利用正交设计优化兴安落叶松RAPD-PCR反应体系

以兴安落叶松针叶DNA为模板,对影响落叶松RAPD-PCR 扩增的重要参数进行了优化试验,以期建立兴安落叶松RAPD PCR反应的最佳体系。通过采用正交设计L₁₆(4⁵)对兴安落叶松RAPD-PCR反应的5因素(Taq酶、Mg²⁺、dNTP、模板DNA、引物)在4个水平上进行优化试验,结果表明兴安落叶松最佳的RAPD-PCR的反应体系(20 μL)中含有模板90 ng,0.5 μmol·L^-1的引物,1×反应缓冲液,DNTP各为0.25 mmol·L^-1,1 U的Taq DNA聚合酶,Mg²⁺ 2.5 mmol·L^-1。在此基础上筛选出20个扩增稳定、多态性丰富的RAPD引物,并通过梯度 PCR试验,确定了引物最佳退火温度。     

利用正交设计建立与优化北美驼绒藜ISSR-PCR反应体系

利用正交试验设计的方法，对北美驼绒藜ISSR-PCR反应的5因素(Taq酶、dNTP、引物、Mg²⁺和模板DNA)4水平进行试验，试验结果运用MINITAB软件进行分析，建立了适合北美驼绒藜的既稳定又谱带多的ISSR-PCR最佳反应体系，即20 μL的反应体系中含有1×buffer，1.5 U Taq酶，0.2 mmol·L^-1 dNTP，0.5 μmol·L^-1引物，2.5 mmol·L^-1 Mg²⁺和10 ng模板DNA。这一优化的ISSR-PCR反应体系的建立，为今后利用ISSR技术进行驼绒藜属植物种质资源分类、遗传图谱构建和遗传变异奠定了技术基础。     

杂交油菜ISSR-PCR反应体系的建立和优化

利用正交试验设计的方法，对影响ISSR-PCR反应的Mg²⁺、dNTP、引物和Taq DNA聚合酶4个因素进行优化试验，以期建立其最佳反应条件。并在此基础上，对DNA模板浓度和ISSR PCR反应程序中的退火温度进行梯度筛选。结果表明：杂交油菜20 μL ISSR-PCR最佳反应体系包括1.50 mmol·L^-1 Mg²⁺、0.125 mmol·L^-1 dNTP、2.00 μmol·L^-1 primer、0.50 U Taq DNA聚合酶、2.5 μL 10×buffer和40 ng DNA模板；引物UBC891适宜的退火温度为54.2℃。该体系在青杂3号及其父本不同个体中能够扩增出条带清晰、稳定性好的条带。ISSR-PCR反应体系的建立为利用分子标记技术研究杂交油菜品种纯度和真实性鉴定奠定了良好基础。     

正交设计优化北重楼ISSR-PCR体系

利用正交试验设计L₉(3⁴)的方法,最终建立了北重楼ISSR-PCR的优化反应体系,即20 μL反应体系中包含1×buffer,dNTP 175 μmol·L^-1,Primer 0.8 μmol·L^-1,Mg²⁺ 1.4 mmol·L^-1,Taq酶2.5 U及模板DNA 80 ng。适宜的扩增程序为95℃预变性5 min;94℃变性40 sec,55℃退火45 sec,72℃延伸90 sec,40个循环;72℃延伸7 min,4℃保存。该优化体系的建立,将为北重楼及其近缘种的系统学和种质资源鉴定及遗传多样性的研究奠定基础。     

乌塌菜ISSR-PCR反应体系的建立及优化

为获得乌塌菜ISSR-PCR的最佳反应体系,采用单因素浓度梯度试验和正交优化设计相结合的方法,研究了引物浓度、dNTP浓度、Mg²⁺浓度、Taq DNA聚合酶用量对PCR反应的影响。并在此基础上对退火温度和循环数进一步优化,最终确立了适合乌塌菜ISSR PCR反应的最佳体系和程序。即20 μL PCR反应体系含：30 ng模板DNA,0.50 μmol·L^-1引物,0.25 mmol·L^-1 dNTP,1 mmol·L^-1 Mg²⁺,1.0 U Taq DNA聚合酶。PCR扩增程序为：94℃预变性3 min;94℃变性30 s,50℃退火1 min,72℃延伸90 s,35个循环;72℃延伸7 min,4℃保存。这一优化的ISSR-PCR反应体系的建立为今后利用ISSR技术对乌塌菜进行种质资源的分类鉴定奠定了基础。     

