基于线粒体COⅠ基因鉴别云斑尖塘鳢和线纹尖塘鳢的分子标记

云斑尖塘鱼鳢(Qxyleotris marmoratus)原产于泰国、越南等东南亚国家线纹尖塘鳢(Oxyeletris lineolatus)原产于澳大利亚,目前两者已成为中国的养殖品种。由于其同属塘鳢属(Oxyeleotris)形态相似,特别是在幼苗阶段难以识别,在苗种市场上常出现混淆,因此本研究研发了一种分子鉴定技术。通过对mtDNA中COⅠ(cytochrome C oxidase subunitⅠ)基因特异性位点比对和分析,设计并筛选出一对特异性引物(XW1)。特异性引物XW1可在线纹尖塘鳢中扩增获得170 by的单一产物,而在云斑尖塘鳢中无产物。通过PCR扩增产物的有无,可以区分两个物种。并在随机选择的30个样本中得到验证。本研究提供一种可以快速且不需要测序的方法来鉴别云斑尖塘鳢和线纹尖塘鳢。     

裸燕麦AFLP反应体系的优化

影响裸燕麦AFLP反应的关键因素包括基因组DNA提取过程中氯仿-异戊醇的抽提次数,酶切时间,预扩增产物稀释倍数,选择性扩增中Mg2+、dNTP、引物浓度等.本研究对这些影响因素进行了优化,初步建立了适合裸燕麦的AFLP反应体系.并将该体系应用于引物筛选,在12份材料中,共筛选出20对条带清晰、多态性好的引物组合,为裸燕麦遗传多样性分析提供了基础.     

华中五味子AFLP反应体系的建立

目的：建立一个适于华中五味子研究用的AFLP反应体系。方法：以华中五味子硅胶干燥嫩叶为试材,采用改良CTAB法提取到高质量DNA。通过琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳对MseⅠ/EcoRⅠ双酶切、连接、预扩增和选择性扩增过程中的关键因素进行分析。结果：双酶切6h,片段主要集中在250～2000bp;连接产物和预扩增产物最适稀释倍数均为10倍;预扩增产物经选择性引物E-ACT/M-CAT和E-ACA/M-CAG扩增,琼脂糖电泳检测其主带分别集中在250～375bp和500～750bp,6%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测及银染,条带清晰可辨。结论：该体系具有稳定性高、重复性好等优点,可用于华中五味子AFLP分析。     

华中五昧子AFLP反应体系的建立

目的:建立一个适于华中五味子研究用的AFLP反应体系.方法:以华中五味子硅胶干燥嫩叶为试材,采用改良CTAB法提取到高质量DNA.通过琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳对Mse I/EcoR Ⅰ双酶切、连接、预扩增和选择性扩增过程中的关键因素进行分析.结果:双酶切6 h,片段主要集中在250～2 000bp;连接产物和预扩增产物最适稀释倍数均为10倍;预扩增产物经选择性引物E-ACF/M-CAT和E-ACA/M-CAG扩增,琼脂糖电泳检测其主带分别集中在250～375 bp和500～750 bp,6%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测及银染,条带清晰可辨.结论:该体系具有稳定性高、重复性好等优点,可用于华中五味子AFLP分析.     

尖塘鳢属鱼类线粒体12SrRNA基因序列分析

利用PCR技术扩增和测序了线纹尖塘鳢、云斑尖塘鳢和海丰沙塘鳢线粒体12SrRNA基因,结合从GenBank中下载的部分同源序列,共分析了5种鱼类的系统发育关系。在Kimura2-parameter模型构建的邻接树中,原产泰国的云斑尖塘鳢与原产澳州线纹尖塘鳢均为单系类群,二者为亲缘关系最为密切的姐妹群,海丰沙塘鳢与其它群体的亲缘关系较远,支持将尖塘鳢属从塘鳢属中分出的传统分类处理。尖塘鳢属内云斑尖塘鳢和线纹尖塘鳢鱼类种内DNA序列无差异,而种间差异明显,表明线粒体12SrRNA基因可作为塘鳢科鱼类种类鉴定的良好分子标记。     

