基于转录组测序的茄子SSR标记开发

应用Trinity软件对茄子转录组测序数据组装,得到总长度为47919660 bp的45404条Unigenes,MISA从中检索到8316个SSR位点,发生频率为18.32%,平均5.63 kb一个位点。SSR位点中单碱基重复类型最多,为5372个,占到64.60%;其次为三碱基重复1628个,占到19.58%。三碱基重复中AAG/CTT是优势重复单元,占三碱基重复数的31.6%;二碱基重复中AG/CT是优势重复单元,占二碱基重复数的42.3%。利用Primer 3设计引物,共得到858对SSR引物,随机选取100对引物对17份茄子材料进行扩增,结果表明:有84对可以扩增出条带清晰的片段,有47对引物扩增片段为多态性片段。对47对多态性引物进行分析,多态性信息含量范围为0.10~0.64,平均多态性信息含量为0.32,UPGMA聚类分析可将17份材料分为3类。以上结果表明,基于茄子转录组测序开发的SSR标记可以为茄子的遗传多样性分析和遗传图谱构建提供更加丰富的标记来源。     

芥菜型油菜脂肪酸含量的变异、相关性分析及芥酸调控基因FAE1特异引物设计

芥菜型油菜是我国芸苔属的三大油料作物之一,具有耐旱、抗病虫等优良特性;而我国是芥菜型油菜的重要起源中心,具有丰富的种质资源.该研究从全国各地搜集了34份芥菜型油菜,在贵阳环境条件下种植,其脂肪酸含量(芥酸、油酸、硬脂酸、亚麻酸和亚油酸)表现出丰富的变异,并呈正态分布.结果表明:这些芥菜型油菜种质资源的不同脂肪酸含量间的相关性发现,芥酸和油酸间呈极显著负相关,亚麻酸和硬脂酸呈极显著的正相关,亚麻酸和亚油酸呈现负相关.利用这些材料的脂肪酸含量进行主成分分析,发现绝大部分材料(30份,占88.2%)集中在二维图的特定区域,只有少数其它材料散落在图中其它区域,他们分别是SL63、棱角油菜、T6342和长阳黄芥,这些变异较大的材料在芥菜型油菜的育种中可以发挥特殊作用.此外,运用来自甘蓝型油菜和甘蓝的芥酸调控基因FAE1的已知序列,并设计了FAE1特异引物,而引物在全部34份芥菜型油菜种质资源中均表现出了较好的扩增效果.因此证实芥菜型油菜中至少含有一个FAE1拷贝.该研究结果对于芥菜型油菜育种在我国的开展及其未来的分子育种具有重要的指导意义.     

白芨SSR引物筛选及群体遗传多样性研究

白芨(Bletilla striata Rchb.)为中国珍稀濒危植物,重要的药用植物。该研究基于Illumina测序技术构建白芨基因组文库和微卫星文库,设计白芨微卫星引物,用白芨4个野生种群80个个体对引物进行多态性检测,应用4个白芨近缘种中进行引物的通用性检测,并在此基础上分析了白芨的遗传多样性和遗传分化,以探讨白芨的遗传结构和进化潜能。结果表明:(1)白芨基因组中微卫星片断丰富,共检测出17 841条微卫星片断。基于白芨微卫星库对100个位点设计了引物对,经PCR扩增和检测筛选出能够稳定扩增的多态性位点20个,每个位点的复等位基因数(Na)在2~6之间,平均为3.85;20对引物的大部分能够在4个白芨近缘种中成功扩增。(2)白芨在物种水平均有较高的遗传多样性(Na=3.85,I=1.07,H=0.614 7),白芨种群遗传分化强烈(Gst=0.43),居群间的基因流较弱(Nm=0.867 6),居群聚类分析结果均表明地理距离较近的居群具有较近的遗传关系。     

枯草芽孢杆菌全长引物酶的溶液结构研究

在细菌DNA复制中,DnaG引物酶合成RNA引物,然后合成的引物通过DNA聚合酶进行延伸. DnaG引物酶由3个结构域组成,N端锌结合结构域（zinc-binding domain,ZBD）、RNA聚合酶结构域（RNA polymerase domain,RPD）和C端解旋酶结合结构域（helicase binding domain,HBD）. 在合成引物的过程中,引物酶的3个结构域协同作用,缺一不可. 尽管引物酶3个结构域的结构均已有研究报道,但到目前为止,引物酶的全长结构尚不清楚. 我们在上海光源利用小角X射线散射技术研究了枯草芽孢杆菌全长引物酶的溶液结构,首次构建了全长引物酶结构模型. 我们发现,枯草芽孢杆菌引物酶在溶液中处于伸展状态,且ZBD和HBD结构域相对于RPD结构域呈现出连续的构象变化. 本文研究表明DnaG引物酶中的结构域重排可能有助于其在DNA复制中发挥功能.     

