穗花杉ISSR引物反应条件的优化与筛选

在研究穗花杉(Amentotaxus aragotaenia)的遗传多样性过程中,为了获得清晰、重复性好ISSR扩增结果,对影响ISSR-PCR的多个因素包括模板浓度、Taq酶的选择和用量、Mg²⁺和dNTPs浓度及退火温度等指标等进行了筛选和优化,确定了穗花杉ISSR-PCR分析的最适扩增条件： 20 μL PCR反应体系中,2 μL 10×Taq酶配套缓冲液,1.8 U Taq聚合酶（上海生工公司）,0.2 μmol·L^-1引物,0.18 mmol·L^-1 dNTP,1.5～2.5 mmol·L^-1 MgCl₂,10 ng·μL^-1模板DNA。用来自不同居群7个个体,以100个ISSR引物进行PCR扩增,筛选出扩增效果较好的10个引物。得到了92个位点,其中45个多态性位点,多态性位点比例为49%。     

濒危药用植物厚朴ISSR引物筛选及反应条件的优化

以厚朴DNA为模板,利用正交试验分别对影响厚朴ISSR-PCR反应的Taq酶浓度、dNTP浓度、引物浓度、Mg~(2+)浓度、模板DNA浓度进行了优化,并通过梯度PCR确定不同引物的最佳退火温度和循环次数,最终确定厚朴最佳反应体系及扩增条件为:25μl 体系,其中包括1.5 mmol·L~(-1) MgCl_2,0.3 μmol·L~(-1)引物,0.04 U·μl~(-1)Taq 酶,0.2 mmol·L~(-1) dNTP,4 ng·μl~(-1)模板DNA,1 × Buffer;扩增程序:94℃预变性5 min,94℃变性30 s,50℃～60℃(退火温度随引物不同而定)退火45 s,72℃延伸90 s,共40个循环,然后72℃延伸8 min,4℃终止反应.此外,还利用优化的反应体系成功筛选出21条ISSR引物,并利用部分引物对厚朴个体进行了遗传多样性分析.     

拟南芥与水稻之间简单重复序列的比较分析

利用Peri,C 语言编写了鉴定和分析简单重复序列的一系列程序,在全基因组水平上分析了拟南芥(Arabidopsisthaliana L.)简单重复序列的分布及简单重复序列和基因的关系.共发现5 652个简单重复序列(≥20bp),大约每20.6kb有1个简单重复序列.拟南芥各染色体之间简单重复序列的密度基本一致.拟南芥的27 480条编码序列中,只有677条编码序列含有725个简单重复序列,其中的3碱基简单重复序列多数对应的是小的亲水性的氨基酸.在拟南芥和水稻(Oryza sativa L.)第4号染色体的高度保守的基因中,简单重复序列却并不保守.通过比较拟南芥和水稻之间简单重复序列的差异,推论出:水稻的全基因组和基因中简单重复序列的密度都比拟南芥大,这可能是水稻基因组序列比拟南芥大的原因之一,水稻基因组中0.21%来自简单重复序列,而拟南芥中只有0.13%;不但不同物种的基因组对简单重复序列的偏好性不同,而且不同物种的基因对简单重复序列的偏好性也不同.在水稻和拟南芥中部发现了一些嵌套性的卫星序列.     

突托蜡梅ISSR引物反应条件的优化与筛选

为从突托蜡梅(Chimonanthus grammatus)叶片中提取高质量的总DNA,比较了CTAB法、改良的CTAB法、SDS法、高盐低pH值法、SDS-CTAB法、SDS-蛋白酶K法.结果表明:改良的CTAB是提取突托蜡梅基因组DNA的有效方法.以U811(GA)8C为引物,确立了适合突托蜡梅的ISSR反应体系:在20 μL反应体系(50 ng DNA、0.6 μmol/L引物、1.5 mmol/L Mg2 、0.15 mmol/L dNTPs、2.0 U Taq DNA聚合酶)中,反应程序为:94℃预变性5 min、94℃变性1 min、57.2℃退火45 s、72℃延伸2 min,循环40次,最后于72℃延伸5 min.用来自不同居群的7个个体,以100个ISSR引物进行PCR扩增,筛选出了扩增效果较好的10个引物,得到了74个位点,其中39个为多态位点,多态性位点比例为52.7%.     