斑鳢、乌鳢及其杂交种遗传差异的AFLP分析

本文采用AFLP分子标记技术对斑鳢、乌鳢和杂交鳢(斑鳢(母本)与乌鳢(父本))共85个个体(其中斑鳢、乌鳢各30个,杂交鳢25个)进行了遗传差异分析。结果表明11对引物组合共检出了459个不同的扩增片段,扩增出的多态谱带数350条,多态性比例为76.25%,平均每对引物组合扩增出31.8条多态条带。乌鳢与斑鳢种群间存在稳定的、可以简单地借以进行群体鉴别的标记条带169条,其中父本(乌鳢)特异性条带78条,72条能够稳定地遗传给杂交鳢;母本(斑鳢)特异性条带89条,71条能够稳定地遗传给杂交鳢。杂交鳢另外出现了3条非双亲的条带。遗传差异的分子方差分析结果发现,斑鳢与乌鳢种群间的遗传相似度为0.5161,杂交鳢与斑鳢和乌鳢种群间的遗传相似度相近,分别为0.7189和0.7476,斑鳢与乌鳢之间以及杂交鳢与斑鳢和乌鳢之间的种群间遗传距离分别为0.6615、0.3300和0.2909,即AMOVA分析显示斑鳢、乌鳢和杂交鳢间存在极显著的遗传分化。UPGMA聚类分析显示,在个体间,斑鳢与乌鳢能区分成两大类,杂交鳢则分散于斑鳢和乌鳢种群中;在群体间,杂交鳢首先与乌鳢聚类,然后与斑鳢相聚,表明杂交鳢种群总体上更偏向于父本乌鳢。研究结果表明,杂交鳢与斑鳢和乌鳢发生混杂的可能性很大,应该对杂交鳢进行隔离养殖。本文结果将为斑鳢、乌鳢和杂交鳢的遗传分析提供实验依据,也为其种质的合理利用提供参考。     

天麻AFLP分析技术体系的建立

目的:建立一个适于天麻研究用的AFLP分析技术体系。方法:以11份天麻种质资源为试材,构建供试天麻的AFLP指纹图谱,同时对AFLP分析过程中DNA提取、酶切、连接、预扩增、引物筛选、选择性扩增、电泳和银染等多种因素进行分析。结果:AFLP分析体系要求DNA模板质量高,酶切连接可同时进行,37℃、9h效果较好,预扩增要求高质量DNA聚合酶,产物15倍稀释作为选择性扩增模板效果好,制胶前玻璃板的处理和银染时间的掌控对获得较好结果非常关键。P-GGA/M-GT引物构建的指纹图谱拥有可清晰辨认的扩增条带45条。结论:AFLP指纹技术具有稳定性高、重复性好等优点,可用于天麻DNA分析。     

云斑尖塘鳢肿大细胞病毒属虹彩病毒的分离与鉴定

2009年10月, 广东顺德地区一云斑尖塘鳢养殖场暴发不明病因疾病, 发病尖塘鳢体长15-18 cm不等,死亡率约85%, 濒死尖塘鳢从池塘底层游至水面, 呈现游动失衡状态直至死亡。死亡尖塘鳢腹部膨大,剖检可见肝脏、脾脏、肾脏肿大, 有出血斑点, 从内脏器官肝脏、脾脏和肾脏未分离到致病菌。病鱼内脏组织研磨过滤除菌后,腹腔注射20尾尖塘鳢, 7d后开始出现死亡, 10d后全部死亡, 对照组无死亡。自然发病鱼和人工感染鱼的病理切片显示肝脏、脾脏和肾脏出现大量肿大细胞,超薄切片经电子显微镜观察, 肝脏、脾脏和肾脏观察到大量病毒颗粒。电镜下病毒呈六边形,直径约135 nm,形态与虹彩病毒相似。针对虹彩病毒主衣壳蛋白(Major capsid protein,MCP)序列设计引物,提取自然发病鱼和人工感染鱼的DNA作为模板, 均能扩增出预期大小的特异性产物。利用NCBI的Blast搜索, 结果显示扩增序列与肿大细胞病毒属的传染性脾肾坏死病毒(ISKNV)、闪电丽鱼虹彩病毒(DGIV)和条石鲷虹彩病毒(RBIV)MCP核苷酸序列同源性分别为98.8%、98.1%和94.7%。利用MCP序列构建的系统发育树显示, 导致云斑尖塘鳢发病死亡的病毒为肿大细胞病毒属虹彩病毒, 暂命名云斑尖塘鳢虹彩病毒(MSGIV)。       

