刺葡萄ISSR分子标记体系的建立及种质资源聚类分析

【目的】建立刺葡萄(Vitis davidii Fo?x.)的ISSR分子标记体系以及分析刺葡萄种质资源的亲缘关系,为刺葡萄的保护和利用提供依据。【方法】以8份外缘葡萄品种或类型为对照,52份刺葡萄类型为材料,采用改良CTAB法提取植物基因组DNA,以基因组DNA为模板,用同一试验考察多个因素及水平的筛选方式对ISSR-PCR扩增反应体系中的Mg2+、d NTPs、引物、模板DNA的浓度及循环数进行优化,建立适用于刺葡萄的最佳ISSR-PCR反应体系;在优化的反应体系中进行多态性引物的筛选并进行分析,同时根据Jaccard遗传相似系数进行UPGMA聚类分析。【结果】采取改良CTAB法提取的刺葡萄DNA质量优于常规的CTAB法,在优化的ISSR-PCR反应体系中,从100条ISSR引物筛选出了13个具有多态性的引物,共检测到139个位点,其中多态性位点116个,多态位点百分率为83.45%。聚类结果显示,对照组8份外缘资源均在刺葡萄种群外,刺葡萄与华东葡萄的遗传距离较腺枝葡萄近;52份刺葡萄类型分为三大组群,两大江西刺葡萄组群及湖南与福建刺葡萄组群,而在湖南与福建刺葡萄种群中又分为4个群组。【结论】刺葡萄种质资源具有丰富的遗传多样性,ISSR分子标记可有效揭示刺葡萄种质资源的遗传多样性和亲缘关系,对刺葡萄种质资源的保护和利用有重要的意义。

野牛草ISSR分子标记体系的优化及遗传多样性分析

本研究以L_(9)(3^(4))正交实验为基础,对野牛草(Buchloe dactyloides)的ISSR分子标记体系中各因素的最佳用量进行优化,主要包括Taq PCR Mix、引物、模板DNA及引物的退火温度。确定的最佳10μL体系为:5.0μL Mix、40 ng DNA模板、0.6μL引物(1.0μmol/L)及ddH_(2)O补齐。最佳扩增条件为94℃预变性3 min;94℃变性30 s,48℃退火30 s,72℃延伸10 min,共34个循环;72℃延伸10 min;4℃保存。对收集到的39份野牛草资源的遗传多样性进行分析,UPGMA聚类将所有材料分为两大类,其中21号材料和天津滨海国际机场候选雌性野牛草材料的亲缘关系最近,可以作为后续材料扩繁和生产的种质资源。本研究中ISSR体系的探索与优化、遗传多样性分析为野牛草遗传多样性分析工作提供了依据。

伯乐树ISSR分子标记体系的建立

从浙江省庆元县等地采集23份野生伯乐树单株叶片为试验材料,采用单因素对比试验和正交优化试验研究了模板DNA、Taq DNA聚合酶的用量,以及Mg^(2+)、dNTP、引物浓度和退火温度对PCR扩增的影响,建立伯乐树适宜的ISSR-PCR扩增体系,即20μL体系中含90ng模板DNA,1×PCR buffer,1.0mmol/L Mg^(2+),0.15mmol/LdNTP,0.5μmol/L引物,0.75U Taq DNA聚合酶,退火温度为50℃。

基于ISSR和TRAP分子标记的东北地区栽培黑木耳遗传多样性研究

为探究东北地区黑木耳栽培菌株的遗传多样性及亲缘关系,采用ISSR和TRAP分子标记对50株栽培黑木耳菌株进行遗传多样性分析。利用22条高多态性、高分辨率的ISSR和TRAP分子标记引物,对栽培黑木耳进行了DNA扩增。结果表明,黑木耳ISSR和TRAP标记谱带多态性较高,分别占89.58%和84.71%,遗传相似系数为0.53~1.00;在ISSR标记的聚类图中相似系数大于0.96的菌株占44.0%,TRAP标记的聚类图中相似系数大于0.96的菌株占54.0%;STRUCTURE聚类结果显示,50株菌株可分为四大类;遗传多样性分析结果表明,东北地区黑木耳栽培菌株的遗传多样性主要来源于群体间,黑木耳栽培菌株的遗传多样性欠丰富,生产菌种资源的同质化较为突出。

