基于引物扩增受阻突变技术开发水稻耐冷基因CTB4a特异性分子标记

水稻(Oryza sativa)作为热带与亚热带起源的作物对低温敏感.对水稻种质进行耐冷性鉴定,能筛选出耐冷性强的种质,发展耐冷基因分子标记,能够有效鉴别种质中耐冷基因的基因型.本研究使用芽期4℃低温处理10d对41份水稻材料进行芽期耐冷鉴定,对品种的芽期耐冷能力进行评价,获得了参试材料中除了'昆明小白谷'之外的芽期耐冷性最强的品种'南特号'.对已克隆的耐冷基因CTB4a开发分子标记,能够辅助选择水稻的耐冷育种.水稻孕穗期耐冷基因CTB4a来源于'昆明小白谷',能够影响水稻抵抗低温的能力.参照公布的CTB4a序列信息,从中挑选出序列中的作用位点SNP(单核苷酸多态性,single nucleotide polymorphism),结合引物扩增受阻突变技术(Penta-primer amplification refractory mutation system,PARMS),用Primer 6.0设计引物,建立CTB4a基因荧光分子标记GM-CTB4a,使用荧光分子标记GM-CTB4a对41份水稻品种进行鉴定,使用酶标仪在'昆明小白谷'中检测到利用标记扩增产物中包含'昆明小白谷'特异SNP、T碱基引物携带的FAM荧光信号,在另外40份品种的扩增产物中检测到包含作用位点的C碱基引物携带的HEX荧光信号.本研究利用设计的分子标记,鉴定了 41份水稻品种的耐冷性和基因型.比对分析耐冷性和基因型鉴定结果,说明我们开发的分子标记GM-CTB4a特异性较强,具有实际应用价值.研究结果为利用水稻孕穗期耐冷基因CTB4a培育强耐冷水稻品种奠定坚实基础.     

通用引物双重PCR在节肢动物物种鉴定中的应用

【目的】本研究旨在使用基于线粒体基因通用引物的双重PCR技术同时扩增单一样本中两条标记基因,从而达到简化节肢动物物种鉴定流程的目的。【方法】在一次PCR实验中同时加入可扩增线粒体COI基因和16S rDNA两个不同分子标记的引物,对3纲8目14科的14种节肢动物物种标本的基因组DNA进行扩增;扩增产物经电泳和胶回收后测序,并BLAST在线搜索相似序列,验证基于通用引物的双重PCR在不同的动物类群中用于物种鉴定的有效性。【结果】应用基于COI和16S rDNA的引物从分属于3纲8目14科的14种节肢动物基因组DNA中均可成功扩增目的基因;扩增产物测序结果进一步证实了扩增的准确性。【结论】通过本方法进行物种的分子鉴定,不仅可以保证物种鉴定的高准确率,还可以明显减少时间与DNA样本量的消耗,这对需要快速准确鉴定物种或珍稀的材料样本十分重要。     

穿山甲标本和甲片的DNA提取及PCR扩增

为验证经处理后的穿山甲(Manis spp.)标本和甲片是否可以用于种间分子鉴定标记的开发及个体识别工作,本文在样品的预处理、消化、提取后纯化等方面对传统提取方法进行了改进,分别从穿山甲剥制标本、干皮标本及甲片中提取总DNA;然后用Cyt b基因扩增通用引物、12S rRNA基因全序列扩增引物、RAPD引物及微卫星引物进行了PCR扩增,并对部分扩增结果进行了序列测定.结果表明,除剥制标本的脚底皮张组织外,其他样品基本都可以提取出DNA.以此为模板的PCR扩增中,2种线粒体基因引物扩增出明显目的条带,RAPD引物扩增出种间特异条带,测序结果可用于种间特异性引物及SCAR引物的开发;微卫星引物在甲片样品中扩增稳定,可用于个体识别工作.     