10种冬青属植物遗传多样性RAPD和AFLPs分析

采用RAPD和AFLP技术,对10种冬青属植物基因组进行DNA片段扩增,以研究该属种间遗传多样性.结果表明:在RAPD分析中,通过对100种10个碱基随机引物的筛选,发现11种引物能得到多态性较高扩增产物,11种引物共扩增出301条多态性条带,多态率为98.63%.在AFLP分析中,3对选择性引物组合均扩增出了丰富的多态性片段.利用RAPD和AFLP技术分析,结果按UPGMA类平均法进行聚类,聚类结果显示冬青和代茶冬青,木姜冬青和浙江冬青以及光枝刺缘冬青与毛枝三花冬青之间的亲缘关系最近.     

AFLP标记技术在鉴定甘蓝种子真实性及品种纯度中的应用

利用AFLP方法对在农业生产上大面积推广使用的5个甘蓝杂交组合及其10个亲本共15个材料进行了分析研究,得到了清晰的DNA扩增指纹图谱.在AFLP分析中,共采用了32个EcoRI+3/MseI+3引物组合,每个引物组合扩增出的条带数在43～62条之间,平均为54.5条.并从这32个引物组合中筛选出一个引物组合,能够用来对供试5个甘蓝杂交种进行真实性及品种纯度鉴定.从而证明了AFLP技术在甘蓝种子真实性及品种纯度鉴定中的可行性.该技术应用于甘蓝种子真实性及品种纯度鉴定在国内尚属首次,其稳定性重复性好,检测分辨率高,很适合甘蓝种子真实性及品种纯度鉴定.是今后种子真实性及品种纯度鉴定的发展方向,应加大其研究力度.     

瓜类褪绿黄化病毒快速检测技术的引物筛选与体系优化

【目的】瓜类褪绿黄化病毒(cucurbit chlorotic yellows virus, CCYV)是近年来发生的、由烟粉虱Bemisia tabaci半持久性传播的一种植物病毒,给瓜类作物带来严重经济损失。PCR扩增是检测该病毒的常用技术,但目前已报道引物对靶标生物的检测存在扩增结果不稳定、重复性不够的问题。本研究旨在通过筛选多对引物并优化PCR条件获得适合于稳定检测的引物及扩增体系。【方法】以携带有CCYV的根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens GV3101菌株菌液及其侵染获得的CCYV阳性黄瓜叶片cDNA为检测对象,从14对PCR引物中筛选出可用于稳定检测CCYV的引物,同时进行退火温度的优化;以携带有CCYV的根癌农杆菌侵染的阳性黄瓜叶片cDNA为模板,对筛选出来的4对引物及退火温度进行PCR扩增的稳定性和灵敏度检测;利用4对优选PCR引物对13份采自田间的烟粉虱成虫及寄主植物叶片的感毒状况进行检测和验证。【结果】从已报道的14对引物中筛选出4对引物可同时对携带CCYV的根癌农杆菌GV3101菌液及其侵染的CCYV阳性黄瓜叶片cDNA进行稳定扩增,并获得最优的扩增程序。灵敏度检测结果显示,优选的4对引物可检测到CCYV的最低黄瓜叶片cDNA浓度为0.25 ng/μL。利用优选的4对引物通过PCR对13份采自田间的烟粉虱成虫及其寄主植物叶片的CCYV检测发现,测试样本的CCYV阳性率为69.23%。【结论】优选的4对引物及其对应的优化扩增程序可用于对携带有CCYV的根癌农杆菌及其侵染的植物叶片以及田间样本是否感染CCYV的检测。     

柱状田头菇EST-SSR的开发及应用研究

借鉴香菇EST序列设计的40对引物对柱状田头菇进行了EST-SSR引物通用性研究。结果显示,挑选的28对引物中多态性好且稳定的有13对,通用率达46.4%。PCR扩增产物获得具有多态性条带81条,每对引物扩增条带的数目范围为2–14,平均5.86条,扩增片段大小在100–400bp之间。多态信息含量（PIC）在0.3750–0.8032,平均0.7084。研究结果表明,EST-SSR分子标记在食用菌的遗传多样性和比较基因组学研究中起到重要的作用。     