基于形态标记和ISSR分子标记的长瓣铁线莲遗传多样性分析

为快速区分鉴定市场上繁多的长瓣铁线莲(Clematis macropetala)品种,了解长瓣铁线莲间的遗传多样性水平及亲缘关系,本试验利用形态标记结合ISSR分子标记对25个长瓣铁线莲品种和1个野生种进行遗传多样性研究。结果表明:14个数量形状的变异系数在0.24%~2.32%之间;15个假质量性状的信息多样性指数H在0~2.29%之间,遗传多样性指数D在0~0.94%之间;在欧式距离为15时,可将29个表型性状划分为七类,在欧式距离为15时,可将26个长瓣铁线莲划分为五类。12条引物共扩增出144个条带,多态性条带占比为100%。利用引物UBC815、UBC824和UBC836构建26个长瓣铁线莲的指纹图谱,可快速区分鉴定26个长瓣铁线莲。UPGMA聚类结果显示,在遗传相似系数为0.68时,可将26个长瓣铁线莲划分为八大类。形态标记结合ISSR分子标记可有效鉴别长瓣铁线莲种质资源,以期为长瓣铁线莲种质资源收集保存、创制新品种等提供理论基础。

小麦白粉菌ISSR分子标记体系构建及其分离菌株的多样性分析

为了对小麦白粉菌群体的多样性进行研究,构建了其ISSR分子标记体系。以小麦白粉菌基因组DNA为模板,用正交设计和单因素水平优化的方法对ISSR反应程序中的一些重要参数进行摸索和优化,建立了小麦白粉菌ISSR-PCR反应的优化反应体系;对20个ISSR引物的退火温度进行了优化,并筛选出一些多态性较好的ISSR引物。对33个分离菌株的ISSR扩增表明,ISSR标记在我国小麦白粉菌中存在较高的多态性;对ISSR标记揭示的白粉菌的遗传多样性和毒性多样性进行了比较,结果表明两者之间存在一定程度的相关性。

应用拮抗和ISSR标记鉴定64个金针菇菌株的亲缘关系

以16个野生金针菇(Flammulina velutipes)菌株和48个栽培金针菇菌株为材料,评价不同菌株间体细胞不亲和性,并利用ISSR分子标记检测,从细胞学水平和分子水平对金针菇种质资源进行鉴定和遗传多样性分析,明确其亲缘关系。结果表明,64个金针菇菌株基于拮抗试验划分为7个类群,基于ISSR聚类分析划分为5个类群;栽培金针菇菌株之间亲缘关系普遍较近,野生金针菇菌株与栽培金针菇菌株大多具有较远的亲缘性;32号栽培菌株和49号野生菌株可以优先选作金针菇杂交育种亲本。

基于ISSR分子标记的中华鳖种群遗传多样性分析

利用简单重复序列间扩增(inter simple sequence repeat, ISSR)分子标记技术对5种中华鳖(Pelodiscus sinensis)种群的遗传多样性以及亲缘关系进行分析。结果显示:采用筛选出的10条ISSR引物对来自5个种群的中华鳖个体样本的基因组DNA进行PCR扩增,共获得123条清晰的扩增位点,平均多态性条带(PPB)比例为73.417%。5个居群的等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样性指数(H)、Shannon多样性指数(I)分别为1.748 0、1.417 7、0.245 5、0.370 4,其中乌鳖群体的遗传多样性水平高于其他中华鳖,淮河鳖群体的变异程度最小。5个居群总遗传多样性指数(Ht)=0.240 0±0.037 1,居群内遗传多样性指数(Hs)=0.174 7±0.021 6,基因分化系数(Gst)=0.271 9,基因流(Nm)=1.339 0。总遗传变异结果显示:有27.19%的变异发生在居群间,72.81%的变异发生在居群内。杂交鳖与日本品系之间遗传一致度最高(0.937 1),遗传距离最小(0.064 9);中国台湾品系和乌鳖的遗传距离最大(0.127 5)。聚类分析表明,杂交鳖、日本品系和淮河品系聚为一类群,乌鳖与其他品系差异较大,单独为一类群。该研究结果丰富了中华鳖分子标记信息,分析当前中华鳖遗传资源形势,为新品种选育改良、种质资源管理等提供参考资料和理论指导。

