正交设计优化落叶松ISSR-PCR反应体系

该文利用正交试验设计的方法,对落叶松ISSR-PCR反应的5因素4水平进行试验,试验结果运用MINITAB软件进行分析,建立了落叶松ISSR-PCR反应的最佳体系,即在20μl反应体系中,模板50-200 ng,0.5μmol/L的引物,1×反应缓冲液,dNTP为0.15mmol/L-0.2mmol/L,1U的TaqDNA聚合酶,Mg2 2.0mmol/L-2.5 mmol/L。并进一步进行梯度退火试验,找到了最适的落叶松ISSR退火温度为56.4℃。     

葡萄ISSR-PCR反应体系的建立与优化

采用正交设计L9(34)对影响葡萄ISSR-PCR反应体系的4个因素(dNTP、TaqDNA聚合酶、引物、模板DNA)在3个浓度水平上进行试验,并通过直观分析初步确定其反应体系;在此基础上,通过单因素试验探讨了dNTP、TaqDNA聚合酶、引物、模板DNA、退火温度及循环次数等因素或条件对葡萄ISSR-PCR扩增结果的影响,确定最佳反应水平。最终建立了葡萄ISSR-PCR扩增的最佳反应体系:在25μL的反应体系中,dNTP浓度0.2 mmol/L,TaqDNA聚合酶的用量0.5 U,引物浓度0.4mmol/L,DNA模板用量40 ng。反应程序:94℃预变性5 min;94℃变性1 min,52℃退火1 min,72℃延伸1 min 30 s,40次循环;最后72℃延伸10 min,10℃保存。     

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。     

丹参ISSR-PCR反应体系的建立与正交优化

利用正交试验设计的方法,从引物浓度、Taq DNA聚合酶浓度、Mg2+浓度、dNTP浓度4种因素3个水平,对丹参ISSR-PCR反应体系进行优化分析,并在此基础上对模板DNA浓度、PCR反应过程中的退火温度进行梯度检测。结果表明:20μL ISSR-PCR反应体系中各因素的最佳浓度为1×PCR buffer、200μmol/L dNTP、1.0μmol/L引物、1.5mmol/L Mg2+和1 U Taq DNA聚合酶,最佳模板DNA浓度为20～60ng,引物UBC 835的最佳退火温度为51.7℃。     

正交试验优化八角ISSR-PCR反应体系

利用正交试验设计研究Taq DNA聚合酶、DNA模板、引物(UBC 886)、dNTP、Mg2+浓度5个因素对云南八角ISSR-PCR反应的影响,建立其最佳反应体系。结果表明:25μL的反应体系中5个因子的最佳水平为:Mg2+3 mmol/L、Taq DNA聚合酶0.5 U、DNA模板0.016 ng、引物0.8μmol/L、dNTPs 0.2 mmol/L。PCR最佳反应程序为:94℃预变性5 min;94℃变性30 s,46℃退火45 s,72℃延伸1 min,40次循环;72℃最后延伸7 min,4℃保存。     

益智ISSR-PCR反应体系建立与优化

目的：获得适合的益智ISSR-PCR扩增反应体系。方法：利用正交设计L46（4^5）和单因素试验对益智ISSR-PCR反应体系的5因素（Taq酶,Mg^2＋,模板DNA．dNTPs,引物）在4个水平上进行优化试验,将二者所得结果进行综合比较分析。结果：最终扶得益智ISSR-PCR反应的最优体系（20μl）为：模板DNA 100ng,Mg^2＋ 3．0mmol／L,引物0．8μmol／L,dNTPs0．25mmol／L,Taq DNA聚合酶1．0U。最后,对益智ISSR-PCR最佳反应体系进行梯度退火,得到最佳退火温度为50℃。结论：这一优化系统的建立为今后利用ISSR标记技术研究分析益智遗传多样性奠定基础。     

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。     

黄鳝ISSR-PCR反应体系的建立及条件优化

以黄鳝基因组DNA为模板,采用正交试验设计方法,对各反应因子、引物退火温度和循环参数进行优化.建立了黄鳝的最适ISSR-PCR反应体系,25 μl反应体系中含2.5 mmol/ L Mg2+,250 μmol/ L dNTPs,0.25 μmol/ L 引物,1.0 U Taq DNA聚合酶,30 ng DNA模板.最佳反应程序:94℃预变性5 min;94℃变性40 s,48～57℃复性40 s(随引物而确定),72℃延伸1.5 min,循环次数40;72℃延伸10 min.利用所建立的ISSR反应体系,获得了清晰、重复性好、多态性高的DNA谱带.     

