粤引大脆蜜青枣的ISSR分子标记鉴定分析

使用ISSR分子标记技术对粤引大脆蜜等10个青枣品种进行基因组DNA多态性分析,结果表明:粤引大脆蜜是一个新的种质类型。不存在同物异名现象;但青枣种质资源之间的遗传多样性较低;ISSR分子标记技术适用于青枣品种的鉴定及亲缘关系的分析。

用ISSR分子标记鉴定亚洲百合杂种F1代

百合杂交育种工作中,只有确定杂种的真实性,才能确定杂交工作是否成功。利用ISSR-PCR分子标记方法对5个亚洲百合系内杂种进行鉴定,建立了百合ISSR最佳扩增反应体系,从15个ISSR引物中筛选出了2个多态性引物,共扩增得到29条DNA条带,其中多态性条带24条,占总条带数的82.76%。结果表明,5个杂种多数条带和亲本共有,出现双亲相加性带型,或双亲各自特有条带,部分杂种出现双亲均没有的条带从这些特异的带型,我们可初步鉴定杂种的真实性。实践证明,ISSR分子标记,是百合杂交育种中杂种检测的快速简便手段。

运用ISSR分子标记鉴定杉木×侧柏远交杂种

为了对杉木Cunninghamia lanceolata与侧柏Platycladus orientalis远交杂种的真实性进行鉴定,进行预备试验,从100条UBC primer Set#9(800～900)引物中,筛选出9条多态性引物。对杉木×侧柏远交组合A4(1419)×B1所得杂交后代中选择的4株超级苗等材料,提取DNA,进行聚合酶链式反应(PCR)扩增,并按母本、远交子代和父本顺序,对PCR产物进行电泳实验。结果发现,4株超级苗在7条引物中,共找到16条父系特征谱带,在另外2条引物中检测到父母的共同谱带。由此可以肯定,杂交所得超级苗是杉木与侧柏远缘杂交产生的杂种。杉木与侧柏远缘杂交是可配的,杉木远缘杂交育种是一条多性状改良途径。

ISSR分子标记鉴定陆川猪及其肉制品

采用ISSR分子标记对陆川猪及其肉制品进行鉴伪识别,利用ISSR技术,对纯种陆川猪、陆川猪杂交品种(二元杂猪和三元杂猪)及广西本地的巴马香猪和环江香猪的DNA指纹图谱进行分析。结果表明:从34条引物中筛选出3条带型清晰、重复性好的引物WM12、WM27、WM10,其中引物WM12可用于鉴别陆川猪、二元杂猪和三元杂猪的生鲜样品及腊肉制品,引物WM27可用于鉴别陆川猪和巴马香猪的生鲜样品及腊肉制品,引物WM10用可于鉴别陆川猪和环江香猪的生鲜样品及腊肉制品。ISSR技术可快速准确的鉴定陆川猪、陆川猪杂交品种、巴马香猪、环江香猪及其肉制品。

武夷山及周边地区黄精植物ISSR分子标记鉴定及HPLC指纹图谱研究

采用ISSR分子标记鉴定方法及HPLC色谱方法对武夷山及周边地区5份黄精植物样本进行DNA分子标记鉴定及指纹图谱分析,并通过聚类分析软件分别探讨其遗传相关聚类图谱。ISSR分子标记法能较好地对5份黄精植物样本进行区分,HPLC指纹图谱分析同样表明5份黄精样本化学成分存在一定的差别。DNA分子标记及HPLC指纹图谱分析的遗传相关聚类分析结果相似,表明武夷山及周边地区的野生黄精种质资源存在明显的差别。

利用ISSR分子标记鉴定蝴蝶兰不同种资源的遗传多样性

为有效利用蝴蝶兰种质资源,促进蝴蝶兰新品种选育,本研究以不同的蝴蝶兰品种为研究对象,利用ISSR分子标记技术,通过DNA提取,优化ISSR-PCR扩增体系及聚类分析探究18种蝴蝶兰的遗传多样性。结果表明:8条ISSR引物经ISSR-PCR共扩增出61条条带,多态性条带为52条,平均多态性比率为86.0%。蝴蝶兰样品在遗传相似系数0.736水平上可分为三大类群,且第一大类群在0.760处可划分为两个类群。18种蝴蝶兰样品之间的相似系数为0.6250~0.9383,平均遗传相似系数为0.7842,表明资源之间的遗传多样性适中,品种间差异不大。