利用ISSR与SRAP分子标记分析金线莲种质资源遗传多样性

【目的】研究浙江与福建等地引种、杂交与野生的金线莲Anoectochilus roxburghii样品间遗传多样性和亲缘关系,为金线莲种质资源鉴定及优良新品种(系)选育提供科学依据。【方法】以48份新鲜金线莲叶片为材料,分别采用简单重复序列扩增多态性(ISSR)与序列相关扩增多态性(SRAP)分子标记技术,各挑选11条(对)多态性好、扩增条带清晰的引物。经琼脂糖凝胶电泳成像后,统计其扩增条带数,运用NTSYS-PC 2.1和POPGENE 32软件进行非加权组平均法(UPGMA)聚类分析。【结果】ISSR分子标记技术共扩增出86条条带,其中多态性条带84条,多态位点百分率为97.67%;SRAP分子标记技术共扩增出88条条带,其中多态性条带86条,多态位点百分率为97.73%,ISSR和SRAP标记均表现出较高的多态性。不同样本间的遗传距离和遗传一致度表明:浙江省与福建省的金线莲种质混杂严重,而遗传多样性结果显示:福建省的金线莲种群遗传多样性更高。此外,基于ISSR和SRAP标记的UPGMA聚类结果显示:48份不同种源的金线莲依亲缘关系的远近可分为四大类,聚类的划分受到一定地域性的影响,但各地域的金线莲品种在这四大类中均互有混杂。【结论】金线莲在物种水平上遗传多样性较高,在各地区、各品种(系)间遗传交流频繁,ISSR与SRAP分子标记技术可以从分子水平上揭示浙江与福建等地金线莲的遗传多样性,且结合ISSR标记与SRAP标记的分析结果要优于单一的分子标记结果。

濒危植物巴东木莲ISSR分子标记技术体系的建立

利用正交设计建立和优化适合于濒危植物巴东木莲的ISSR-PCR分子标记技术体系。对影响ISSR-PCR反应的多个因素,包括引物和DNA模板浓度、Taq酶用量、Mg2+和dNTPs浓度以及PCR扩增的退火温度、退火时间及循环次数等进行了优化。结果表明,适于巴东木莲ISSR-PCR反应的分子标记技术体系为:反应总体积20μl,含2μl 10×buffer、1μl 20 mmol/L MgCl2、4μl 2μmol/L引物、0.4μl 10 mmol/L dNTPs、0.8μl 5 U/μlTaq酶及40 ng模板DNA;PCR扩增程序为:94℃预变性5 min,94℃变性30 s,54℃复性45 s,72℃延伸1.5min,35个循环,最后72℃延伸7 min。本研究建立的ISSR分子标记技术体系稳定性强,重复性高。

冰薰2号薰衣草ISSR-PCR反应体系优化及遗传特征分析

为探究冰薰2号薰衣草的遗传特征,采用ISSR分子标记技术在优化反应体系的基础上对冰薰2号薰衣草亲代及F1代个体进行遗传多样性分析。结果显示,优化的最佳ISSR-PCR扩增体系为:在20μL体系中,dNTP(每种2.5 mmol/L)用量为1.4μL,引物(10μmol/L)用量为0.7μL,DNA模板量为20 ng,Taq DNA聚合酶用量0.75μmol/min。选取8个ISSR引物对冰薰2号薰衣草亲代及F1代个体进行试验,根据扩增结果进行计算,并分析亲代及F1代个体间遗传多样性指数。结果表明,冰薰2号薰衣草遗传多样性水平低,遗传变异度低。