拟南芥与水稻之间简单重复序列的比较分析

利用Perl,C 语言编写了鉴定和分析简单重复序列的一系列程序,在全基因组水平上分析了拟南芥(ArabidopsisthalianaL.)简单重复序列的分布及简单重复序列和基因的关系。共发现5652个简单重复序列(≥20bp),大约每20.6kb有1个简单重复序列。拟南芥各染色体之间简单重复序列的密度基本一致。拟南芥的27480条编码序列中,只有677条编码序列含有725个简单重复序列,其中的3碱基简单重复序列多数对应的是小的亲水性的氨基酸。在拟南芥和水稻(OryzasativaL.)第4号染色体的高度保守的基因中,简单重复序列却并不保守。通过比较拟南芥和水稻之间简单重复序列的差异,推论出:水稻的全基因组和基因中简单重复序列的密度都比拟南芥大,这可能是水稻基因组序列比拟南芥大的原因之一,水稻基因组中0.21%来自简单重复序列,而拟南芥中只有0.13%;不但不同物种的基因组对简单重复序列的偏好性不同,而且不同物种的基因对简单重复序列的偏好性也不同。在水稻和拟南芥中都发现了一些嵌套性的卫星序列。     

简单重复序列的筛选与应用

综述目前简单重复序列再(SSR)4种筛选方法的基本原理和主要步骤;介绍SSR标记在遗传多样性分析、遗传图谱构建、物种分类和系统发育研究及比较基因组学中的应用。     

华中五味子ISSR-PCR反应体系优化及引物筛选

系统研究了华中五味子ISSR PCR反应体系中的主要影响因子,确立华中五味子ISSR-PCR最适反应体系,并筛选出12条有效引物。单因子实验结果显示,华中五味子ISSR-PCR反应体系中各主要成分的适宜浓度范围为,Mg²⁺ 1.50~3.50 mmol·L^-1,dNTPs 0.10~0.35 mmol·L^-1,引物0.25~0.60 μmol·L^-1,Taq酶0.50~1.50 U。4因子3水平正交实验确立了最适反应体系,即20 μL体系中包含2.50 mmol·L^-1 Mg²⁺、0.20 mmol·L^-1 dNTPs、0.25 μmol·L^-1引物、1.50 U Taq酶、60 ng DNA模板、2.50 μL 10×PCR Buffer。本研究为华中五味子种质资源的评估及遗传多样性分析奠定基础。     

獐ISSR-PCR反应体系的建立与优化及引物筛选

利用正交试验L₁₆(4⁵)对影响獐(Hydropotes inermis)ISSR-PCR反应的Taq DNA聚合酶浓度、dNTP浓度、引物浓度、Mg²⁺浓度及模板DNA浓度5个因素在4个水平上进行优化,同时对退火温度进行梯度PCR反应,以建立适合于獐ISSR-PCR反应的最佳体系.最终确定獐25μL ISSR-PCR反应体系为:Taq酶1.25 U·25μL^-1、Mg²⁺浓度2.5 mmol·L^-1、引物浓度0.3μmol·L^-1、DNA模板量350 ng·25μL^-1、dNTP浓度0.15 mmol·L^-1.在此基础上,利用优化的反应体系成功筛选出10条用于獐相关研究的ISSR引物并确定了各自的最佳退火温度,为今后利用ISSR技术进行獐的物种鉴定与分类、亲缘关系、系统发育和生理病理学研究奠定了技术基础,也为开展其它大型资源动物如黑麂的保护遗传学研究提供理论基础.     