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。

SNPs分子标记在地方品种鸭鉴定中的应用

为建立利用分子标记鉴定高邮鸭等优异地方品种资源的方法,研究在全基因组范围内比较分析高邮鸭、绍兴鸭、建昌鸭、北京鸭等多个地方品种鸭遗传变异信息,筛选高邮鸭、绍兴鸭、建昌鸭品种特异性SNPs分子标记组合,基于贝叶斯定理计算SNPs分子标记组合鉴定概率,建立地方鸭品种鉴定方法。结果显示:获得高邮鸭、绍兴鸭、建昌鸭品种特异性SNPs分子标记数分别为7个、8个和6个,针对上述SNPs位点分别设计引物,共21对引物,选用不同引物组合,经PCR反应和测序鉴别鸭品种,鉴定准确率100%,利用贝叶斯公式计算品种内任意基因型及其组合的鉴定准确概率,其中任意对基因型鉴定准确概率最低为71.94%。综上所述,研究成功筛选到高邮鸭、绍兴鸭、建昌鸭特异性分子标记,并建立操作简便、准确性高的品种鉴定方法,为地方鸭种质资源鉴定提供可靠的分子鉴定手段。

基于SSR分子标记吉安地区的水稻亲缘关系鉴定分析

稻种亲缘关系分析是生产优质杂交水稻的必要条件。本研究选取均匀分布于水稻基因组12条染色体的SSR分子标记,对8份水稻样品进行SSR分子标记分析,通过聚类分析法将其归类并计算得出遗传相似系数后,对8份水稻样品的亲缘关系进行了鉴定。结果表明:所选取的8份水稻样品中,其相似系数为0.65~1.00,在遗传相似系数0.65处,8份水稻样品聚为两大类群,其中5号‘赣迟A04’单独为一类,其他水稻样品聚为一类。在遗传相似系数0.80处,可划分为三大类群:第一类囊括了6种样品,表明这6个品种亲缘关系较近,其中6号‘赣早A02’与7号‘吉安早A07’疑似同一样品,3号‘井冈山迟A03’与4号‘井冈山早A05’的亲缘关系最近,而6号、7号同时与8号‘吉安迟A09’保持有最近的亲缘关系;第二类只含有2号‘迟-2’样品株;第三类则仅有5号稻株‘赣迟A04’,说明其与其他7份水稻样品的亲缘关系最远。本研究结果为杂交水稻的应用提供重要信息。

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。

基于SCAR分子标记和倍性鉴定兰属花卉的研究

基于特异性片段扩增(SCAR)和倍性鉴定兰属花卉,为杂交育种亲本选配奠定基础,以兰属花卉的27个大花蕙兰和31个国兰品种为试材,通过SCAR分子标记和流式细胞仪进行亲缘关系和倍性检测,构建系统进化树。SCAR分子标记构建的系统进化树结果显示:58个品种聚为3支,第1支包括8个大花蕙兰品种(福娘、523、红袍等)和16个国兰品种(碧龙红素、汗血宝马、出水芙蓉等),第2支为11个大花蕙兰品种(金玉满堂、日本香兰、红双喜等)和6个国兰品种(一代天骄、春兰麻壳素、如意素荷等),第3支包括8个大花蕙兰品种(616、黄金岁月、杨贵妃等)和9个国兰品种(碧龙奇莲、西蜀道光、大雪素等);倍性鉴定结果显示:27个大花蕙兰品种中有7个二倍体(日本樱花、绿翡翠、梦境等)、16个三倍体(黄金岁月、蝶影、日本香兰等)、4个四倍体(英雄、523、福娘等)。部分大花蕙兰和国兰品种亲缘关系较近,可用作杂交育种亲本,但由于大花蕙兰倍性较为丰富。因此,大花蕙兰作为杂交育种亲本,选配时需进行倍性鉴定。综上,SCAR分子标记能高效、全面和精准鉴别兰属花卉间的亲缘关系,结合倍性鉴定,可为高效杂交育种奠定基础。

