大豆根瘤菌菌株5873 PCR快速检测方法的建立及应用效果评价

【目的】大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)是微生物肥料重要的功能菌种之一,可通过生物固氮为大豆生长提供氮素,实现节本增效,菌株5873作为其典型代表,已广泛应用于农业生产。筛选并鉴定其特异引物,建立大豆根瘤菌5873菌株水平的快速检测方法,对微生物肥料生产菌种鉴定、产品质量检测和功能评价至关重要。【方法】以商业化菌株大豆根瘤菌5873为供试材料,基于其全基因组序列和NCBI数据库中大豆根瘤菌种内参比菌株相关序列,以及与其高度同源(基因组ANI值大于99.95%)的大豆根瘤菌USDA 6T差异片段,通过多重序列比对,进行特异引物设计和筛选,获得特异性引物对,并通过对PCR反应条件/体系优化、特异性及灵敏度检测,建立大豆根瘤菌5873的快速检测方法。然后,采用盆栽试验,将大豆根瘤菌5873与其他根瘤菌菌株混合接种于大豆根际,应用上述方法对大豆根瘤菌5873竞争结瘤能力进行评价和方法验证。【结果】筛选获得了一组特异引物4-4和Q1(4-4-F 5′-GATAAGGCCACGGGTGAACA-3′/4-4-R 5′-CACTCGATAAGCTCCGCTGT-3′和Q1-F 5′-CCGGTCGTGACTGGAATGAT-3′/Q1-R 5′-TCGAGGCCTACAAGAACGTC-3′),优化并建立了PCR快速检测方法,即反应体系:Premix TaqTM 12.5μL,引物各1.0μL,基因组DNA 15 ng左右,加ddH2O补足至25μL;反应条件:95℃预热5 min,94℃变性45 s,61℃退火45 s,72℃延伸60 s,30个循环,再72℃延伸10 min。通过凝胶电泳检测目的条带的有无(355和218 bp),即可实现大豆根瘤菌5873的快速检测,该方法检出灵敏度为1850 CFU/μL。此外,借助该方法可以成功地评价大豆根瘤菌5873竞争结瘤能力,与传统BOX-PCR评价结果一致。【结论】大豆根瘤菌5873快速鉴定方法的建立实现了以菌体发酵液或根瘤破碎提取液为模板,直接进行PCR扩增的鉴定操作,省去了根瘤的分离、根瘤菌分离纯化、培养、DNA提取及测序鉴定等繁琐的环节,大大减少了工作量,只需短短几个小时便可准确检测大豆根瘤菌5873,为微生物肥料中根瘤菌菌剂的产品质量检测和竞争结瘤能力评价提供了参考。

随机扩增多态性DNA分子标记技术在肠球菌分型中的应用

该研究旨在探索随机扩增多态性DNA(Random Amplified Polymorphic DNA,RAPD)分子标记技术在肠球菌种间快速分型的效果。试验通过筛选模板、单引物、双引物及RAPD反应体系,构建肠球菌种间分型体系,对32株已知肠球菌分型确定分型相似度标准,并通过对46株未知肠球菌进行种间分型以及管家基因rpoA测定验证分型效果。结果显示微波法提取基因组DNA满足实验需要,筛选出7条单引物用于双引物配对组合,最适的双引物反应体系为:2×PCR Taq Mix 12.5μL,模板DNA 1μL,引物各1μL,ddH_(2)O 9.5μL;分型效果最好的双引物组合为Primer1+Primer5,该引物组合可以在80%的相似度下区分肠球菌种间差异,Primer1+Primer3组合在500 bp位置扩增出海氏肠球菌的特征条带,可以作为海氏肠球菌的鉴定指标,用以快速鉴定海氏肠球菌。

小麦EST-SSRs的通用性研究

小麦EST SSRs是一种从小麦ESTs序列中开发的新型SSR标记。根据小麦ESTs设计的 5 97对EST SSRs引物在小麦、玉米、水稻和大豆中的有效扩增比率分别为 80 %、6 5 8%、6 2 1%和 5 8 1%。其中 ,2 5 5对EST SSRs引物 (42 7%)在四种作物中都能获得预期产物。序列相似性比较发现 ,2 5 5个通用EST SSRs标记所对应的基因 80 %功能已知 ,其中 30 %与蛋白质定位相关 ,其余 70 %参与细胞代谢、转录调控、细胞发育、防御体系及其他所涉及的生理生化过程。由于不同物种间基因保守性 ,本研究发掘的EST SSRs引物对于小麦功能基因组和比较基因组研究都有重要意义。