鸡血藤ISSR体系优化及引物筛选

以鸡血藤的入药部位藤茎为试验材料,采用改良CTAB法进行DNA提取,利用正交试验和单因素试验对ISSR-PCR反应体系进行优化和构建。结果表明,鸡血藤最佳ISSR-PCR反应体系为DNA模板60 ng,Taq酶2.00 U,Mg2+浓度1.75 mmol/L,dNTP浓度0.25 mmol/L,引物浓度0.20 μmol/L,最佳退火温度44.6℃。从100条ISSR引物筛选出20条适合鸡血藤的ISSR引物。

基于ISSR分子标记的金丝皇菊遗传多样性分析

为了评价引种金丝皇菊品种群体遗传多样性,推动金丝皇菊遗传选育工作的开展,构建并优化了金丝皇菊ISSR分子标记的PCR反应体系,得出20μL体系中最佳的Buffer、dNTPs、DNA模板量、Taq酶含量、引物浓度分别为2.5μL、1.5μL、2μL、0.3μL、2.0μL。5个ISSR标记引物统计分析表明,Nei’s基因多样性指数(Ne)为0.4998~0.0726,Shannon多态性信息指数(I)为0.6929~0.1082,多态性条带比率值为95.45%,引种群体具有较高的遗传多样性,本研究为引种群体的遗传选育研究提供一定借鉴。

辽东地区胡桃楸天然林ISSR分子标记体系的建立和优化

为建立胡桃楸天然林ISSR-PCR反应体系,本实验从DNA的提取到扩增进行了研究。通过对比CTAB和试剂盒两种方法,发现胡桃楸最佳DNA提取方法为试剂盒法。利用正交试验设计法确定了胡桃楸ISSR-PCR反应最佳体系,并对影响胡桃楸PCR反应的Taq酶浓度、Mg2+浓度、dNTP浓度等因素进行了优化。最终获得胡桃楸ISSR-PCR反应的最优扩增程序为:95℃预变性3 min,95℃变性30 s,48.3℃复性30 s,72℃延伸1 min,28次循环,最后72℃终延伸5 min。优化胡桃楸ISSR-PCR的最佳反应体系为:Taq DNA聚合酶浓度为0.75 U/20μL、Mg2+浓度为1.75 mmol/L、dNTP浓度为0.20 mmol/L、引物浓度为0.35μmol/L、DNA模板浓度为150 ng/20μL。该研究为以后利用ISSR分子标记技术研究胡桃楸的亲缘关系和遗传多样性提供高效的技术手段。

利用SSR和ISSR标记技术构建西瓜分子遗传图谱

为了促进西瓜饱和遗传图谱的构建、重要农艺性状的QTL分析以及以图谱为基础的克隆,利用可溶性固形物含量高、皮薄、感枯萎病的栽培西瓜自交系97103和可溶性固形物含量低、皮厚、抗病的野生西瓜种质PI296341为亲本,获得F8的重组自交系群体.通过16个SSR引物对和5个ISSR引物对该群体进行扩增,建立了一个包括38个SSR标记和10个ISSR标记组成的分子图谱,该图谱总长558.1cM,平均图距为11.9cM.

ISSR分子标记技术在植物种质资源研究中的应用

ISSR是在SSR基础上发展起来的一种分子标记技术,兼具SSR、RAPD、RFLP、AFLP等分子标记的优点。本文综述了ISSR分子标记技术在种质资源鉴定和指纹图谱构建、遗传多样性和亲缘关系、基因定位和分子标记辅助选择等方面的研究进展。

SSR和ISSR分子标记及其在植物遗传育种研究中的应用

SSR(SimpleSequenceRepeat)和ISSR (Inter-SimpleSequenceRepeat)技术是在PCR基础上发展起来的两种DNA多态性检测技术 ,已开始应用于基因组研究的各个领域。概述了SSR、ISSR反应的原理、特点 ,总结了其在植物亲缘关系和遗传多态性研究、DNA指纹库的建立、遗传图谱的构建和基因定位及分子标记辅助育种等方面的应用 ,并肯定了SSR。