基于特异性PCR和荧光检测技术快速鉴定艾纳香

为建立快速准确的艾纳香分子鉴定方法。采取筛选艾纳香及其混伪品基因组DNA的提取方法,针对艾纳香特异性位点设计引物,优化PCR扩增条件,荧光检测扩增产物。结果表明碱裂解法更适于艾纳香基因组DNA的提取;叶绿体基因（tDNA）特异引物能特异性扩增艾纳香DNA,其扩增产物荧光检测呈绿色,混伪品无反应发生。试验结果显示该法简化了分子鉴定过程,省时节力,且结果准确可靠,可作为艾纳香植物和药材的鉴定方法。     

基于核质遗传原理建立多重PCR检测方法鉴定阿胶中马、驴源性成分及皮张种源

阿胶(Asini Colla Corii)及其原料皮张源性成分的鉴定是对阿胶真实性的一种保障,阿胶生产企业和市场监管部门急需马、驴、骡皮张以及阿胶中源性成分鉴别的有效检测方法。本研究基于马、驴核基因组和线粒体基因组筛选物种特异性DNA序列作为检测靶标,设计马、驴特异性引物,建立了鉴别马、驴、骡皮张以及鉴定阿胶中马和驴源性成分的多重PCR方法。结果显示,本文所建立的方法可用于阿胶源性成分及皮张种源的鉴别,其特异性强,只在目标物种中扩增出目的条带,而非目标物种中没有任何扩增产物,而且灵敏度能达到0.2 ng,可为阿胶生产企业和市场监管部门提供技术支撑。     

一种新的分子标记方法－随机微卫星扩增多态DNA (RMAPD)

随机微卫星扩增多态DNA（RMAPD）是利用随机引物和微卫星的上游或下游引物一起作为该扩增的引物,在Taq DNA聚合酶、MgCl2、dNTPs和模板DNA等共同作用下进行PCR扩增的一种新型分子标记方法。其核心是RMAPD引物的有效性问题。通过对西农萨能奶山羊群体RMAPD电泳检测、数据统计分析及验证实验等证明RMAPD的引物是有效的。通过与微卫星和RAPD标记比较,发现RMAPD标记在扩增引物、扩增程序和重复性等方面区别于微卫星和RAPD标记;它是RAPD标记的一种广义的延伸,但又不完全等同于RAPD标记。因此,确定RMAPD是一种新的分子标记方法。该方法也具有DNA标记的特点,在群体遗传结构和亲缘关系分析以及标记辅助选择等遗传育种领域具有广阔的应用前景。     

高灵敏度电化学发光PCR方法检测基因点突变研究

近年来发展了一种用于定量检测基因点突变的电化学发光PCR方法。该法采用三联吡啶钌标记的上游引物和生物素标记的下游引物对待测基因进行PCR扩增;随后,采用特定的限制性内切酶对扩增产物进行酶切,由于野生型样品和突变型样品间存在酶切位点的变化,其中只有一种基因型样品能被切断;通过生物素与链霉亲和素包被的磁珠连接,将生物素标记的DNA片段收集到样品池中;进行电化学发光检测,通过所得信号的有无可以判断其基因型。我们分别将该法用于Presenilin-1基因和H-ras癌基因的点突变检测,结果均可明显区分突变型样品和野生型样品。该法具有灵敏、快速、简便、安全等优点,是一种实用的基因点突变检测方法。     

长江江豚微卫星DNA分离的初步研究

为了开发物种特异性微卫星标记,本文采用一种改良的快速微卫星分离法(FIASCO)从长江江豚(Neophocaena phocaenoides asiaeorientalis)的基因组中筛选得到72条微卫星DNA序列。根据重复单元的排列特点,完美型、非完美型及复合型序列所占的比例分别为58.3%、22.2%和19.5%。选择其中30条序列设计PCR扩增引物,并用12个随机选择的长江江豚样品进行多态性筛选。初步结果表明其中14对引物的扩增产物稳定并且具有多态性;在每个座位上获得2-13个等位基因,平均等位基因数为5.87个;14个微卫星座位的平均观察杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.560和0.709。本研究获得了长江江豚的第一批物种特异性微卫星座位及其扩增引物,这些微卫星标记将在后续的保护遗传学研究中发挥重要作用。       