嵩草AFLP分析体系的建立及引物筛选

【目的】建立一套适用于嵩草的AFLP技术体系。【方法】参考前人在其他物种上的研究结果,对嵩草AFLP体系的影响因素(包括模板DNA的制备、MseⅠ/EcoRⅠ以及T4 DNA连接酶的浓度、反应时间以及反应体系的组成等)进行研究,建立适用于嵩草的AFLP分析体系,并对引物进行了筛选。【结果】用于酶切的嵩草基因组DNA模板以600 ng为宜,连接最适反应时间为10 h,预扩增产物最适稀释倍数为5倍。E-ACC+M-CAG、E-ACA+M-CAG和E-ACA+M-CTG 3对引物均适合于嵩草AFLP分析,其中以E-ACA+M-CAG引物组合效果最佳,扩增出101条多态性带,多态性带比率为99.02%。【结论】建立的AFLP技术体系可用于嵩草AFLP分析,用该体系可得到条带清晰多态性好的嵩草AFLP指纹图谱。适合嵩草种质资源研究的引物组合有E-ACC+M-CAG,E-ACA+M-CAG和E-ACA+M-CTG,其中E-ACA+M-CAG组合的效果最好。

杜仲AFLP反应体系的建立及优化

【目的】建立并优化适合杜仲的AFLP技术体系,为进一步构建其遗传图谱及开展分子标记辅助育种奠定基础。【方法】对杜仲基因组DNA提取方法、酶切与连接体系、预扩增和选择性扩增程序的影响因素进行分析,并对适合杜仲AFLP分析的引物组合进行筛选。【结果】模板DNA的提取采用改进的CTAB法,酶切模板DNA用量500 ng,酶切时间6 h,连接反应时间6 h,预扩增产物最适稀释倍数30倍。同时筛选出E-AAG+M-CAA,E-AAG+M-CAT,E-AAG+M-CTA,E-AAG+M-CTG,E-ACA+M-CAA,E-ACA+M-CTA,E-ACC+M-CTG共7对适合杜仲AFLP分析的引物组合。【结论】经重复验证,建立的AFLP反应体系适用于杜仲的AFLP分析。

引物3’端不同碱基错配情况下实时荧光定量PCR非特异性扩增的发生规律

以错配反应与正常反应之间的ΔCt值为指示,研究不同碱基错配类型、位置与个数条件下引物3′端与模板之间非特异性扩增的发生规律,并构建ΔCt值的二次多项式回归模型。结果表明,碱基错配种类、位置、个数对实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,RT-q PCR)的非特异性扩增都有显著影响,并呈现出较强的规律性。碱基类型上,研究的各个位置上异型错配较易发生非特异性扩增,而同型错配则较难发生,并且两种错配类型之间有显著性差异(P<0.05);错配位置上,相同条件下引物3’端第1位碱基错配对ΔCt值影响最大,错配位置远离3’端时对ΔCt值的影响逐渐减小,非特异性扩增也更容易发生;错配个数上,随着错配碱基个数的增加对ΔCt值得影响程度不断增大,非特异性扩增较难发生。构建ΔCt值预测模型R2达到0.837 1,根据此模型可以预测出不同位置、不同错配类型条件下ΔCt值,从而可以判断RT-q PCR非特异性扩增的发生的难易程度。

用4对引物聚合酶链反应检验鼠疫菌的研究

目的以传统的“四步检验”法为“金标准”,用4对引物聚合酶链反应(PCR)检测鼠疫动物材料,从而探索一种鼠疫快速诊断的方法。方法毒力测定和4对引物PCR按常规方法进行。结果在150份动物材料中,传统的“四步检验”作为金标准共检出阳性62份,而PCR法共检出阳性52份,经χ2检验,差异无统计学意义(χ2=1.42,P>0.05)。PCR实验在4h内全部完成。结论4对引物PCR法具有快速、敏感等优点,可以用于鼠疫的快速诊断和流行病学调查。