茶树种质资源ISSR分子标记初步研究

本研究采用100个ISSR引物对32个茶树资源的DNA进行PCR扩增反应,其中UBC826、UBC847、UBC849U、BC850、UBC854、UBC860、UBC873、UBC881共8个引物能扩增出较好的多态性,根据引物UBC854、UBC881的多态性能将32个茶树资源进行区分,初步建立32个茶树资源的ISSR分子指纹图谱。研究表明ISSR能有效用于茶树种质资源鉴定,茶树ISSR反应具有较高的稳定性。

利用RAPD和ISSR分子标记分析地黄种质遗传多样性

用RAPD与ISSR技术对地黄的 8个品种和 2个脱毒品系进行了种质遗传多样性分析。分别从 80条RAPD引物和 4 4条ISSR引物中筛选出适合地黄种质分析的 17条RAPD引物和 10条ISSR引物用于RAPD和ISSR分析。 17条RAPD引物共扩增出 177条带 ,多态性位点数为 10 9;多态性位点比率为 6 1 5 8% ;平均多样性指数 (I)为0 3135 ;每个位点的有效等位基因数 (Ne)是 1 36 4 1;10条ISSR引物共扩增出 110条带 .多态性位点数为 79;多态性位点比率为 71 5 8% ;平均多样性指数 (I)为 0 35 77;每个位点的有效等位基因数 (Ne)是 1 4 0 37。基于扩增条带数据库建立了各自的Jaccard遗传相关系数矩阵 ,构建了相似的分子树状图 ,将 10个供试材料分为 2类 :一类群含组培 85 5、大田 85 5、组培 930 2、大田 930 2、金状元和金白 6个材料 ;另一类群含北京 1号、大红袍、地黄 910 4和野生地黄 4个材料。两种分子标记的分析结果呈极显著正相关 (r=0 6 4 9)。结果表明 ,RAPD与ISSR标记适合于地黄种质遗传多样性分析 。

普通小麦、斯卑尔脱小麦、密穗小麦和轮回选择后代材料ISSR分子标记遗传差异研究

首次采用ISSR(Inter SimpleSequenceRepeat)分子标记 ,对我国北方冬麦区普通小麦 (14份 )、斯卑尔脱小麦 (10份 )、密穗小麦 (11份 )和一批以外源小麦为主要血缘的优良轮回选择后代 (12份 )共 4 7份材料进行了遗传差异研究 ,以探讨拓宽杂交小麦育种亲本遗传基础的途径 ,并分析利用ISSR分子标记构建小麦杂种优势群的可行性。所用 11个ISSR引物在 4 7份材料中共扩增出 2 38条带 ,其中 2 0 8条具有多态性 ,占总数的 87.4 %。每个引物可以扩增出 11～ 38条多态性带 ,平均为 18.8条。比较分析发现 ,不同类型材料群体内的ISSR多态性都很高 ,其中以普通小麦最高 (80 .3% ) ,轮回选择后代次之 (78.7% ) ,斯卑尔脱小麦 (75 .0 % )和密穗小麦 (74 .9% )相对较小。遗传距离(GD)计算结果表明 ,不同类型材料群体间的平均遗传距离在 0 .3115～ 0 .344 2之间 ,明显高于不同类型材料群体内的GD平均值 (0 .2 35 1～ 0 .2 74 3) ,特别是轮回选择后代材料与普通小麦、斯卑尔脱小麦和密穗小麦之间也具有较大的遗传差异 ,平均遗传距离分别为 0 .32 17、0 .32 5 6和 0 .3198。聚类结果显示 ,普通小麦、斯卑尔脱小麦、密穗小麦和轮回选择后代材料明显划分为 4大不同类群。斯卑尔脱小麦、密穗小麦及以外源小麦 (含国内 )