大麻性别的RAPD和SCAR分子标记

利用随机扩增多态性DNA(randomamplifiedpolymorphicDNA,RAPD)技术获得与大麻性别连锁的分子标记.将10株雄性大麻或10株雌性大麻的单个DNA样品等量混合分别组成雄性或雌性DNA池(DNApool),以提供具有相同遗传背景的雌、雄性DNA样品.每个随机引物分别用三个不同的循环程序进行PCR扩增.在30个随机引物中,用引物401扩增得到一条约2.5kb雄性多态性片段.对该片段进行了克隆和序列分析,并根据序列分析结果将上述RAPD分子标记转化为重复性和特异性更好的SCAR(sequencecharacterizedamplifiedregions)分子标记.     

滚环DNA扩增的原理、应用和展望

滚环DNA扩增 (rollingcircleDNAamplification ,RCA)是一种等温信号扩增方法 ,其线性扩增倍数为 1 0 ⁵,指数化扩增能力大于 10⁹,产生的扩增产物连接在固相支持物 (如玻片、微孔板等 )表面的DNA引物或抗体上。RCA是一种适合在芯片上 (on chip)进行信号扩增的新技术 ,它既能提供研究分析的敏感性和特异性 ,又能保持立体分析的多元性。RCA亦是一种痕量的分子检测方法 ,可用于极其微量的生物大分子和生物标志的检测与研究     

大麻性别的RAPD和SCAR分子标记

利用随机扩增多态性DNA（random amplified polymorphic DNA,RAPD)技术获得与大麻性别连锁的分子标记,将10株雄性大麻或10株雌性麻的单个DNA样品等量混合分别组成雄性或雌性DNA池（DNApool),以提供具有相同遗传背景的雄,雄性DNA样品。每个随机引物分别用三个不同的循环程序进行PCR扩增,在30个随机引物中,用引物S401扩增得到一条约2．5kb雄性多态性片段,对该片段进行了克隆和序列分析 ,并根据序列分析结果将上述RAPD分子标记转化为重复性和特异性更好的SCAR（Sequence characterized amplified regions)分子标记。     

禾本科psbA-trnH基因的序列分析及其在斑点野生稻鉴定中的应用

通过对稻属(Oryza L.)及其近缘种等禾本科(Gramineae)植物叶绿体psbA-trnH基因进行扩增和测序,分析其系统进化关系及序列差异,并设计鉴定斑点野生稻(O.punctata)的特异分子标记。序列分析的结果表明,栽培稻材料间psbA-trnH基因序列没有或很少存在碱基差异,野生稻相对变异丰富,其中靠近3′端下游序列碱基变异较为丰富,5′端相对保守。根据斑点野生稻psbA-trnH基因序列的特异位点设计的引物,扩增的目的片段ptBD118长118bp,退火温度在62℃时特异性最佳。在条码基因差异位点分析的基础上,开发的特异分子标记用于物种的快速鉴定,为珍贵物种的口岸鉴定提供了检测方法。     

中华鲟性别相关的扩增片段长度多态性分子标记筛选

性别鉴定是生产养殖和物种保护中常用的技术。中华鲟Acipenser sinensis是我国特有的一种大型海河洄游性鱼类,已极度濒危。由于中华鲟性成熟时间长,缺乏第二性征,基于外部特征难以进行性别鉴定,因此,筛选中华鲟性别特异性分子标记具有重要意义。利用扩增片段长度多态性(AFLP)分子标记,用10条Eco R I-ANN引物和8条Mse I-CNN引物组成的80对引物,对9尾雄性和15尾雌性中华鲟个体进行PCR扩增和毛细管电泳荧光分型,检测其基因组DNA多态性,寻找与其性别相关的分子标记。在100~500 bp范围,共获得864个位点,其中具有多态性DNA位点411条,多态性位点比例为48.58%,并未发现雌雄特异性位点。但发现33个位点在雌雄个体中的比例存在较大差异,聚类分析显示大部分雄鱼聚为一支,雌鱼聚为一支,从而推断这些位点可能与中华鲟性别具有密切相关性。该研究首次尝试在中华鲟基因组中寻找性别特异性的AFLP分子标记,尽管未找到特异性标记,但这些数据为进一步研究中华鲟性别相关基因和性别决定机制奠定了基础。     

