改良聚丙烯酰胺凝胶电泳检测DNA

本文介绍了应用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测DNA的改进方法。与以往方法相比,本方法从配制凝胶储备液,无需封口的水平灌胶,适当地提高电泳的电压梯度,采用改良银染法检测,省却凝胶固定,银染法DNA的纯化方法,及溴化乙锭染色法的操作等一系列改进措施,使聚丙烯酰胺凝胶电泳检测DNA的操作得到简化,更便捷,并减小了对人与环境的毒害作用。     

晚疫病菌基因组SSR扩增产物两种检测方法的比较与改进

以32份马铃薯或番茄晚疫病菌基因组DNA为模板,分析了琼脂糖凝胶电泳法和聚丙烯酰胺凝胶电泳法对10对SSR引物多态性检测的影响,同时比较了聚丙烯酰胺凝胶电泳两种银染法(常规银染法和快速银染法)的差异。结果显示,聚丙烯酰胺凝胶电泳较琼脂糖凝胶电泳分离效果好,具有更高的多态性检出率,其中快速银染法与常规银染法的检出结果相同,但常规银染步骤繁琐,整个过程要用1-2h,而快速银染只需约15min,且染色背景较浅,条带清晰。聚类分析显示,聚丙烯酰胺凝胶电泳快速银染法可将供试晚疫病菌株分布于更多的聚类组,显示出更高的遗传变异度。可见,聚丙烯酰胺凝胶电泳快速银染法结合SSR分子标记技术,可有效地用于马铃薯或番茄晚疫病菌群体遗传多样性分析。     

一种有效的DNA序列测定方法

比较了单链和双链DNA(ss和dsDNA)模板和两种不同的聚丙烯酰胺凝胶电泳对DNA序列测定的影响。结果表明:在相同的条件下,ssDNA模板明显优于dsDNA模板;缓冲液梯度聚丙烯酰胺凝胶电泳测定DNA序列的长度在40cm长的胶上可达350nt。而一般的线性聚丙烯酰胺凝胶电泳才可测150nt。对于基因组序列分析,采用单链DNA模板和缓冲液梯度聚丙烯酰胺凝胶电泳是一种有效的测定方法。     

从凝胶中回收DNA

引言 琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺电泳技术目前得到了广泛的应用。它们按分子大小分离DNA分子,具有很高的分辨率。从混合物中分离单一种类DNA分子,凝胶电泳既可用于分析又可用作制备。用于制备时一个主要问题是如何从一含DNA的胶带中得到较高的DNA回收率而避免凝胶介质污染。本文拟对回收的方法学作一概述。     

琼脂糖凝胶电泳

Ⅰ琼脂糖凝胶 琼脂糖凝胶电泳是在卧式电泳装置上进行的,因为:(1)它为低浓度的琼脂糖凝胶提供了较好的支持体系,(2)在电泳过程中较少发生扭曲,(3)所得的DNA带比较直。最容易操作的凝胶体系,是将琼脂糖凝胶完全浸没在电泳缓冲液之下约1毫米     

聚丙烯酰胺凝胶电泳的一种辅助辨型方法

聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)是实验室常用的基本鉴定方法之一.但由于做胶方式以及各实验室仪器设备良莠不齐,经过一系列纷繁复杂的操作,电泳结果未必尽如人意.其中凝胶带型的判断就是一个较为困惑的问题,一般的聚丙烯酰胺胶跑出的条带总体上都有弧度,越是靠近凝胶两侧越是严重.在本实验中,我们设计了一种较为简单易行的方案,即将难以区分的条带样品做成混合样marker来辅助辨型,通过调整电压和凝胶浓度来达到区分条带的目的.我们用该方案可以将相差0～3 bp大小的条带区分开来.     