江西乙型肝炎病毒基因型分布及其与临床的相关性

目的了解江西慢性乙型肝炎患者血清乙型肝炎病毒(HBV)基因型的分布情况及HBV基因型与临床的关系。方法选择HBV DNA阳性的慢性乙型肝炎患者血清150份,患者分别诊断为慢性HBV携带者、慢性肝炎轻度、中度、重度和慢性重型肝炎,每组30例,采用多对型特异性引物巢式PCR法检测HBV基因型。结果本组慢性乙型肝炎患者HBV基因分型结果为B型118例(78.7%),C型31例(20.7%),D型1例(0.6%);在上述5组患者中C型比例分别为0%,16.7%,26.7%,30.0%和30.0%,其中慢性HBV携带者与其他组比,差异有统计学意义(P<0.05);B、C两基因型患者HBeAg阳性率分别为83.9%(99/118)和90.3%(28/31),HBeAb阳性率分别为16.1%(19/118)和9.7%(3/31),差异均无统计学意义(P>0.05)。结论江西地区HBV优势基因型以B型为主,C型次之,有少量的D型感染者。

PCR引物特异性核查系统(PSC)的构建与应用

聚合酶链式反应(PCR)虽已广泛用于分子生物学研究中,然而PCR实验中的非特异性产物问题将直接影响PCR的效率,在多重PCR实验中更是如此。为了最大限度地降低非特异性产物的出现率,同时避免用户频繁使用Blast比对检查非特异性,我们开发了基于NCBI-Blast的引物评估和模板DNA特异性结合能力评估的核查系统PSC(Primer Specificity Checking,http://biocompute.bmi.ac.cn/PSC),并基于虚拟PCR实验确定了用于引物质量核查计算的多种参数,能够在线提供多个物种的引物特异性核查结果。该系统可以有效地对引物序列可能产生的所有非特异性扩增进行预测,有助于实验前引物优化或者对非特异扩增结果进行解释,最终达到提高PCR效率的目的。

濒危植物珙桐AFLP反应体系的建立及引物筛选

为研究不同生境下珙桐(Davidia involucrata Baill.)的遗传多样性,以珙桐叶片为材料优化建立珙桐的AFLP反应体系。对酶切与连接中DNA的浓度、预扩增的引物、选择扩增中Mg2+和dNTPs的浓度进行梯度比较分析。结果显示,酶切与连接过程中DNA的浓度变化对结果影响不大,预扩增的引物是否带有选择碱基对结果影响明显,选择扩增中dNTPs浓度的变化对最终谱带影响不大,而Mg2+浓度变化会对最终谱带产生影响,以1.75 mmol/L为宜。采用优化后的体系,从12对Mse I、EcoR I引物的144组AFLP选择扩增引物组合中筛选出能够得到清晰扩增谱带的7组引物组合,为今后的研究奠定了基础。

应用特异引物组合检测松材线虫

采用特异引物组合对枯死松树内分离的松材线虫、拟松材线虫及其他线虫进行检测。结果表明,所有松材线虫株系均扩增出一条860 bp的清晰、明亮的条带,而拟松材线虫、其他线虫均无扩增产物。利用此特异引物组合构建了松材线虫检测试剂盒。采用本试剂盒可以在较短时间内对线虫进行鉴定。整个检测过程约需3 h,实现了对松材线虫的快速检测目标。检测结果便于判读,适合于生产上应用。

阿德福韦酯抗病毒治疗1a后乙肝病毒基因型变化情况的观察

观察阿德福韦酯抗病毒治疗1 a后慢性乙肝患者体内HBV基因型变化情况。随机选择152例慢性乙肝患者作为研究对象,其中52例患者作为抗病毒治疗组,口服阿德福韦酯进行抗病毒治疗,另外100例患者作为对照组,口服护肝片进行护肝治疗,2组病人治疗周期均为1 a,分别在用药后第3、6、12个月进行随访,随访内容包括患者的依从性和不良反应、HBeAg/HBeAb、肝功能、HBV DNA定量检测,并采用多对型特异性引物巢式PCR基因分型技术动态监测治疗期间HBV基因型的变化情况。治疗1 a后,抗病毒治疗组中有1例患者体内HBV基因型发生改变,由治疗前的B型变为B/C混合型,并且病情出现反弹和加重。对照组未发现HBV基因型改变。2组HBV基因型变化率(1.9%和0%)之间没有显著性差异(P>0.05)。慢性乙肝患者体内HBV基因型可发生改变,而且1 a内即可发生,抗病毒治疗可能是促进HBV基因型改变的相关因素。HBV基因型转变可导致患者病情反弹和加重。

