首次在蒺藜苜蓿全基因组水平上开发了IRAP分子标记并在紫花苜蓿种质资源中进行评价与应用,获得的大量IRAP分子标记可对后续苜蓿品种的鉴定保护以及遗传背景分析提供技术支撑。

基于茶树Ty3-gypsy逆转录转座子序列的IRAP分子标记开发及利用

IRAP分子标记被广泛运用于植物物种间的鉴定及遗传多样性研究。为探究IRAP分子标记在茶树种质资源研究中的可行性,本研究采用通用引物成功扩增茶树Ty3-gypsy类型逆转录转座子逆转录酶序列,通过多态性及单倍型分析,评价其适于开发分子标记。基于相对保守区域设计并筛选的3对引物,采集自云南12个地区的65个不同类型的茶树种质资源材料通过PCR扩增获得带型稳定、多态性好、条带清晰的IRAP-PCR指纹图谱,其中筛选的26个IRAP标记在供试样本中具有100%多态性,可以有效区分茶树种质资源的采集地,也可对不同茶树类型的鉴定提供参考。本研究基于Ty3-gypsy逆转录转座子逆转录酶序列开发的IRAP分子标记可为茶树物种关系研究提供新的思路。

香蕉与B基因组相关的SCAR标记研究

香蕉(Musa L.)是由2个二倍体野生种Musa acuminata Colla(AA基因型)和Musa balbisiana Colla(BB基因型)种内或种间杂交进化而来,其B基因组中带有重要的优良基因。利用与香蕉B基因组相关的gypsy-IRAP分子标记,成功开发了一对SCAR引物,适用于鉴定尖叶蕉(AAw)、长梗蕉(BB)、香牙蕉(AAA)、贡蕉(AAcv)、大蕉、粉蕉(ABB)、粉大蕉(ABB)、龙牙蕉(AAB)以及四倍体香蕉(AAAB)等是否含有B基因组。