华中五味子AFLP反应体系的建立

目的：建立一个适于华中五味子研究用的AFLP反应体系。方法：以华中五味子硅胶干燥嫩叶为试材,采用改良CTAB法提取到高质量DNA。通过琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳对MseⅠ/EcoRⅠ双酶切、连接、预扩增和选择性扩增过程中的关键因素进行分析。结果：双酶切6h,片段主要集中在250～2000bp;连接产物和预扩增产物最适稀释倍数均为10倍;预扩增产物经选择性引物E-ACT/M-CAT和E-ACA/M-CAG扩增,琼脂糖电泳检测其主带分别集中在250～375bp和500～750bp,6%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测及银染,条带清晰可辨。结论：该体系具有稳定性高、重复性好等优点,可用于华中五味子AFLP分析。     

华中五昧子AFLP反应体系的建立

目的:建立一个适于华中五味子研究用的AFLP反应体系.方法:以华中五味子硅胶干燥嫩叶为试材,采用改良CTAB法提取到高质量DNA.通过琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳对Mse I/EcoR Ⅰ双酶切、连接、预扩增和选择性扩增过程中的关键因素进行分析.结果:双酶切6 h,片段主要集中在250～2 000bp;连接产物和预扩增产物最适稀释倍数均为10倍;预扩增产物经选择性引物E-ACF/M-CAT和E-ACA/M-CAG扩增,琼脂糖电泳检测其主带分别集中在250～375 bp和500～750 bp,6%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测及银染,条带清晰可辨.结论:该体系具有稳定性高、重复性好等优点,可用于华中五味子AFLP分析.     

琼脂糖电内渗对电泳的影响

用电内渗不同(0、0.03、0.08、0.20mr)的琼脂糖制成凝胶或电极缓冲液凝胶条,观察对电泳行为的影响.结果表明等电聚焦电泳必须使用无电内渗琼脂糖.不同电内渗的琼脂糖制成的电极缓冲液凝胶条对SDS电泳无显著影响,但对常规聚丙烯酰胺凝胶电泳有不同程度的影响,电内渗越高,越不利于电泳的进行.     

限制性片段凝胶电泳

DNA琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳装置的设计有很多种。有些装置很容易用玻璃或有机玻璃制成,而且用这些简单装置可得到极好的结果(图1)。     

部分小麦近缘物种材料的白粉病抗性鉴定

鉴定了170份小麦近缘物种材料苗期对北京地区流行的小麦白粉菌小种的抗性表现,包括引自美国和欧洲的斯卑尔脱小麦81份,密穗小麦27份,中国的西藏半野生小麦4份,和引自 CIMMYT 的人工合成六倍体小麦58份。结果表明,3份斯卑尔脱小麦表现抗病,它们是瑞士品种 Hubel 和 Lueg 以及德国的原始品种69Z6.245(编号 PI348085)。人工合成六倍体小麦中有19份材料表现高抗至免疫。密穗小麦材料中有2份(即美国材料 DN-2263和 Coda)表现抗病。4份西藏半野生小麦苗期都不抗小麦白粉病。     

兼抗抗白粉病和黄矮病小麦育种材料的创造与鉴定

白粉病和黄矮病是小麦生产上的重要病害,近几年来这两种病害经常在我国一些小麦产区同时发生。为解决该问题,本研究通过杂交、回交方法将抗黄矮病的Bdv2基因（源自于YW642）和抗白粉病的Pm21基因（源自于CB037）聚合在一起,育成了兼抗黄矮病和白粉病的小麦新材料。通过田间抗病性鉴定与分子标记辅助选择相结合,得到聚合了Bdv2基因和Pm21基因的BC1代小麦22株,F2代小麦51株。农艺性状调查显示,这些含Pm21和Bdv2基因的双抗白粉病和黄矮病小麦新材料的农艺性状优于感病植株和原先的亲本,可以在小麦白粉病和黄矮病兼性抗病育种中作为优异种质资源加以利用。     

