木本油料植物无患子SSR特征分析及SSR-PCR反应体系构建

无患子(Sapindus saponaria L.)是集生物柴油、药用、生态等多种用途于一体的经济型木本油料。本研究利用MISA软件挖掘了无患子叶片转录组中的SSR,对搜索到的SSR进行了特征分析,构建并优化了无患子SSR-PCR反应体系。结果表明,无患子叶片转录组共有Unigene条数目为52460条,其中含有SSR的Unigene有7014条,共检索到8654个SSR。经统计,SSR丰富度从二至六核苷酸依次减少,依次有4327、2669、634、208、161个。SSR长度范围在12~250 bp之间,长度小于等于15 bp的有3619个,均为二和三核苷酸;长度大于15 bp的有5035个,以二、三核苷酸居多。所有SSR共有435种不同重复单元。SSR不同类型重复基元频次分布在4~30次之间,主要分布在4~10频次,共有7090个SSR位点,占总频次的89.65%。SSR位点靶基因GO功能注释显示,无患子叶片转录组Unigene可分为3大类别51个小组;KEGG功能注释显示5大类别中,代谢通路占比最高为65.18%。通过对无患子SSR-PCR反应体系构建与优化,无患子SSR-PCR反应体系最佳组合为:循环次数37次、退火温度60℃、引物量2.0μL、DNA模板浓度为40 ng/μL。

党参基因组DNA提取、ISSR-PCR反应体系优化及引物筛选

对党参基因组DNA提取方法优化、ISSR体系形成及引物筛选三方面进行探讨,为研究党参居群遗传多样性及药材DNA鉴定奠定基础。经比较改良CTAB法、改进的高盐SDS法和试剂盒三种常用DNA提取方法,发现改良CTAB法效果最佳;利用优化设计并结合有关文献优化ISSR反应体系,最优反应体系为:50μL总反应体积中含约20ng DNA模板,1.25UTaq DNA聚合酶,2.25mmol.L-1Mg2+,200μmol.L-1dNTP,0.50μmol.L-1引物。以此体系为基础进行引物筛选,在100条ISSR引物中筛选出13条扩增条带清晰、多态性较高、重复性好的引物。

珍稀濒危植物大果木莲ISSR-PCR反应体系的建立

[目的]建立高效稳定的大果木莲ISSR-PCR反应体系。[方法]以珍稀濒危植物大果木莲新鲜嫩叶为材料,在高盐沉淀法提取高质量基因组DNA的基础上,通过ISSR-PCR反应体系中5个主要因素的单因子梯度试验,优化并最终建立了大果木莲稳定而高效的ISSR-PCR反应体系和反应程序。[结果]试验建立的大果木莲的ISSR-PCR反应体系为:20.0μl反应体系中含10×buffer2.0μl、Mg2+2.0 mmol/L、Taq酶0.5 U、DNA模板40 ng、引物0.8μmol/L、dNTPs0.2 mmol/L和ddH2O13.3μl,其反应程序为:94℃预变性5 min;94℃变性1 min,50～60℃退火45 s,72℃延伸2 min,40个循环;72℃完全延伸7 min。[结论]该研究为进一步揭示大果木莲群体的遗传多样性和遗传结构状况以及制定科学的保护措施提供了理论依据。

黔产苦参ISSR-PCR反应体系正交优化研究

[目的]确定适合苦参稳定的ISSR-PCR反应体系。[方法]采用经典的CTAB法提取苦参新鲜幼嫩叶片DNA;针对Mg2+、d NTPs、引物、模板DNA和Taq DNA聚合酶进行正交设计L_(16)(4~5),优化黔产苦参ISSR-PCR反应体系。[结果]最适ISSR-PCR反应体系为:模板DNA 90 ng、0.4μmol/L引物、2.0 mmol/L Mg^(2+)、TaqDNA聚合酶0.5 U、0.5 mmol/L d NTPs。[结论]建立的苦参ISSR-PCR反应体系,经过19份苦参样品检验,证明该体系稳定可靠,可用于苦参遗传多样性分析。