银杏ISSR-PCR扩增反应体系的建立与优化

目的:为了对银杏进行分子鉴定和遗传关系的分析,建立银杏ISSR-PCR的最佳扩增反应体系。方法:采用正交设计和单因素梯度实验,对影响ISSR-PCR反应体系的5个主要因素(Mg2+、dNTP、引物、模板DNA及Taq DNA聚合酶)进行筛选及优化。结果:银杏25μL ISSR最佳扩增反应体系包含10×Taq反应缓冲液、2.5 mmol/L MgCl2、0.45 mmol/L dNTP、1.2μmol/L引物(UBC861)、10 ng模板DNA及0.9 U Taq DNA聚合酶,使用此ISSR扩增反应体系,获得了10株不同性别银杏DNA的清晰条带,验证了该体系的稳定性。结论:优化的反应体系为采用ISSR分子标记技术对银杏进行遗传多样性分析、遗传育种和转基因等研究奠定了一定的理论基础。     

西藏嵩草ISSR-PCR反应体系优化研究

西藏嵩草( Kobresia tibetica )为莎草科嵩草属多年生草本,根状茎短,秆密集丛生。生于海拔2550~4950 m的河滩地、湿润草地、高山灌丛草甸,分布于甘肃、青海、四川西部、西藏东部,其根系发达,喜湿,耐寒,生活力强。西藏嵩草繁殖以营养繁殖为主、有性繁殖为辅,其茎叶茂盛,有较高的营养价值,产草量高,是青藏高原夏、秋两季的主要放牧饲草。该研究以青藏高原高寒沼泽化草甸的建群种和优势种———西藏嵩草为材料,对影响其ISSR-PCR反应的因素( Mg2＋、Taq DNA聚合酶、dNTP、引物和模板DNA)进行5因素4水平的正交试验,以确定西藏嵩草ISSR分析的最佳反应体系,并筛选适宜的ISSR引物及各引物的最佳退火温度。结果表明：建立了适宜于西藏嵩草ISSR-PCR反应的最佳体系为20μL反应液中包括10× PCR buffer 2μL、1.5 mmol?L-1 Mg2＋、1.0 U Taq DNA聚合酶、0.100 mmol?L-1 dNTP、0.3μmol?L-1引物和30~40 ng DNA模板;同时从100条ISSR引物中筛选出了扩增结果清晰、稳定的12条引物,各引物的最佳退火温度为48.0~53.2℃(引物不同,其最佳退火温度也不同);西藏嵩草ISSR-PCR适宜的扩增程序为首先预变性94℃5 min,然后变性94℃20 s、复性48.0~53.2℃1 min、延伸72℃80 s、38个循环,最后72℃延伸6 min。体系稳定性验证结果表明,该体系在西藏嵩草其他样品中所得条带清晰且多态性丰富,为后续西藏嵩草的遗传多样性分析和优良牧草种质资源筛选研究奠定了基础。该研究结果对以西藏嵩草为优势种的高寒沼泽化草甸研究及湿地生态系统的修复和保护具有重要意义。     