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。     

无距虾脊兰ISSR-PCR反应体系的建立与优化

利用正交实验设计的方法,对珍稀植物无距虾脊兰ISSR-PCR反应的5个因素（Mg²⁺、dNTPs、引物、模板DNA和Taq DNA聚合酶）4个水平进行试验,并通过梯度PCR实验确定引物的最佳退火温度和循环次数,最终确定无距虾脊兰的最佳反应体系为：25 μL的体系中含3.0 mmol·L^-1 Mg²⁺、0.3 mmol·L^-1dNTP、0.4 μmol·L^-1引物、2.5 ng·μL^-1模板DNA、0.08 U·μL^-1 Taq DNA聚合酶以及1×PCR buffer;扩增程序为94℃预变性5 min;94℃变性1 min,退火1 min（根据不同引物选择不同的退火温度）,72℃延伸1 min,循环40次;72℃延伸10 min;12℃终止反应。该ISSR-PCR体系的建立,为今后利用ISSR技术对无距虾脊兰及其近缘种的分子系统学以及遗传多样性的研究奠定基础。     

中国特有植物血水草RAPD反应体系的优化

为建立血水草的RAPD-PCR最佳反应体系,对影响血水草RAPD反应的Mg²⁺、模板DNA、dNTPs、引物浓度和Taq聚合酶用量等因素进行优化。结果表明：25 μL反应体系中含10×Buffer 2.5 μL,1.8 mmol·L^-1 Mg²⁺,2U Taq DNA聚合酶,50 ng模板,0.2 mmol·L^-1 dNTPs,1.6 μmol·L^-1引物。扩增程序为：94℃预变性2 min;预扩增：94℃变性20 s,36℃退火30 s,72℃延伸75 s,5个循环;扩增：94℃变性20 s,40℃退火30 s,72℃延伸60 s,40个循环;72℃保温20 min,4℃保存。所建立的血水草RAPD-PCR反应体系具有标记位点清晰、反应系统稳定、检测多态性能力强、重复性好等特点,可以较好地应用于血水草的遗传多样性分析研究。     

米心水青冈基因组DNA提取及RAPD反应体系优化

采用4种方法对米心水青冈基因组DNA进行提取，通过比较得出改良CTAB法提出的DNA纯度较高，能够达到扩增要求，因此采用此方法用于正式DNA的提取。适合米心水青冈的RAPD反应体系为：反应体积为25 μL，模板DNA40 ng，引物0.8 μmol·L^-1，Taq聚合酶1.25 U，Mg²⁺浓度2.0 mmol·L^-1，dNTP浓度0.16 mmol·L^-1。适合米心水青冈RAPD扩增程序： 94℃预变性3 min，一个循环，94℃变性30 s，37℃退火1 min，72℃延伸2 min，45个循环。     

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。     

利用正交设计优化小苍兰ISSR-PCR反应体系

通过L₁₆(4⁵)正交试验，研究了镁离子浓度、dNTP浓度、模板DNA浓度、Taq DNA聚合酶浓度、引物浓度这5个因素在4个水平上对ISSR-PCR的影响，建立了适合于小苍兰ISSR-PCR的反应体系。优化体系为：25 μL PCR反应体系中含有1×Taq酶缓冲液(10 mmol·L^-1 KCl，8 mmol·L^-1(NH₄)₂SO₄，10 mmol·L^-1 Tris·HCl，pH 9.0，0.05% NP-40)，2 mmol·L^-1 MgCl₂，0.06 U·μL^-1 Taq酶，0.4 μmol·L^-1引物，4.0 ng·μL^-1模板DNA，dATP、dCTP、dGTP、dTTP各0.6 mmol·L^-1。利用温度梯度PCR，确定了最适宜的退火温度为51.5℃。该优化体系的建立为下一步对小苍兰进行ISSR分子标记奠定了基础。     

利用正交设计法对叉叶苏铁ISSR-PCR反应体系的优化研究

比较CTAB法和SDS法提取叉叶苏铁（Cycas micholitzii）的总DNA，发现CTAB法是提取叉叶苏铁总DNA的较好方法；对叉叶苏铁ISSR-PCR反应体系中的4个主要因素dNTPs，Taq DNA聚合酶，引物及Mg²⁺进行最优条件筛选；采用单因素法探讨DNA模板量、退火温度和循环次数的最佳反应条件，建立了适合于叉叶苏铁的最佳ISSR-PCR反应体系 （20 μL体系）： 1×Buffer，75 ng DNA模板，dNTPs 250 μmol·L^-1， Taq酶1.0U，引物0.2 μmol·L^-1，Mg2+ 2.5mmol·L^-1，反应程序为：94℃预变性5 min，94℃变性1 min，52℃退火1 min，72℃延伸2 min，循环40次，72℃延伸10 min，4℃保存。本研究结果为苏铁纲植物的分子生物学和分子系统学研究提供理论参考。