珍稀濒危植物五小叶槭ISSR-PCR反应体系的建立和优化

五小叶槭为珍稀濒危植物,在研究被子植物的系统发育和古地理、古气候等方面具有重要的科学价值。本研究采用2XTaqMaster Mix,综合考虑Taq酶、Mg^(2+)和d NTPs,对影响五小叶槭ISSR-PCR反应的3个因素(DNA模板、引物和Master Mix)进行3水平正交试验,从而优化出五小叶槭ISSR-PCR反应最佳体系。结果表明,引物用量对反应结果影响最大,其次为DNA模板,2XTaqMaster Mix对反应结果影响最小。最佳反应体系(25μL)为:DNA模板(50 ng·μL^(-1))1μL,引物2μL,2XTaqMaster Mix 13. 5μL。

白桦ISSR-PCR反应体系的优化

以白桦基因组DNA为模板,研究了ISSR的影响因素,建立一套适宜于白桦的ISSR优化反应体系及程序.即20μL反应体系中,Mg2+浓度范围为0.5～3.0 mmol·L-1,dNTPs浓度范围为0.10～0.30 mmol·L-1,Taq聚合酶浓度范围为1.0～2.0 U,模板DNA浓度为30～120 ng,同时含有RNA的模板DNA对ISSR扩增也略有影响,引物浓度范围为0.2～0.4 μmmol·L-1.通过梯度PCR测验,确定了适宜的退火温度为49℃.反应程序为:第一个循环基因组DNA经94℃预变性5 min;30个循环为94℃变性30 s,49℃退火30 s,72℃延伸30 s;最后一个循环完成后,在72℃延伸7min.

杜仲ISSR-PCR反应体系的建立与引物筛选及其在遗传多样性研究中的应用

为了探究杜仲多居群的遗传多样性,通过开展正交试验,建立了适合杜仲的ISSR-PCR反应体系,筛选出了14条多态性较高的有效引物,分析了杜仲的遗传多样性;共扩增出108个多态性位点,多态性位点的百分率为100%,有效等位基因数ne为1.505,Nei’s期望杂合度He为0.308,Shannon多态性的信息指数I为0.472。文中初步揭示出杜仲具有较高的遗传多样性,试验结果表明了ISSRs标记技术适用于杜仲的遗传多样性研究。

利用正交设计优化水曲柳ISSR-PCR反应体系

利用正交设计L16(45)对水曲柳ISSR-PCR反应体系的5因素(Taq酶,Mg2+,模板DNA,dNTP,引物)在4个水平上进行优化试验,PCR结果用统计软件MINITAB分析:①各因素的不同水平对PCR反应结果都有显著的影响,其中Taq酶量影响最大;②筛选出各反应因素的最佳水平,建立水曲柳ISSR-PCR反应的最佳体系(20滋l)为:Taq酶1.0U,Mg2+2.0mmol/L,模板DNA50￣200ng,dNTP0.15mmol/L,引物0.3滋mol/L。最后,对水曲柳ISSR-PCR最佳反应体系进行梯度退火,得到最佳退火温度为58.3℃。这一优化系统的建立为今后利用ISSR标记技术,研究水曲柳的地理变异提供一个标准化程序。

石蒜属植物种质资源ISSR-PCR反应体系的建立

为进一步开展石蒜属Lycoris植物种质资源遗传多样性研究,利用正交试验设计的方法,从Taq酶、Mg2+、模板DNA、dNTP和引物等5因素4水平,对石蒜属植物ISSR(intersimple sequence repeats)反应体系进行优化,确立了石蒜属植物ISSR的最佳反应体系:在20μL反应体系中,含1×Buffer,模板DNA 50 ng,2.5 mmol.L-1氯化镁(MgCl2),0.15 mmol.L-1dNTP,25.05 nkatTaq聚合酶,0.5μmol.L-1引物。进一步进行梯度退火试验,确定最适宜退火温度为57℃。

豌豆ISSR-PCR反应体系的建立和优化

以豌豆(Pisum sativum L.)DNA为材料,对影响其ISSR-PCR反应体系中的5种主要因素(模板DNA量、引物浓度、dNTPs浓度、Taq酶量、退火温度)进行优化,最终确定了豌豆ISSR-PCR反应的最佳体系(20μL)为:15ng模板DNA,0.15mmol.L-1dNTP,0.5μmol.L-1ISSR引物,1UTaq DNA聚合酶,引物842号的最适退火温度为50℃。该体系的建立为今后利用ISSR技术进行豌豆属种质资源的遗传多样性分析、遗传图谱构建和基因定位奠定了技术基础。