农杆菌介导的芥蓝遗传转化体系的建立

采用正交旋转设计方法对影响芥蓝遗传转化体系的因素进行了优化研究,结果表明:影响芥蓝KanR苗率的最主要因素是Kan浓度,而预培养时间和共培养时间是芥蓝遗传转化的主要影响因素。最利于芥蓝遗传转化的操作程序为:将芥蓝无菌苗下胚轴在预培养基上预培养2天后,在LBA4404菌液中感染8min,置于共培养培养基上培养2天,随后把外植体转入含Kan的选择分化培养基上诱导不定芽,28天转瓶一次,当抗性幼苗长至2～3cm时,齐愈伤组织处切下幼苗在生根培养基上诱导不定根,25天左右后等不定根长成即可开瓶炼苗,继而移栽至营养土中,正常管理至开花结果;经PCR、Southern印迹检测,证明CYP86MF基因已经整合至转基因植株染色体中。     

白菜型油菜与蓝花子杂交的初步研究

通过胚胎培养,成功地获得了白菜型油菜（Ｂｒａｓｉｃａｃａｍｐｅｓｔｒｉｓ）与蓝花子（ＲａｐｈａｎｕｓｓａｔｉｖｕｓＬｖａｒｒａｐｈａｎｉｓｔｒｏｉｄｅｓＭａｋｉｎｏ）的属间杂种。该杂种具有两种类型;一种为大花类型,一种为小花类型。对它们进行花粉母细胞减数分裂的观察结果表明：小花类型为未加倍的杂种ＭＩ,存在１９个未配对染色体,大花类型为加倍或部分加倍杂种,加倍类型ＭＩ,１９个二价体排列在赤道板上;部分加倍类型ＡＩ,具有１０－１０－９的染色体组分割现象。大花类型具有可育性;它能够产生很多ｎ＝１９及ｎ＝９、ｎ＝１０的正常配子。染色体组分割能够产生倍半二倍体,它能用来研究染色体的功能和开展染色体工程。     

Mass Isolation and Preservation of Viable Sperm Cells in Brassica campestris var.purpurea

The two-step osmotic shock and grinding methods reported by Yang and Zhou (1989) were modified for isolation of viable sperm cells in large quantities from pollen grains of Brassica campestris var. purpurea. Factors affecting the yield and survival of isolated sperm cells have been investigated. These included physiological status of donor flowers, sucrose concentration used for pollen hydration, basic media, protectants and osmotica supplemented in the medium etc. As a result, two procedures have been developed. For osmotic shock method, pollen grains at the day of anthesis were hydrated in 25% sucrose solution for 30 min and, after centrifugation and removal of the supernatant, the pellet was shocked by a medium containing 12.5% sucrose, 0.1 g/L KNO3, 0.36 g/L CaCl2, 2H2O, 0.3% potassium dextran sulphate (PDS), 0.6% bovine serum albumin (BSA), and 0.3% polyvinylpyrrolidone (PVP). The viable sperm yield was 34%. After removal of pollen wall debris by filtration and centrifugation, the sperm cell-rich pellets were resuspended in a medium containing 20% sucrose, 5% sorbitol, 0.1 g/L KNOs, 0.36g/L CaCl2·2H2O, 0.6% BSA and 0.3% PDS, and preserved at 4℃ for two days. For grinding method, the pollen grains hydrated in 30% sucrose solution for 30 min. were resuspended in a medium containing 20% sucrose, 5% sorbitol, 0.1g/L QNO3, 0.36g/L CaCl2·2H2O, 0.3% PDS, 0.6% BSA, 0.3% PVP and 20 μg/ml fluorescein diacetate, then ground with a glass homogenizer to release the sperm cells. The viable sperm yield was up to 86%. Following filtration and centrifugation for removal of pollen wall debris, the sperm cells were stored at 4℃ in the same medium but without supplementation of PVP. Tested by fluorochromatic reaction, the sperm cells could survive up to one week with a gradual decline of viability. Cytological observations revealed that pairs of ellipsoidal sperm cells just released were linked together; one of the pair had a long tail-like extension which also show fluorochromasia. Soon after, the sperm cells separated and turned to be spherical. The present results open a prospect to use isolated viable sperm cells for further experimental manipulations.     