基于SSR标记的紫薇分子鉴定及遗传分析

以紫薇品种Lagerstroemia‘Dynamite'(G2)、鄂薇1号(E1)、鄂薇4号(E4)以及W9互为亲本的杂交子代共40个优良单株为试材,利用14对在种内亲本间具有多态性的SSR引物对子代进行真杂种的鉴定,并利用Gene Marker、Popgene、Cervus和NTSYS等软件对紫薇亲本和子代进行遗传多样性、聚类分析、AMOVA分析和主成分分析。结果表明:(1)有38个单株被鉴定为真杂种,杂种率为95%。(2)14对引物的多态信息指数(PIC)平均值为0.5402,属于高度多态水平,群体平均等位基因数(Na)为4.5个,平均期望杂合度(He)以及Nei′s基因遗传多样性指数(H)分别为2.602 2和0.594 7,平均Shannon′s信息指数为1.107 9。(3)来源于湖北野生紫薇品种E1单独聚在一个分支;而来源于美国紫薇品种的E4、W9和G2聚在一个大的分支上,另外一个个体23有别于3个亲本G2、E4和W9,单独一个分支;群体M2的5个个体,与24(M4)和32(M5)聚在一起,总体形成了3个大的组群。其中大部分个体都与其亲本聚在同一分支,但也有部分个体单独聚成一分支,这也说明部分杂交子代发生了遗传变异,体现出较丰富的遗传多样性。(4)AMOVA分析和主成分分析都表明了不同样本个体内产生了丰富的遗传变异。综上所述,筛选出的SSR标记可以有效地鉴定紫薇种内杂种以及反映紫薇种内的遗传多样性,因此该研究为紫薇品种的分子鉴定提供科学依据,同时也为后期种质资源收集、构建核心种质以及创制种内新品种奠定了理论基础。

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。

应用DNA分子标记鉴定瓦氏黄颡鱼、长吻鮠及其杂交种

瓦氏黄颡鱼与长吻鮠的杂交后代与其父母本形态学特征相似,在生产中容易产生混淆,而DNA分子标记可以快速准确地区分物种,常被用于物种鉴定。基于目前已有的瓦氏黄颡鱼、长吻鮠的基因组数据,实验通过比较基因组学分析,发现瓦氏黄颡鱼与长吻鮠在演化关系上较为接近,估算出二者分化时间为370万年前。同时,通过染色体序列共线性分析,发现二者均具有26对染色体,且染色体一一对应,并未发现染色体间的融合重组现象,仅存在染色体内部的重排。基于以上结果,实验发现2种鱼在patj基因序列上存在一段391 bp的INDEL。根据该差异片段,设计出了引物PVLL。该引物在瓦氏黄颡鱼中仅扩增出339 bp的条带,在长吻鮠中仅扩增出730 bp的条带,而在其杂交种中可以同时扩增出339与730 bp这2种大小的条带。根据扩增条带的差别可以准确区分三者,此研究结果不受性别影响,并且在不同群体中也验证了引物的有效性。研究表明,比较基因组学可用于准确鉴别瓦氏黄颡鱼、长吻鮠及其杂交种,从而提高杂交育种生产的效率。

基于ISSR分子标记的苗药朱砂根遗传多样性研究

为了探究不同居群朱砂根遗传多样性水平及亲缘关系,以24份不同居群朱砂根为材料,采用ISSR分子标记技术对其进行筛选分析,结果从100条引物中筛选到14条扩增效果好、多态性高的ISSR引物,对24个朱砂根居群进行遗传多样性分析,共检测到75条扩增位点,平均每条引物扩增5.4个位点,74个为多态性位点,多态性比率(PPB)为98.67%;其中,UBC841扩增位点最多(8个),UBC820、UBC821、UBC844、UBC887扩增位点最少(4个)。观测等位基因数为2,有效等位基因数为1.0868~2.0000,Nei's基因多样度为0.0799~0.5000,Shannon's指数最大,为0.6931;遗传距离与地理距离无显著相关性。研究表明,朱砂根种质资源遗传多样性高,ISSR分子标记可用于朱砂根亲缘鉴定。

分子标记在品种鉴定及DNA指纹库构建中的应用

分子标记历经了第一代、第二代、第三代分子标记,目前在品种鉴定及指纹库构建中应用的较多的是SSR标记、SNP标记及MNP标记,推行全链条流程监管及净化我国种业市场等方面发挥重要作用。本文综述了分子标记在种子质量检测上的应用、技术标准化方面的情况及政策法规、DNA指纹库构建的情况等,以便对读者今后的研究工作提供参考。