油菜简单重复序列SSR(simple sequence repeat)研究进展

简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)是重复单元少于6个核苷酸重复序列,广泛分布于动植物基因组中,呈孟德尔遗传,已被作为一种理想的共显性标记应用于动植物遗传研究中。本文重点介绍了SSR分类、特点,及近几年来油菜SSR标记的开发和SSR技术在油菜基因定位、品种鉴定中的应用,并对SSR标记在油菜中的应用进行了探讨。     

濒危植物夏蜡梅ISSR扩增条件的优化

为了确保ISSR分析结果的可靠性和重复性,有必要进行ISSR-PCR反应体系的优化。以濒危植物夏蜡梅的基因组DNA为研究对象,利用单因素试验,测试了ISSR-PCR反应体系中镁离子,dNTP,模板DNA含量,Taq DNA聚合酶量、BSA浓度、引物浓度、甘油浓度等7种因素对反应结果的影响,经过优化实验,建立了夏蜡梅ISSR-PCR最佳反应体系：10 μL PCR反应体积,1×Taq酶配套缓冲液（10 mmol·L^-1 Tris·HCl pH9.0,50 mmol·L^-1 KCl, 0.1%Triton X-100）,1.5 mmol·L^-1 MgCl₂,0.75U Taq酶（上海华美公司）,20 ng模板DNA,6pmol引物（上海Sangon公司）;dATP、dCTP 、dGTP 、dTTP 各0.15 mmol·L^-1。利用优化反应体系从100个ISSR引物中共筛选出12个稳定性好、重复性高的引物,对10个居群共200个夏蜡梅个体的DNA进行扩增,共扩增出156个条带,其中多态条带为114个,总的多态位点百分率为73.08%。各居群的多态位点百分率有较大差异,平均为23.65%。夏蜡梅ISSR反应体系的建立为利用ISSR分子标记技术研究夏蜡梅的遗传多样性奠定了良好的基础。     

黄连ISSR反应条件优化的研究

以黄连(味连,Coptis Chinensis Franch.)基因组DNA为模板,通过单因子、双因子实验研究了ISSR反应体系中主要成分（Mg²⁺、dNTP、引物、模板、Taq DNA聚合酶）以及热循环参数（退火温度、循环数、变性时间、退火时间、延伸时间）对扩增结果的影响,并找出各自的最适条件,建立了适合黄连ISSR分析的反应体系和扩增程序,即在25μL反应体系中,内含1×PCR buffer、1.5mmol·L^-1 Mg²⁺、200μmol·L^-1 dNTP、0.3 μmol·L^-1引物、40 ng模板、1 U TaqDNA聚合酶。扩增程序为94℃预变性5 min,然后进行35个循环：94℃变性30 s,（据不同引物的退火温度）复性1 min,72℃延伸1.5 min,循环结束后72℃延伸7 min,-4℃保存。这一优化系统的建立为今后利用ISSR标记技术进行黄连鉴定及种质遗传多样性分析提供了一个标准化程序。     

蝴蝶兰种质资源遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR分子标记对24个蝴蝶兰(Phalaenopsis)栽培品种进行了遗传多样性分析.筛选出的12个ISSR引物共扩增出301条清晰的谱带,其中多态性条带268条,多态性比率为89.1%.品种间的遗传相似系数在0.37～0.93之间,表明品种间具有较高的遗传多样性.UPGMA聚类分析可将供试材料分为3组,分类结果与材料来源及花器官表型具有密切的关系.     

利用RAPD和ISSR标记分析青麻种质遗传多样性

利用RAPD和ISSR分子标记检测来自全国11个省(市)的48份青麻种质资源的遗传多样性,为青麻资源利用和育种提供分子生物学依据.在48份青麻种质资源中,17条RAPD引物扩增出191条带,多态条带比率为87.43%;9条ISSR引物扩增出82条带,多态条带比率为88.89%,扩增产物片段大小都在0.1～3.0kb之间.两种分子标记的结果呈显著正相关(r=0.80).基于UPGMA聚类,野生种和栽培种各自聚为相应的类别.     