鉴定烟草种质资源SSR核心引物筛选和验证

核心引物对遗传多样性分析、种质资源鉴定、品种纯度和真实性检测、指纹图谱构建等研究具有重要价值。本研究利用均匀分布于烟草24条染色体的278对SSR引物,对20份亲缘关系相对较远的烟草材料进行初步筛选,筛选出32对引物。随后再加上10份亲缘关系较近的材料（共30份）对引物进行复筛,最终确定14对为核心引物。将14对引物对39份烟草材料进行进行系谱分析、品种遗传多样性分析和农艺性状分析聚类,结果表明该套SSR核心引物适用于烟草种质资源鉴定和遗传多样性分析。     

牛鞭草品种EST-SSR指纹图谱构建及遗传多样性分析

为探讨牛鞭草(Hemarthria spp.)品种间的遗传多样性,从86对EST-SSR引物中筛选出8对引物对牛鞭草属6个品种进行指纹图谱的构建及遗传多样性分析。结果表明,8对EST-SSR引物对牛鞭草属6个品种共扩增出193条清晰条带,多态性条带161条,多态性比例为83.4%。每条引物的多态信息含量(PIC)为0.480~0.695,平均为0.602。UPGMA聚类分析表明,牛鞭草属6个品种在相似系数为0.652处可分为两大类群。8对EST-SSR引物均能将6个品种完全区分开,以3对EST-SSR引物扩增的电泳图谱为基础,建立了牛鞭草属6个品种的指纹图谱标准模式图,每个品种都有唯一的指纹图谱。牛鞭草属6个品种的平均Nei’s基因多样性指数为0.333,平均Shannon信息指数为0.496,品种间的相似系数介于0.399~0.782之间。可见,牛鞭草属植物品种的遗传多样性较丰富,种间差异明显。     

陆地棉EST-SSRs在向日葵中的通用性研究

利用陆地棉EST-SSR s(Expressed sequence tags-s im p le sequence repeats)在陆地棉和向日葵品种中进行了通用性分析。利用本实验室合成的1 500对陆地棉EST-SSR s在4个陆地棉品种中进行了扩增,有效扩增比率为95%,扩增产物符合预期大小(50~500 bp);每对引物可以检测到1~6个数目不等的片段(a lle le),平均约为2.7个;每2个陆地棉之间大约有7%~9%的多态性。从1 500对陆地棉EST-SSR s引物中选取400对引物在向日葵中进行了扩增,有效扩增比率为63%,每对引物可以检测到1~6个数目不等的片段,平均为1.7个,片段大小介于50~500 bp之间。选取了200对在向日葵中得到有效扩增的引物对向日葵G 101的父母本进行了多态性筛选,约25%引物具有多态性。结果表明,陆地棉EST-SSR s在向日葵中具有较高的通用性,可用于向日葵比较基因组研究和分子标记研究。     

基于微卫星引物鉴别不同地理种群玉米螟赤眼蜂和螟黄赤眼蜂

不同地理种群的赤眼蜂在遗传、生理和生态适应性等方面均表现出不同程度的分化。为探究不同地理种群的玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae和螟黄赤眼蜂Trichogramma chilonis在基因型上的差异并进行准确鉴定,本研究筛选了可用以区分不同地理种群玉米螟赤眼蜂和螟黄赤眼蜂的微卫星引物。结果表明：从已报道的10对微卫星引物中,筛选出2对引物（序列号：KT834825,KT834827）可以区分玉米螟赤眼蜂中的黑龙江地理种群与吉林和辽宁两个地理种群;并筛选出2对引物（序列号：KT834822,KT834825）可以区分黑龙江、贵州和广东3个不同地理种群的螟黄赤眼蜂。该结果进一步证实赤眼蜂不同地理种群间可能存在明显的基因型差异,研究结果为精准鉴别玉米螟赤眼蜂和螟黄赤眼蜂不同地理种群,以及进一步探寻优势种群的高效繁育与应用技术奠定了理论基础。     

孔雀微卫星引物筛选及其遗传多样性分析

利用29对鸡微卫星标记对孔雀基因组DNA进行种间扩增, 发现14对引物能扩增出特异性条带, 每对引物扩增的平均等位基因数为1.71, 有7对引物具有较丰富的多态性, 其中MCW0080和MCW0098最为理想。蓝孔雀和绿孔雀群体间和群体内的遗传分析结果表明, 绿孔雀和蓝孔雀两个群体的期望杂合度分别为0.7422和0.6943, 群体间的遗传分化系数为0.078, Reynolds’遗传距离和基因流分别为0.0603和3.896, 结果显示这两个孔雀群体的杂合度和遗传多样性水平都很低, 且有相互混杂的趋势。     

