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。     

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。     

一氧化氮(NO)熏蒸蒜瓣对蒜苗叶片光合作用的影响

以白皮改良蒜为试验材料,用不同浓度的一氧化氮气体（0.1、0.5、1.0 μmol·L^-1）在无氧环境中对大蒜进行熏蒸。并使用TPS 1便携式光合仪结合Farquhar和Sharkey的理论测定或计算NO处理蒜苗的相关光合指标,同时测定核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)含量。发现与1.0 μmol·L^-1 NO气体处理相比,0.5 μmol·L^-1 NO处理的蒜苗叶片净光合速率（P_n）、气孔导度(G_s)提高、而胞间隙CO₂浓度（C_i）、气孔限制值(L_s)降低,说明0.5 μmol·L^-1 NO处理下蒜苗光合速率高于1.0 μmol·L^-1 NO的处理的主要是非气孔因素。而且0.5 μmol·L^-1 NO处理提高了蒜苗叶片表观量子效率(AQY)、表观羧化效率(CE)和光合能力(A_o)及Rubisco含量,说明外源NO处理提高了蒜苗叶片光合作用过程中光反应能力和碳同化过程中羧化酶羧化效率。与对照相比,1.0 μmol·L^-1 NO处理降低了蒜苗叶片净光合速率,同时气孔导度、胞间隙CO₂浓度、表观量子效率、Rubisco含量、羧化效率和光合能力均降低,而气孔限制值升高,说明1.0 μmol·L^-1 NO对蒜苗光合作用的抑制既有气孔因素,也有非气孔因素。而0.1 μmol·L^-1 NO处理各项指标与对照无显著性的差异。     

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。     

香蕉基因组SRAP反应体系的建立和优化

为建立并优化适于香蕉（Musa spp.）SRAP分析的扩增体系,对影响香蕉SRAP反应的dNTP、Mg²⁺、模板DNA、引物浓度和Taq酶用量等因素进行优化。确定的优化扩增体系为Mg²⁺ 2.5 mmol·L^-1,dNTP 250 μmol·L^-1,Taq酶1.0 U,引物0.5 μmol·L^-1,模板DNA 20 ng,10×PCR buffer 2.5 μL,在此条件下SRAP扩增香蕉基因组DNA条带清晰,多态性丰富。该体系在29个香蕉基因组中获得较好的扩增结果,可望在香蕉植物起源和进化研究中应用。     

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。     

显脉金花茶的光合生理特性研究

采用LI-6400便携式光合测定系统(Li-Cor Inc., USA)对显脉金花茶光合特性进行研究。结果表明：(1)在夏季,显脉金花茶叶片的P_n日变化呈单峰曲线,最高峰出现在中午11：00。其最大净光合速率（P_max）为3.81 μmol·m^-2·s^-1、光饱和点（LSP）为459.9 μmol·m^-2·s^-1、光补偿点（LCP）为6.9 μmol·m^-2·s^-1。显脉金花茶的光饱和点和光补偿点都比较低,表明其是一种阴生植物。（2）在控制光照强度和温度的条件下,CO₂浓度小于800 μmol·mol^-1,P_n几乎呈直线上升,升高CO₂浓度可使显脉金花茶的净高合速率增大,提高了叶片对光能的利用率。其叶片CO₂饱和点(CSP)大约在1 200 μmol·mol^-1左右,CO₂的补偿点（Г^*）为70.1 μmol·mol^-1,最大羧化速率（V_cmax）为17.5 μmol·m^-2·s^-1,最大电子传递速率（J_max）为40 μmol·m^-2·s^-1。     

外源一氧化氮对铅胁迫下小麦种子萌发及幼苗生理特性的影响

利用室内水培实验,研究了外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（SNP）对Pb²⁺处理下小麦（Triticum aestivum L.）种子萌发、幼苗生长及相关生理指标变化的影响。结果表明,Pb²⁺处理使小麦种子发芽势、发芽率、幼苗根长和茎长均显著降低,诱导叶绿素a、叶绿素b含量减少及叶绿素荧光参数F_v/F_m和F_v/F_o的比值减小,25 μmol·L^-1 SNP明显缓解Pb²⁺胁迫对种子萌发及幼苗生长的抑制作用,提高Pb²⁺胁迫下叶绿素a、叶绿素b含量及F_v/F_m和F_v/F_o的比值,而100 μmol·L^-1SNP无明显缓解作用。此外,25和100 μmol·L^-1SNP诱导Pb²⁺胁迫下小麦幼苗叶片过氧化氢酶（CAT）活性增强和可溶性蛋白含量增多,但100 μmol·L^-1SNP处理降低了过氧化物酶（POD）活性。结果说明,外源NO促进Pb²⁺胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长,提高叶绿素和可溶性蛋白含量,诱导CAT活性升高,从而增强小麦对Pb²⁺胁迫的适应性。     

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。     

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。     

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%。