应用SSR标记技术鉴定强盛16号玉米单交种纯度

试验以强盛16号玉米单交种及相应亲本自交系和20对玉米SSR位点引物为材料,筛选出了适合该杂交种纯度鉴定的SSR位点引物。结果表明,bnlg2331引物的扩增产物呈现双亲互补的特征谱带,易于区分杂交种和亲本自交系。并通过对单籽粒DNA提取等技术环节的改进,建立了一套简单、快速、准确、可靠的种子纯度鉴定方法。

基于不同引物的16S rRNA序列分析法对SBP腹水细菌的鉴定及抗感染疗效评价的意义

目的:探讨联合单独或联合应用2对不同引物的16S r RNA序列分析法,能否提高自发性细菌性腹膜炎(spontaneous bacterial peritonitis,SBP)腹水细菌检测的敏感性及准确性,并且通过其检测细菌的结果来评价抗感染治疗效果.方法:收集77例肝硬化失代偿期合并腹水的标本,其中SBP 61例,非SBP 16例,应用2对不同引物(MSQ-F/MSQ-R与27F/1492R)的组合,对腹水细菌分别进行16S r RNA序列分析,对腹水进行常规化验、细菌培养及生化方法鉴定细菌,分析单独或联合应用2对不同引物的16S r RNA序列分析法在鉴定SBP腹水细菌中的应用价值,并对腹水细菌状态进行动态评价.结果:与腹水细菌培养、生化鉴定的细菌结果相比,16S r RNA序列分析法鉴定细菌的结果与之的符合率:单用引物MSQ-F/M S Q-R:属的符合率73.33%(11/15),种的符合率66.67%(10/15);单用27F/1492R引物:属的符合率80.00%(12/15),种的符合率73.3%(11/15);引物MSQ-F/MSQ-R联合27F/1492R:属的符合率86.67%(13/15),种的鉴定的符合率80.00%(12/15),应用2对引物的组合进行16S r RNA序列分析鉴定细菌,可以得到更高的准确率.5例SBP患者(腹水细菌培养阳性组2例,临床感染组3例)经抗感染治疗后,腹水细菌培养阴性,但临床感染控制不理想的患者,16S r RNA序列分析法检测腹水细菌仍为阳性.结论:联合应用2对不同引物的16S r RNA序列分析法,可以提高SBP腹水细菌的鉴定能力,并且可以动态应用于临床进行抗感染疗效评价.

一种用于检测恶性疟原虫的双环引物环介导等温扩增方法

目的:设计一种快速环介导等温扩增(LAMP)检测方法,用于恶性疟原虫的检测。方法:根据恶性疟原虫18S r RNA基因设计一组引物,包括外引物、内引物、环引物及第二对环引物,用于恶性疟原虫的LAMP检测。结果:双环引物LAMP检测法灵敏度可达10拷贝DNA模板/μL,可特异地检测出恶性疟原虫DNA,3次重复试验Ct值的CV小于5%,比普通加环引物LAMP检测法时间缩短10 min左右,提高了反应的检测效率。结论:建立的双环引物LAMP方法是一种高效、快速的检测方法。

葡糖醋杆菌高静水压诱变株AFLP体系的建立

【目的】从DNA分子水平研究葡糖醋杆菌及其经高静水压诱变后所得突变株的差异,优化建立了适合葡糖醋杆菌的AFLP技术体系,为细菌纤维素产生菌的高静水压诱变育种提供技术支撑。【方法】以1株从自制醋中分离出来的细菌纤维素产生菌J2及其经高静水压诱变后得到的高产细菌纤维素的突变株M438为材料,对选择性扩增程序的影响因素进行分析,优化建立葡糖醋杆菌的AFLP酶切体系,并对适合葡糖醋杆菌高压诱变前后差异分析的引物组合进行筛选。【结果】酶切模板DNA用量600 ng,酶切时间8 h,过夜连接（反应时间大于10 h）,预扩增产物最适稀释倍数为500倍,从24对AFLP选择性扩增引物组合中筛选出了E-T/M-G为适合葡糖醋杆菌高静水压诱变前后差异分析的引物组合。供试2株菌的选择性扩增差异位点只有1处,经测序扩增片段长度为213 bp,提交Genbank比对,其与Gluconacetobacter hanseniiATCC23769 GXY0064基因组序列中24 917~24 723 bp片段相似度为99%。【结论】所建立的AFLP反应体系,适合葡糖醋杆菌J2及其突变株M438的AFLP分析。