基于SSR分子标记的‘粤秀3号’黄瓜杂交种子纯度及真实性鉴定

【目的】‘粤秀3号’黄瓜具有生长势强、产量高、抗病及抗逆性强的特点,是华南地区推广面积较多的品种,本研究以期为其建立一套快速、准确、有效的种子纯度鉴定方法。【方法】利用200对SSR引物,根据杂种带为父母本互补带型的原则,对‘粤秀3号’黄瓜及其亲本进行特异性SSR标记物的筛选。将种子纯度鉴定结果与田间生物学鉴定结果进行比较,鉴定所筛选SSR引物的准确性。选取‘中农108’‘园丰6号’‘津绿5号’‘中农8号’‘津研四号’5个黄瓜品种种子及其他49份黄瓜种质材料,与‘粤秀3号’黄瓜品种同时检测,对所筛选的SSR引物特异性进行鉴定。【结果】从200对引物中筛选出符合父母带间成互补带要求的两对SSR引物(3B-10和2B-41)。3B-10引物经PCR扩增后产生160 bp的母本特异条带(P1-A)及190 bp的父本特异条带(P2-B),测序比对这两条特异性条带,发现P2-B在49~79 bp处比P1-A多了5个6碱基的简单重复序列。2B-41引物经PCR扩增后产生218 bp的母本特异条带(P1-C)和206 bp的父本特异条带(P2-D),经测序比对后发现,与P2-D相比,P1-C在120~131 bp处有12个碱基的缺失。表明两对SSR引物均可有效区分‘粤秀3号’杂交种子及其父母本,可快速准确地鉴定‘粤秀3号’黄瓜种子纯度。此外,两对SSR引物的种子纯度鉴定结果均与田间生物学鉴定结果一致。两对引物均可有效区分‘粤秀3号’黄瓜种子与‘中农108’‘园丰6号’‘津绿5号’‘中农8号’‘津研四号’5个黄瓜品种种子及其他49份黄瓜种质资源。但3B-10在49份种质资源中多态性较高,故SSR标记2B-41更适用于‘粤秀3号’的真实性鉴定。【结论】3B-10和2B-41两对SSR引物可快速、准确、有效地对‘粤秀3号’杂交种子纯度进行鉴定,鉴定操作较简单、成本较低,可替代传统杂交种子纯度鉴定的方法,其商业应用价值极高。

基于转录组测序的辅助鉴定南方大豆皱叶症分子标记开发

【目的】基于转录组测序(RNA-Seq)开发辅助鉴定南方大豆皱叶症(SSCLD)的分子标记,为快速鉴定生产上遇到的大豆皱叶是否为SSCLD提供技术支撑。【方法】利用转录组测序技术分析遗传背景相近的皱叶大豆和正常叶大豆材料在皱叶症诱导环境下的差异表达基因(DEGs),从中去除核苷酸序列高度相似的同源序列,筛选出表达差异较大的DEGs进行分子标记开发,利用皱叶大豆材料和逆境处理试验评价分子标记的表达专一性,并利用不同类型的皱叶表型样本对分子标记进行表达专一性及可靠性验证。【结果】7株皱叶植株样本和5株正常叶植株样本的测序碱基错误率为0.0226~0.0238,Q20和Q30分别在99.00%和99.90%以上的碱基数量占总碱基数量均大于95.00%,GC含量为45.60%~46.24%,表明转录组测序数据质量较好。皱叶大豆材料较正常叶大豆材料有1063个DEGs上调表达,85个DEGs下调表达。根据基因的表达量和同源性,共筛选8个DEGs用作开发分子标记的候选基因,均表现为明显上调表达。8个候选基因的实时荧光定量PCR检测结果与转录组数据基本相符。此外,所筛选基因中有6个基因表达在不同程度上受干旱、水渍、冷害、荫蔽和盐胁迫等逆境胁迫诱导,其中,种植于皱叶症土壤中的皱叶型株系叶片GLYMA_18G033400基因的相对表达量均高于其在正常土壤中受干旱、水渍、冷害、荫蔽和盐等逆境胁迫后的相对表达量。根据GLYMA_18G033400基因序列设计分子标记qCL-18G033400,并用该分子标记对19份不同皱叶类型的叶片样品进行实时荧光定量PCR检测,结果发现,以ΔCt值小于10.00作为SSCLD的判定标准,分子标记鉴定结果同田间鉴定结果一致。【结论】利用转录组测序技术开发的分子标记qCL-18G033400可辅助鉴定SSCLD。

《动物分子遗传标记》实验教学设计与实践

基于“新农科”动物生产类专业创新型复合畜牧人才培养的需求,将CRISPR/Cas9介导的基因敲除小鼠模型引入动物分子遗传标记实验课程中,设计了基因缺失分子标记检测与分析实验,采用基于PBL的混合式教学模式,学生能系统掌握基因组DNA提取、PCR扩增技术、琼脂糖凝胶电泳分析、基因型判定等相关理论和实验技术,将多门专业课程的实践环节有机结合,促进了学生理论知识与实验技能的融会贯通,激发了学生的学习热情,提升了专业认同感,培养了综合素质和创新能力。

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。