正交设计优化星星草ISSR-PCR反应体系研究

采用正交设计法优化适合于星星草的ISSR体系,对影响ISSR—PCR的多个因素,包括引物浓度、Taq酶的用量、Mg2+和dNTP浓度进行了比较、优化;同时又对DNA模板浓度,PCR扩增程序中的退火温度及循环次数进行了筛选。结果确定了星星草ISSR—PCR反应体系的最佳方案为:PCR扩增程序,94℃预变性5min;进行40个循环的94℃变性45s,55℃复性45 s,72℃延伸2 min;72℃延伸10 min,4℃保存。20μl反应体系包括10%buffer 2μl、模板DNA60ng、dNTP 100μmol/L、TaqDNA聚合酶1.5U、引物0.8mmol/L、Mg2+2.0mmol/L。

罗汉果ISSR-PCR反应体系的建立

以罗汉果 ( Siraitia grosvenorii) DNA为材料 ,分析了模板 DNA,Mg2 + ,d NTPs,引物的浓度 ,Taq DNA聚合酶的用量以及循环次数对 ISSR-PCR扩增结果的影响 ,确立了稳定的、可重复的罗汉果 ISSR最佳反应体系和 PCR扩增参数 :在 2 5μL的 PCR反应体系中 ,含 2 0～ 5 0 ng模板 DNA,1 U Taq酶 ,1× PCR缓冲液 ,2 .0 mmol/L Mg Cl2 ,4种 d NTPs各 2 0 0 μmol/L,0 .5 μmol/L引物 ;PCR扩增程序为 94°C预变性 3 min,接着进行 40个循环 :94°C变性 1 min,5 2°C退火 5 0 s,72°C延伸 2 min,循环结束后 72°C延伸 7min.

濒危植物珙桐ISSR-PCR反应体系的建立

以珙桐叶片为材料,通过单因子试验分别研究了退火温度、TaqDNA聚合酶用量、dNTP浓度、Mg2+浓度、引物浓度和模板DNA浓度对ISSR-PCR反应的影响,建立了适宜于珙桐ISSR分析的扩增体系,即25μl的反应体系中:模板DNA20 ng,Mg2+1.5 mmol/L,引物0.6μmol/L,dNTP 0.20 mmol/L,TaqDNA聚合酶1.5 U。

用正交设计法优化辣椒ISSR-PCR反应体系

采用正交设计L16(45)对辣椒ISSR-PCR反应体系的5个因素(Taq酶、Mg2+、模板DNA、dNTPs、引物浓度)在4水平上进行优化试验。结果表明,最佳反应体系为:在25μl总反应体系中,含1×PCR缓冲液、2.0 mmol Mg2+、1.5 unitTaqDNA聚合酶、0.25 mmoldNTP、0.48μmol引物、120 ng模扳DNA。扩增程序为:95℃预变性5 min;94℃变性45 s,51℃退火1 min,72℃延伸2min,进行38个循环;最后72℃延伸10 min。新优化的辣椒ISSR-PCR反应体系和程序有很好的重复性和稳定性。此研究为今后利用ISSR技术对辣椒进行种质资源分类、遗传图谱构建和基因定位提供了一个较理想的应用方案。

紫花苜蓿ISSR-PCR反应体系的建立与优化

通过优化影响紫花苜蓿（Medicago sativa L．）ISSR—PCR的主要参数，建立适于紫花苜蓿的ISSR反应体系和扩增程序。在20μL体系中各反应物的最适含量为：15ng模板DNA，0．2mmol／LdNTP，0．4μmol／LISSR引物，0．8U Taq DNA聚合酶，2μL 10×PCR Buffer，1．5mmol／L MgCl2，2．5％去离子甲酰胺。PCR扩增程序为：94℃预变性4min，94℃变性30s，62℃（62℃～58℃）退火45s，72℃延伸1min45s，共11个循环，每个循环退火温度降1℃；94℃变性30s，52℃（52℃～48℃）退火45s，72℃延伸1min45s，共24个循环；72℃延伸5min，25℃保温。