用4对引物聚合酶链式反应检测鼠疫耶尔森氏菌的实验研究

目的用4对引物聚合酶链式反应(以下简称4-Prim er-PCR)来检验鼠疫耶尔森氏菌,对于探索鼠疫的快速诊断方法将起到推动作用。方法选择不同疫源地的40株鼠疫耶尔森氏菌;目的基因选择于与鼠疫耶尔森氏菌毒力因子有关的FI抗原质粒基因cafI鼠疫杆菌素Ⅰ基因、与色素沉着有关的质粒基因hm s以及染色体基因inv。结果该法所有的鼠疫耶尔森氏菌全部出现4对引物的预期扩增带;该试验在4 h内完成;结论四对引物鼠疫PCR法具有快速、特异、敏感等优点,可以用于鼠疫的快速诊断和流行病学调查。

PCR-CTPP技术在MDR1基因SNP分型中的应用

目的:建立两对引物-聚合酶链反应(PCR-CTPP)技术改进体系-两步法PCR-CTPP,研究其在MDR1基因SNP的快速分型中的应用价值。方法:采用两步法PCR-CTPP技术对158例的癫痫患者MDR1基因rs3789243和rs2235046进行检测分型,并以DNA测序验证基因分型结果。结果:通过两步法PCR-CTPP得到的基因分型结果与DNA测序得到的基因分型结果完全一致。结论:改进的两步法PCR-CTPP技术是一种可靠、快速的对基因SNP分型检测方法,能在普通实验室广泛应用,有助于基因SNP的分型研究。

栽培种花生AFLP标记体系的优化及多态性引物筛选

为建立并优化适合花生的EcoR Ⅰ和Mse Ⅰ内切酶组合的AFLP标记技术体系,本试验对花生基因组DNA大样提取方法、双酶切反应、连接体系、预扩增和选择性扩增等影响因素进行反复调试与优化,并对适合花生AFLP分析的引物组合(E/M)进行多态性筛选。结果表明,高质量的模板DNA提取采用改进的SDS-CTAB法,DNA样品的浓度在150~200 ng·μL^(-1),37℃双酶切3.0 h,接头浓度为50pmol·μL^(-1),T4-DNA连接酶浓度为10 U·μL^(-1),16℃连接10 h。以2×Es Taq MasterMix(含有Es Taq DNA Polymerase,3 mmol·L^(-1)MgCl_2和400μmol·L^(-1)d NTP)作为PCR反应原料,其中,预扩增反应体系为50μL,预扩增引物(E00和M00)的浓度为50 ng·μL^(-1),预扩增产物最适稀释倍数为20倍;选择性扩增反应体系为20μL,扩增产物中加入10μL Loading Buffer,经95℃变性10 min后,立刻转移到冰浴中冷却备用。最终,从225对AFLP引物组合中,筛选出稳定且多态性丰富的42对引物组合,可用于后期作图群体基因型检测和种质资源遗传多样性分析。本研究结果为下一步构建花生高密度遗传连锁图谱和开展分子标记辅助育种奠定了基础。

松毛虫AFLP反应体系的建立及引物筛选

为研究不同环境条件下松毛虫的遗传多样性,以油松毛虫为材料研究松毛虫的AFLP反应体系。对选择性扩增中的预扩增产物稀释倍数、Mg2+浓度、dNTP浓度、引物浓度和Taq酶浓度进行了比较分析。结果显示,在选择性扩增体系中,预扩增产物稀释40倍,Mg2+浓度1.5 mmol/L、dNTP浓度0.2 mmol/L,引物浓度0.500pmol/L,Taq酶用量为1U,扩增产物经5%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳可以得到稳定的结果。用优化的AFLP反应体系,以油松毛虫、赤松毛虫和马尾松毛虫为材料筛选引物,从81对引物组合中筛选出10对多态性高的引物组合。