小麦抗白粉病基因Pm6的RAPD标记

从提莫菲维小麦转移到普通小麦中的小麦白粉病抗性基因Ｐｍ６是小麦白粉病（Ｅｒｙｓｉｐｈｅ ｈｒａｍｉｎｉｓ ｆ ｓｐ．ｔｒｉｔｉｃｉ）的有效抗性基因。用７００个随机引物对Ｐｍ６近等基因系进行ＲＡＰＤ分析,发现引物ＯＰＶ２０可在抗病近等基因系中产生大小为２ｋｂ的稳定的多态片段。用该引物检测１０个其他携Ｐｍ６的渐渗系材料,均可稳定扩增出该２ｋｂ的多态片段。理一步用ＯＰＶ２０对Ｐｍ６Ｆ２（ＩＧＶ１－４６３     

Anomalies of the early stages of development of <Emphasis Type="Italic">Erysiphe graminis tritici</Emphasis> under oxidative stress

Early stage interactions between the powdery mildew pathogen and a host plant are studied. Treatment of wheat leaves with various concentrations of hydrogen peroxide and 3-amino-1,2,4-triazole resulted in the formation of morphological anomalies of germ tubes and nonviable colonies on host plant leaves. The observed effect of oxidative stress on germination anomalies of powdery mildew is similar to previously reported interactions between the pathogen and mildew resistant plants. We conclude that abnormal infectious structure formation of wheat powdery mildew may be associated with increased presence of reactive oxygen species during plant defense responses.     

含有抗白粉病基因的黑麦染色体小片段向小麦的转移

利用感白粉病的小麦品种绵阳11的纯系和黑麦自交系R12杂交, 在其单体附加系自交后代的BC₁F₅株系中选择小麦－黑麦异源易位系。根据已报道的黑麦特异重复序列pSc20H设计了一对特异引物, 用PCR方法鉴定了300个单体附加系的自交BC₁F₅株系,发现其中70个株系含有黑麦染色体成分。一个来源于6R单体附加系的小麦株系96Ⅱ691-830-98表现了对白粉病的高度抗性, PCR方法鉴定证明其含有黑麦染色体成分。对该株系作进一步的基因组原位杂交(GISH)鉴定, 证明它的一对染色体的端部含有黑麦染色体的小片段。这一结果指出, 含有抗白粉病基因的黑麦染色体6R小片段被引入了小麦。研究表明利用单体附加诱导染色体小片段易位是一种有效的方法。利用PCR和GISH原位杂交相结合的方法可提高检测外源染色体小片段的准确性和选择效率。     

小麦及其相关物种rbcL基因序列的比较研究

用4个抗白粉病小麦品系构建了一个混合cDNA文库,从该文库中分离到一个新的小麦rbcL基因全长cDNA克隆。至此,已经有3个不同的小麦rbcL基因序列被报道,新rbcL基因cDNA与以前的2个序列分别有1个和3个碱基的差异。新的cDNA长1519bp(基因库查询号：AY328025)。同源性比较发现,新的小麦rbcL基因的cDNA序列与以前报告的小麦rbcL基因的cDNA序列(gi：344052)有一个碱基的差异,从而导致所编码的多肽在144位由Tyr变为Cys。进一步比较分析了在相关物种中rbcL基因的cDNA序列,结果显示,rbcL基因的编码区在不同属的物种间高度保守,并从分子水平表明小麦与大麦、新麦草、赖草、披碱草属等的亲源关系比与水稻、玉米等的近。     

Simultaneous modification of three homoeologs of TaEDR1 by genome editing enhances powdery mildew resistance in wheat