冰草ISSR-PCR反应体系的建立与优化

为进一步开展冰草属植物种质资源遗传多样性研究,寻找可用于冰草(Agropyron cristatum(L.)Gaertn.)的ISSR-PCR最适反应体系并建立与优化,具有重要的意义。通过优化影响ISSR-PCR体系的主要参数,最终确定在20μL体系中各反应物的最适含量为:40 ng模板DNA,0.2 mmol.L-1dNTP,0.5μmol.L-1ISSR引物,1 UTaq DNA聚合酶,2μL10×PCR Buffer,2.5 mmol.L-1MgCl2;引物815号的最适退火温度为50℃。该体系的建立为今后利用ISSR技术进行冰草属种质资源的遗传多样性分析奠定了技术基础。

八角ISSR-PCR反应体系的建立及引物筛选研究

以文山、广西2个居群6个单株的八角嫩叶为研究材料,以八角叶片基因组DNA为模板,在分析归纳相关树种ISSR-PCR体系的基础上,确定一个反应体系并对ISSR引物库进行筛选,同时结合正交设计针对具体引物进行体系优化。结果表明,八角的ISSR-PCR反应体系(25μL)为DNA模板0.003～0.016 ng,Taq DNA聚合酶0.5～1.0 U,dNTPs 0.2 mmol.L-1,Mg2+浓度2.5～3.0 mmol.L-1,引物浓度0.6～0.8μmol.L-1。扩增程序为,94℃预变性5 min;94℃变性30 s,引物特异温度退火45 s,72℃延伸1 min,40个循环;72℃最后延伸7min;4℃保存。获得效果稳定并具有多态性的ISSR引物13条。研究结果可为八角遗传多样性分析和种质资源鉴定等研究奠定基础。

乌拉尔甘草ISSR-PCR反应体系优化研究

甘草是中国最大宗的药材之一,具有重要的药用、生态及工业价值。利用ISSR技术对甘草种质资源的遗传多样性进行深入研究,对甘草物种生物多样性的保护及新品种培育具有重要意义。研究了影响甘草ISSR-PCR扩增效果的一些因素,实验结果表明:最适宜用于甘草ISSR+PCR分析的反应条件为:20μl反应体系中,1×TaqDNA聚合酶配套缓冲液(10mmol/LTris-HCL,pH9.0,50mmol/LKCL,0.1%TritonX_100,2.0mmol/LMg2+),0.8UnitTaqDNA聚合酶,0.4μmol/L引物,200μmol/LdNTP,10ng模板DNA。

大血藤ISSR-PCR反应体系的建立

采用改进的SDS法抽提大血藤基因组DNA,分析了镁离子、dNTP、模板DNA含量、引物浓度、Taq DNA聚合酶量和BSA浓度对大血藤ISSR-PCR扩增结果的影响,建立了稳定的、可重复的大血藤ISSR最佳反应体系:10μL PCR反应体积中,4×Taq酶配套缓冲液(10 mmol/L Tris-HC l,pH9.0,50 mmol/L KC l,1 g/LTriton X-100),0.5U Taq DNA聚合酶,2 mmol/L MgC l2,0.1 mmol/L dNTP,12 pmol引物,10 ng模板DNA,2 mg/mL牛血清白蛋白。大血藤的最适退火温度为52.4℃。

中国芒属植物ISSR-PCR扩增反应体系的优化

芒属植物(Miscanthus)被认为适合作为新一代能源作物开发利用而成为当前国内外研究热点之一。为给后续相关研究奠定基础,本研究从中国芒属植物的芒(Miscanthus sinensis)、五节芒(M.floridulus)、荻(M.sacchariflo-rus)、南荻(M.lutarioriparius)、尼泊尔芒(M.nepalensis)、双药芒(M.nudipes)和红山茅(M.paniculatus)等类群中挑取部分材料,以其基因组DNA为模板,采用同一试验考察多个因素及水平的筛选方式对ISSR-PCR扩增体系中的Mg2+、dNTP、引物、模板的浓度以及循环数进行优化,建立适用于中国芒属植物的最佳ISSR-PCR反应体系。该体系为20μL,含Mg2+2.5mmol.L-1,dNTP 0.25mmol.L-1,引物0.5μmol.L-1,DNA 2μL及1UTaq Plus DNA聚合酶和1×PCR buffer。结果将为进一步开展中国芒属植物的相关遗传分析研究提供技术参考。