白菜的EST标记及其对油菜的通用性

根据白菜的表达序列标签,设计了28对引物。在对引物、dNTP、MgCl2的浓度及退火温度等参数进行测试后,建立了合适的PCR反应体系。在此反应体系下,以构建EST的白菜自交系A的DNA为模板,对设计的引物进行了筛选,发现有18对引物能对白菜DNA扩增出产物。用筛选出来的引物分别对17个白菜类品种进行PCR扩增,用琼脂糖凝胶电泳分析其产物的多态性,发现10对引物有多态性,这占了筛选引物的55.6%。为检测白菜EST标记的通用性,进一步利用设计的引物对不同油菜品种的DNA进行PCR扩增。在检测的28对引物中,共有24对引物能扩增出产物,占引物总数的85.7%,显示多态性的引物为18对,占引物总数的64.3%.。在对白菜DNA能扩增出产物的18对引物中,对油菜完全可用,且有13对引物产生多态性。而在那些对白菜未扩增出产物的10对引物中,也有6对能扩增出产物,其中5对显示多态性。文章研究结果证明,通过EST建立分子标记是可行的,而且这种标记对近缘物种是可通用的。     

哲罗鲑性别特异性标记筛选

研究通过比对哲罗鲑Hucho taimen (Pallas)基因组草图与虹鳟(Oncorhynchus mykiss)Y染色体序列,获得哲罗鲑性别相关的候选序列,并设计3对PCR扩增引物,以此筛选哲罗鲑性别特异性标记。初步筛选结果显示,在设计的3对引物中,引物ST2在雌鱼中无扩增条带,在雄鱼中有153 bp的扩增条带,可作为哲罗鲑雄性特异性候选标记。为了消除样本降解及失误等因素导致的条带缺失,研究以12S rRNA为参照,采用双重PCR法,在12S rRNA引物扩增出条带的前提下,用ST2引物条带的有无来判断性别,雌鱼为单带,无ST2引物条带;雄鱼为双带,有ST2引物条带。同时为了验证本方法的可靠性,对已知性别的哲罗鲑48尾雌、雄样本进行了检测,结果显示该方法遗传性别鉴别准确率为100%。用此标记筛选哲罗鲑雌、雄鱼简单易行,为哲罗鲑遗传学研究、单性养殖和性别控制育种等研究奠定了基础。     

利用RAPD分子标记快速鉴定3个奇楠种质

利用随机扩增多态性DNA(random amplified polymorphic DNA,RAPD)分子标记技术,分析3个奇楠种质(ChiNan germplasm)亲缘关系,并快速鉴定。通过提取基因组DNA,筛选适用于奇楠种质分析的RAPD引物,PCR扩增获得扩增条带,分析奇楠种质的遗传多样性,并利用人工绘制品种鉴别示意图方法(manual cultivar identification diagram,MCID)将奇楠种质区分开来。从120条RAPD分子标记引物中筛选到10条适合于奇楠种质分析的引物,利用这10条引物发现奇楠种质在物种水平上遗传多样性高,3个奇楠种质不同居群间的遗传一致性高、遗传距离小,在聚类图上各自聚为一支;根据引物S63、S18和S100扩增的多态性谱带构建奇楠种质的MCID,很好地区分了3个奇楠种质。3个奇楠种质均具有特异性强、一致性好、稳定性高的特点,RAPD分子标记技术的MCID可以有效快速地鉴定区分3个奇楠种质。     