竹子叶绿体基因组SSR分子标记的开发及其应用

为探讨观赏竹叶片异质性的机理,根据麻竹(Dendrocalamus latiflorus)和绿竹(Bambusa oldhamii)叶绿体基因组序列开发SSR分子标记。结果表明,在麻竹和绿竹叶绿体基因组中分别存在87和86个SSR位点,其中三核苷酸重复类型最多,其次为单核苷酸重复类型。根据SSR位点设计21对引物,其中11对引物对6竹种能够扩增出稳定、清晰的条带,且具有多态性,引物有效率达到52.4%。聚类分析表明,6竹种可分为两大类群,与形态学分类结果基本一致。有4对引物在菲白竹(Pleioblastus fortunei)和白纹椎谷笹(Sasaella glabra f.albo-striata)的花叶中具有多态性,可作为区分观赏竹叶片异质性的分子标记。     

SSR标记在毛木耳种质资源遗传多样性研究中的应用

本研究利用基于毛木耳全基因组开发的SSR标记对27份毛木耳菌株（野生14株、栽培13株）的遗传多样性进行分析。首先随机选取3个菌株（2个野生菌株、1个栽培菌株）的DNA为模板,从144对SSR引物中筛选出扩增条带清晰、稳定性强、多态性丰富的引物24对。24对SSR引物共检测到116个多态性SSR片段,每对引物的多态性片段有3-7个,引物平均检测效率为4.83个,Shannon’s遗传多样性指数范围是0.866-1.885,多态性位点比率100%。供试菌株遗传相似系数范围是0.618-0.971,说明毛木耳种质资源具有丰富的遗传多样性。野生菌株与栽培菌株间平均遗传相似系数分别为0.746、0.779,说明毛木耳野生菌株遗传多样性更为丰富。经聚类分析,在遗传相似系数为0.680时,可将供试菌株分为无色（白色）类群Ⅰ和有色（浅黄色到红褐色）类群Ⅱ。遗传相似系数为0.704时,可将供试菌株中栽培菌株和野生菌株明显区分（14株野生菌株均在类群Ⅱ-2中,13株栽培菌株分别在类群Ⅰ和Ⅱ-1中）。本研究表明基于全基因组的SSR标记能从分子水平上揭示各菌株间的遗传差异,丰富毛木耳遗传多样性的研究手段,并为进一步进行毛木耳的品种选育、遗传学研究等提供有力手段。     

莲品种DNA指纹图谱的构建

为了克服单纯依据形态特性鉴定品种的局限性, 我们开展了莲品种DNA指纹图谱构建研究, 旨在对其品种的快速准确鉴定及专利权保护等起一定作用。本研究以圆明园保存的72个莲品种为实验材料, 用来自不同地点的1,409份野生莲(Nelumbo nucifera)和58份美洲黄莲(N. lutea)群体样本作遗传背景参照。从104对核微卫星引物(nSSR)中筛选出15对, 从17对叶绿体微卫星(cpSSR)引物中筛选出2对, 共17对引物作为72个莲品种DNA指纹鉴定的条码。15对nSSR引物共检测到94个等位基因(平均6.27个), 其中11个属于美洲黄莲, 65个属于野生莲, 18个不能区分; 多态信息含量(PIC)介于0.3899-0.8023之间 (平均0.5748)。2对cpSSR引物共检测到13个单倍型, 其中9个属于野生莲, 4个属于美洲黄莲。全部17对引物标记结果显示, 共有19个品种含有美洲黄莲遗传组分, 其中8个母系来源于美洲黄莲; 有36个品种(涉及12对引物)具有至少1个特有基因型; 最少8对引物组合可完全区分开68个品种。有2组共4个品种组内全部17对引物均不能区分。本研究通过核心引物组合法使68个莲品种获得特异性DNA指纹。推荐13对nSSR和2对cpSSR共15对引物作为莲品种鉴定的核心条码, 并建议将形态特征与DNA指纹相结合作为莲品种的鉴定标准。