Wheat (Triticum aestivum L.) incurs significant yield losses from powdery mildew, a major fungal disease caused by Blumeria graminis f. sp. tritici (Bgt). enhanced disease resistance1 (EDR1) plays a negative role in the defense response against powdery mildew in Arabidopsis thaliana; however, the edr1 mutant does not show constitutively activated defense responses. This makes EDR1 an ideal target for approaches using new genome‐editing tools to improve resistance to powdery mildew. We cloned TaEDR1 from hexaploid wheat and found high similarity among the three homoeologs of EDR1. Knock‐down of TaEDR1 by virus‐induced gene silencing or RNA interference enhanced resistance to powdery mildew, indicating that TaEDR1 negatively regulates powdery mildew resistance in wheat. We used CRISPR/Cas9 technology to generate Taedr1 wheat plants by simultaneous modification of the three homoeologs of wheat EDR1. No off‐target mutations were detected in the Taedr1 mutant plants. The Taedr1 plants were resistant to powdery mildew and did not show mildew‐induced cell death. Our study represents the successful generation of a potentially valuable trait using genome‐editing technology in wheat and provides germplasm for disease resistance breeding.     

一些小麦白粉病抗源抗性基因鉴定分析

研究鉴定了我国３７份小麦白粉病抗源的抗性基因,１９份材料不具有任何抗性基因;６份材料具有来自１ＢＬ／１ＲＳ易位系的抗性基因Ｐｍ８;５份材料具有抗性基因Ｐｍ５ａ;３份分别具有对目前欧洲所有生理小种均抗的抗性基因Ｐｍ２１、Ｐｍ１６和Ｐｍ１２;４份材料具有新的抗性基因。     

New wheat-rye 5DS-4RS·4RL and 4RS-5DS·5DL translocation lines with powdery mildew resistance

Powdery mildew is one of the serious diseases of wheat (Triticum aestivum L., 2n = 6 × = 42, genomes AABBDD). Rye (Secale cereale L., 2n = 2 × = 14, genome RR) offers a rich reservoir of powdery mildew resistant genes for wheat breeding program. However, extensive use of these resistant genes may render them susceptible to new pathogen races because of co-evolution of host and pathogen. Therefore, the continuous exploration of new powdery mildew resistant genes is important to wheat breeding program. In the present study, we identified several wheat-rye addition lines from the progeny of T. aestivum L. Mianyang11 × S. cereale L. Kustro, i.e., monosomic addition lines of the rye chromosomes 4R and 6R; a disomic addition line of 6R; and monotelosomic or ditelosomic addition lines of the long arms of rye chromosomes 4R (4RL) and 6R (6RL). All these lines displayed immunity to powdery mildew. Thus, we concluded that both the 4RL and 6RL arms of Kustro contain powdery mildew resistant genes. It is the first time to discover that 4RL arm carries powdery mildew resistant gene. Additionally, wheat lines containing new wheat-rye translocation chromosomes were also obtained: these lines retained a short arm of wheat chromosome 5D (5DS) on which rye chromosome 4R was fused through the short arm 4RS (designated 5DS-4RS·4RL; 4RL stands for the long arm of rye chromosome 4R); or they had an extra short arm of rye chromosome 4R (4RS) that was attached to the short arm of wheat chromosome 5D (5DS) (designated 4RS-5DS·5DL; 5DL stands for the long arm of wheat chromosome 5D). These two translocation chromosomes could be transmitted to next generation stably, and the wheat lines containing 5DS-4RS·4RL chromosome also displayed immunity to powdery mildew. The materials obtained in this study can be used for wheat powdery mildew resistant breeding program.     

小麦主栽品种中的1RS分布和兰考90(6)系列白粉病新抗源

利用黑麦染色体臂1RS的特异性PCR标记,对黄淮麦区138个小麦主栽品种、系进行了PCR扩增,结果表明：有42．0%的小麦品种、系携带1RS染色体臂。以六倍体小黑麦Mzalenod Beer为黑麦染色体供体,培育的兰考90(6)系列小麦品系是新的小麦-黑麦1BL／1RS易位系。这些品系对小麦白粉病具有很高的抗性,是小麦抗白粉病育种的新抗源。对兰考90(6)系列品系白粉病抗性进行了研究,结果表明,兰考90(6)系列品系的抗谱与许多已经知道的小麦抗白粉病基因的抗谱不同,并具有数量抗性特点。