三角梅ISSR反应体系的建立和优化

对影响三角梅ISSR-PCR扩增反应的各个参数进行优化,建立适合三角梅的ISSR反应体系:PCR反应体积为20μL,其中10×buffer(含Mg2+)2.0μL,dNTP250μmol/L,Taq酶1.0U,引物0.3μmol/L,模板DNA20ng。扩增程序:94℃预变性5min;94℃变性1min,51.6℃退火1min,72℃延伸2min,34个循环;最后72℃延伸7min。该反应体系标记点位清晰、稳定、重复性好,适宜三角梅ISSR分析,为应用ISSR技术鉴定三角梅种质资源、分子标记辅助选择育种及其遗传多样性研究奠定了基础。     

RAPD和ISSR分子标记对果蔗种质资源的遗传多样性研究

利用RAPD与ISSR分子标记技术对40份不同地方果蔗种质的遗传多样性进行分析。从供试材料中筛选到具有多态性的RAPD引物23条,ISSR引物28条。23条RAPD引物共扩增出250条带,多态性条带比率为70%,相似系数变化范围在0.68-1.00之间;28条ISSR引物共扩增出301条带,多态性条带比率为77.1%,相似系数变化范围在0.66-1.00之间。根据两种标记的结果,用UPGMA法对40份果蔗种质材料进行聚类分析,结果表明,RAPD和ISSR均将40份果蔗种质分为4类:第Ⅰ类为32份地方果蔗品种,包括福建、江西、浙江、广西、云南等地的品种;第Ⅱ类为外引黑皮果蔗Badila和丰城紫皮果蔗;第Ⅲ类为杂交种白鳝、歪干担、肚度、温岭果蔗以及人工杂交选育的果蔗品种474;第Ⅳ类只有广东的黄皮果蔗。这两种标记的聚类结果相关分析表明,它们存在呈极显著相关(r=0.9746)。但ISSR标记比RAPD标记可检测到更大的遗传变异。     

ISSR分子标记及其在植物遗传学研究中的应用

ISSR分子标记是在SSR标记基础上发展起来的一种新技术,其基本原理是在SSR的5′或3′端加锚1~4个嘌呤或嘧啶碱基,然后以此为引物,对两侧具有反向排列SSR的一段基因组DNA序列进行扩增。重复序列和锚定碱基是随机选择的,扩增产物经聚丙烯酰胺或琼脂糖凝胶电泳分离后,每个引物可以产生比RAPD方法更多的扩增片段,因此,ISSR标记是一种快速、可靠、可以提供有关基因组丰富信息的DNA指纹技术。ISSR标记呈孟德尔式遗传,在多数物种中是显性的,目前已广泛用于植物品种鉴定、遗传作图、基因定位、遗传多样性、进化及分子生态学研究中。 ISSR Markers and Their Applications in Plant Genetics WANG Jian-bo Key Laboratory of MOE for Plant Developmental Biology,Wuhan University,Wuhan 430072,China Abstract:Recently,inter-simple sequence repeat (ISSR) markers have emerged as an alternative system with reliability and advantages of microsatellites (SSR).The technique involves amplification of genomic segments flanked by inversely oriented and closely spaced microsatellite sequences by a single primer or a pair of primers based on SSRs anchored 5′ or 3′ with 1-4 purine or pyramidine residues.The sequences of repeats and anchor nucleates are arbitrarily selected.Coupled with the separation of amplification products on a polyacrylamide or agarose gels,ISSR amplification can reveal a much larger number of fragments per primer than RAPD.It is concluded that ISSR technique provides a quick,reliable and highly informative system for DNA fingerprinting.ISSR markers are inherited in Mendelin mode and segregated as dominant markers.This technique has been widely used in the studies of cultivar identification,genetic mapping,gene tagging,genetic diversity,evolution and molecular ecology. Key words：molecular markers; ISSR; plant;applications     

37份龙眼种质资源亲缘关系的ISSR分析

本研究利用ISSR技术对37份龙眼种质资源进行遗传多样性检测.研究结果表明,从100条ISSR引物中筛选出7条重复性好,条带清晰的引物对37份龙眼品种基因组DNA进行扩增,共扩增出54条带,其中43条具有多态性,比率为79.6%.不同龙眼品种间遗传相似系数变幅为0.69～0.97,平均达0.83,说明ISSR标记能够揭示材料间较高的遗传多样性.UPGMA聚类结果表明,ISSR标记能将37份龙眼品种完全区分开,并能将来源于中国、越南和泰国的37份龙眼品种分别聚类到中国、越南和泰国三大品种群,说明龙眼品种资源的亲缘关系与地理因素有关,三个国家的龙眼品种之间存在较大的遗传差异.本研究结果将为为龙眼品种资源的研究利用提供参考.