兴安、长白及华北落叶松RAPD 分子标记的物种特异性鉴定

以中国北方地区主要乡土落叶松树种兴安落叶松(Larix gmelini)、长白落叶松(L. olgensis)和华北落叶松(L. principisrupprechtii)的针叶及种子胚乳为研究材料, 采用RAPD分子标记技术对3种落叶松进行不同物种的种间鉴别。结果表明, 通过引物筛选得到了4个可以鉴别3种落叶松的RAPD引物, 其中有2个引物在落叶松针叶和种子胚乳基因组中都扩增出相同的条带。引物OPB-11在兴安和长白落叶松基因组DNA中1 500 bp处扩增出特异条带, 而在华北落叶松中没有; 引物OPX-14在兴安落叶松基因组DNA中1 200 bp处扩增出特异条带, 而在长白落叶松中没有; 还有2个引物可分别作为3种落叶松苗木和种子鉴别的辅助标记。本研究从分子水平上为落叶松的种间鉴别提供了新的鉴定方法。     

兴安、长白及华北落叶松RAPD分子标记的物种特异性鉴定

以中国北方地区主要乡土落叶松树种兴安落叶松（Larix gmelini）、长白落叶松（L.olgensis）和华北落叶松（L．principis—rupprechtii）的针叶及种子胚乳为研究材料,采用RAPD分子标记技术对3种落叶松进行不同物种的种间鉴别。结果表明,通过引物筛选得到了4个可以鉴别3种落叶松的RAPD引物,其中有2个引物在落叶松针叶和种子胚乳基因组中都扩增出相同的条带。引物OPB-11在兴安和长白落叶松基因组DNA中1500bp处扩增出特异条带,而在华北落叶松中没有：引物OPX-14在兴安落叶松基因组DNA中1200bp处扩增出特异条带,而在长白落叶松中没有：还有2个引物可分别作为3种落叶松苗木和种子鉴别的辅助标记。本研究从分子水平上为落叶松的种间鉴别提供了新的鉴定方法。     

玉米抗大斑病基因Ht2、Ht3分子标记的应用检测

采用包括两套近等基因系在内的11份含有不同抗大斑病基因的玉米材料,对已报道的与Ht2、Ht3基因连锁的分子标记进行应用性检测。实验选用umc1202、bnlg1152、umc1149、SD-06633和bnlg1666等5对引物进行PCR扩增检测,发现被检测引物均缺乏对相应标记基因的特异性扩增;对与Ht2基因连锁的SCAR引物SD-06633的扩增片段进行了序列分析,发现其在Ht2和HtN基因背景下的扩增片段长度均为631bp,且序列相似性高达98.73%,扩增产物特征一致,无法证明该标记的特异性。检测结果表明,上述已发表的与抗大斑病基因Ht2和Ht3紧密连锁的5个分子标记缺乏特异性,不适用于玉米材料的Ht2和Ht3基因型鉴定。     

特异性检测胰腺组织表达Cre重组酶转基因小鼠的方法

利用组织特异性分子标志物启动子调控Cre重组酶,研制了6种在不同组织中特异性表达Cre重组酶的转基因小鼠.这些转基因小鼠的基因型鉴定均使用设计在Cre基因编码区的通用引物.为了特异性检测胰腺组织表达Cre重组酶的转基因小鼠,在大鼠胰岛素RIP启动子上和Cre基因上设计1对引物进行PCR扩增,并通过凝胶电泳进行分析.PCR结果显示,设计在Cre基因上的通用引物可以从6种不同组织特异性Cre重组酶转基因小鼠基因组DNA中扩增获得480 bp产物;利用本研究设计的特异性引物可以从胰腺组织表达Cre重组酶转基因小鼠基因组DNA中扩增200 bp的目的条带.这一结果表明,利用特异性引物进行PCR反应,可有效地将胰腺组织表达Cre重组酶转基因小鼠与其他多种组织的Cm重组酶转基因小鼠鉴别开来.