地黄SCoT分子标记体系的建立和指纹图谱的构建

该研究采用L_(25)(5~6)正交设计和单因素两种方法,对影响地黄SCoT-PCR反应的5个因素(模板DNA浓度,引物浓度,ddH_2O和Mix的用量以及退火温度)进行了优化。结果表明:优化后的反应体系总体积为25μL,含有8μL ddH_2O,1μL模板DNA(80 ng·μL~(-1)),1μL引物(8μmol·L~(-1))和15μL Mix,退火温度为45℃。运用30份地黄种质材料,对优化的SCoT-PCR正交体系进行多次重复验证,获得了多态性丰富、条带清晰的扩增图谱,证明该反应体系稳定可靠。利用该体系对32条SCoT引物进行两次筛选,得到14个扩增产物清晰、重复性好且多态性条带相对较高的引物。利用SCoT_4等5条引物构建了上述地黄2个种共30份种质的SCoT指纹图谱。利用这5个SCoT引物指纹图谱可将7个地黄常用栽培品种区分开。这表明SCoT分子标记体系适用于地黄主要品种亲缘关系及遗传多样性的研究,所构建的指纹图谱也为地黄常见的7个栽培品种的区分提供参考依据。     

基于PIPE现象的质粒克隆位点序列设计与功能评价

分子克隆是现代生物学研究的核心技术之一,是基因工程、蛋白质工程中的重要手段。为提高分子克隆实验的操作效率,本研究设计并合成基于聚合酶引物不完全延伸（polymerase incomplete primer extension,PIPE）现象的质粒克隆位点序列。并以此为基础统一相关引物的设计方案,避免传统酶切--连接法中需针对不同载体MCS序列设计不同引物的缺点。该方案利用13 bp定长接头序列,在同一体系中使用2对引物、2种线性化模板同时扩增载体和插入片段,通过20个循环,在1次PCR过程中即合成可供转化使用的带缺口质粒产物。在NEB Q5酶系统中,利用此法将3种荧光素酶序列插入pET-15b及pET-21b(+)载体,均获得成功。且利用商品化感受态细胞（转化效率 > 5×108 cfu/μg）转化后所获得转化子数量均在300个以上,其中含插入片段的阳性克隆比例可达85%以上。基于本方案的设计及作用原理,可将其应用于10 kb以内载体和插入片段的快速重组。且具有通用性强、耗时少、阳性克隆得率高和成本低等优点,是传统DNA重组方法的有益补充,可作为各实验室的常规分子克隆手段之一。     

基于种特异性SS-COⅠ技术快速鉴定瘤胫实蝇

[目的]瘤胫实蝇为我国进境植物检疫性有害生物。寄主范围广、危害大,形态与其同属近缘种相似,传统鉴定方法是将果蔬上的各虫态饲养至成虫后进行分类鉴定,鉴定周期较长,影响口岸进境果蔬快速通关,而采用分子鉴定不仅快速且不受虫态影响。[方法]选用瘤胫实蝇为鉴定靶标,番石榴实蝇、锈红果实蝇等19种实蝇作阴性对照,应用种特异性技术,基于mtDNA COⅠ线粒体基因序列,研究筛选并设计一对种特异性引物(SS-COⅠ) LJF400和LJR564,进行PCR扩增并将PCR产物进行电泳检测。[结果]种特异性引物仅对靶标种瘤胫实蝇的COⅠ基因有扩增能力,能扩增出一条单一的长度约165 bp清晰的条带,而对其余阴性对照种均不具有扩增效果,未出现任何条带。[结论]设计的种特异性引物具高特异性,能够快速准确鉴定瘤胫实蝇,适用于各种虫态,对瘤胫实蝇的检疫鉴定和进境果蔬的快速通关具有重要意义。     

Changes of 5＇ Terminal Nucleotides of PCR Primers Causing Variable T-A Cloning Efficiency

T-A cloning takes advantage of the unpaired adenosyl residue added to the 3＇ terminus of amplified DNAs by Taq and other thermostable DNA polymerase and uses a Ilnearlzed plasmld vector with a protruding 3＇ thymldylate residue at each of Its 3＇ termini to clone polymerase chain reaction （PCR）-derived DNA fragments. It Is a simple, reliable, and efficient Ilgatlon-dependent cloning method for PCR products, but the drawback of variable cloning efficiency occurs during application. In the present work, the relationship between variable T-A cloning efficiency and the different 5＇ end nucleotlde base of primers used In PCR amplification was studied. The results showed that different cloning efficiency was obtained with different primer pairs containing A, T, C and G at the 5＇ terminus respectively. The data shows that when the 5＇ end base of primer pair was adenosyl, more white colonies could be obtained In cloning the corresponding PCR product In comparison with other bases. And the least white colonies were formed when using the primer pair with 5＇ cytldylate end. The gluanylate end primers resulted In almost the same cloning efficiency In the white colonies amount as the thymldylate end primer did, and this efficiency was much lower than that of adenosyl end primers. This presumably is a consequence of variability In 3＇dA addition to PCR products mediated by Taq polymerase. Our results offer instructions for primer design for researchers who choose T-A cloning to clone PCR products.     

大鼠尿激酶SYBR Green I real time RT-PCR引物的设计

设计用于SYBR Green I法实时定量逆转录多聚酶链反应(QRT-PCR)检测大鼠尿激酶型纤溶酶原激活因子(uPA)mRNA的引物。从基因库获取靶基因及相关序列,充分收集争分析相关生物信息学数据,应用Oligo 6.22设计出一对长度为21bp的引物,其GG含量为52.4%;上下游引物3’最稳定二聚体和及发夹结构的能量分别为-1.5、-0.40 kcal/mol和-3.5、-O.90 kcal/mol,引物间最稳定二聚体为-3.1 kcal/mol。5’端和中间△G值较高,高于3’端△G;引发效率分别455和403。实验证明,该引物能够高效、特异地实现对靶序列的检测,适用于SYBR Green I法实时定量检测(uPA)mRNA。