Protoplast Culture and Plantlet Regeneration from Hypocotyls of Brassica campestris var. parachinesis

Protoplasts isolated from 3--4 day-old (ca 4 cm in length) etiolated hypocotyls of Brassica carnpestris var. parachinesis (Bally) Tsen et Lee and purified with 20% sucrose were cultured on K8p medium suplemented with 0. 5 mg/L ZT, 0.5 mg/L 2, 4-D, 1.0 mg/L NAA and 0. 4 mol/L glucose. When initially cultured for 14-18 hours the protoplasts formed new walls and by first division after 36 hours. The divided protoplasts reached 35 % after being cultured for three days. When cultured under optimum conditions for 8-9 days, the proto plasts formed 8-16 cell colonies with a plate effeciency as high as 15%-18%. Rapidly growing and dividing calli of 2 mm in diameter were transferred onto semisold gelrite media with 0.3 mg/L 2, 4-D enabling them to proliferate further towards the size of 4-5 mm in diameter. Shoot differentiation was carried out in MS medium with 3.2 (or 1.6) mg/L BA, 1.6 (or 0.8) mg/L ZT, 0.01 mg/L NAA, 0. 1 mg/L GA3 and 0.2 % sucrose. Shoots were cut down and rooted on medium with 0.2 mg/L IAA and 2 % sucrose where whole plants were evatually developed.     

TA29-barnase基因转化菜心

利用根癌农杆菌导入法, 以菜心带柄子叶为外植体, 对TA29-barnase基因转化菜心进行研究。获得转化植株,进行PCR、Southern blotting杂交和半定量RT-PCR检测, 表明目的基因已经整合到转化植株中, 并且目的基因在转基因植株花蕾中得到表达, 但是表达水平在不同转基因植株间存在差别; 转基因植株开花后, 均表现雄性不育, 不能产生花粉或产生没有活力的少量花粉, 自交不能结实; 用未转化植株正常花粉对雄性不育植株进行授粉, 能够正常结实; 保持系(未转化植株)与不育株杂交后代中雄性不育株与可育株的比例为1:1, 在杂交后代植株子叶期, 喷洒10 mg/L的PPT可以完全杀死可育株; 利用其他菜心品种为父本与不育株进行杂交, 获得的F1植株在生长势和产量方面表现优势, 表明开展菜心优势育种具有一定的潜力。     

TA29-barnase基因转化菜心

利用根癌农杆菌导入法, 以菜心带柄子叶为外植体, 对TA29-barnase基因转化菜心进行研究。获得转化植株,进行PCR、Southern blotting杂交和半定量RT-PCR检测, 表明目的基因已经整合到转化植株中, 并且目的基因在转基因植株花蕾中得到表达, 但是表达水平在不同转基因植株间存在差别; 转基因植株开花后, 均表现雄性不育, 不能产生花粉或产生没有活力的少量花粉, 自交不能结实; 用未转化植株正常花粉对雄性不育植株进行授粉, 能够正常结实; 保持系(未转化植株)与不育株杂交后代中雄性不育株与可育株的比例为1:1, 在杂交后代植株子叶期, 喷洒10 mg/L的PPT可以完全杀死可育株; 利用其他菜心品种为父本与不育株进行杂交, 获得的F1植株在生长势和产量方面表现优势, 表明开展菜心优势育种具有一定的潜力。     

大苞萱草ISSR-PCR反应体系的建立与优化

分别采用正交设计和单因子试验两种方法对影响大苞萱草ISSR-PCR反应体系的4个因素(Taq酶,Mg2+,dNTP,引物)在3个水平上进行优化试验。正交设计选用L9(34)方案,采用直观分析法获得影响因素最佳反应水平。单因子试验分别研究各因素对ISSR-PCR反应的影响情况,找出最佳反应水平。两种方法所得影响因素最佳水平存在差异,通过综合比较与分析,最终建立了大苞萱草ISSR-PCR的最佳反应体系。在20μL的反应体系中:Taq酶1 U,Mg2+1.5 mmol/L,dNTP0.20 mmol/L,引物0.4μmol/L,1×PCR buffer,30 ng模板DNA。在此基础上筛选出10个扩增稳定、多态性丰富的ISSR引物,并通过梯度PCR试验,确定引物最佳退火温度。