磁珠富集法开发罗汉果微卫星引物

磁珠富集法开发罗汉果微卫星引物

论文摘要

罗汉果(Siraitia grosvenorii (Swingle) C.Jeffrey)是中国特产植物,属葫芦科(Cucurbitaceae)罗汉果属(Siraitia)。罗汉果经济价值极高,具有广阔的市场前景。当前,罗汉果栽培品种存在着退化,品种单一、混杂等问题,某些品种甚至面临绝种的危险。广西野生罗汉果资源极为丰富,为栽培种的选育提供了完备的基因库。SSR分子标记具有共显性、多态信息含量高、稳定可靠、重复性好等优点,是一种进行遗传多样分析更为理想的分子标记。但对SSR位点的扩增要首先知道SSR两端序列,本研究的目的就是开发罗汉果SSR扩增引物,为罗汉果遗传多样性的研究开辟一种SSR分子标记,进而为罗汉果种质资源的保护、开发利用、品种选育及生境的保护提供遗传资料和科学依据,也为罗汉果其他遗传方面的研究提供参考。本研究用生物素标记的微卫星探针(AC)15、(AT)15、(CT)12、(ATC)10、(CCA)10与连有SuperSNX接头的Rsal酶切罗汉果基因组DNA片段进行杂交,再用链亲和素包被的磁珠吸附杂交产物,富集含有SSR的片段,通过克隆测序得到含有SSR的序列,根据SSR两端序列用Primer Premier 5.0设计引物,用6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测所设计引物扩增效果,筛选出多态性高且扩增条带清晰的引物,获得15对罗汉果微卫星引物。用CERVUS 2.0和GenAlEx 6.3两个软件分析所开发的15对引物在98份供试的罗汉果样品(74份栽培种和24份野生种)中的多态性情况。15个微卫星位点共检测到111个等位基因,平均每个位点为7.4个等位基因,Sg2、Sg11两个位点的等位基因数较少,分别为2个、3个,Sg4位点最多,达12个。15个微卫星位点共检测检测到的平均多态信息含量(PIC)为0.716,Sg2位点的多态信息含量(PIC)最低,为0.543,Sg21位点最高,达到了0.861。15个SSR位点在罗汉果栽培品种青皮果、红毛果、爆棚籽、冬瓜汉、茶山果及雄株的等位基因数分别为38、31、24、48、46、50,多态信息含量(PIC)分别为0.266、0.197、0.201、0.419、0.396、0.411。说明栽培种青皮果、红毛果、爆棚籽的遗传多样性水平很低,冬瓜汉、茶山果及雄株的遗传多样性相对较高。单株聚类分析同样也表明了栽培品种之间的遗传分化关系,另外还表明品种之间存在着单一、混杂的问题。而野生种金秀居群在15个SSR位点的等为基因数和PIC值分别为98和0.611,说明金秀居群的遗传多样性水平远比栽培种的高。经Hardy-weinbery检验,野生种金秀居群在Sg4和Sg17两个位点极显著偏离Hardy-weinbery平衡(P<0.001)。本研究结果表明,磁珠富集法所开发的15对微卫星引物在罗汉果基因组DNA中得到了很好的扩增,不但多态性高而且还清晰地区分出了纯合子和杂合子,达到了预期的扩增结果,可以进一步用于罗汉果的遗传研究。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 前言
  • 1.1 罗汉果简介
  • 1.2 物种遗传多样性
  • 1.2.1 遗传多样性概念
  • 1.2.2 研究遗传多样性的意义
  • 1.2.3 遗传多样性的检查方法
  • 1.3 SSR分子标记技术
  • 1.3.1 SSR分子标记的基本原理
  • 1.3.2 微卫星分子标记的优缺点
  • 1.3.3 SSR分子标记的应用
  • 1.3.4 微卫星引物设计原则
  • 1.4 微卫星引物开发策略简述
  • 1.4.1 传统的SSR引物开发策略
  • 1.4.2 富集文库法
  • 1.4.3 省略筛库法
  • 1.4.4 数据库搜索或查找相关文献
  • 1.5 罗汉果的研究现状
  • 1.6 研究的目的意义
  • 第2章 材料与方法
  • 2.1 材料
  • 2.2 磁珠富集法开发微卫星引物
  • 2.2.1 基因组DNA的检测
  • 2.2.2 接头制作
  • 2.2.3 基因组DNA酶切和接头连接
  • 2.2.4 连接产物的PCR扩增
  • 2.2.5 生物素标记微卫星探针的杂交
  • 2.2.6 磁珠富集微卫星序列
  • 2.2.7 富集微卫星片段的扩增及扩增产物纯化
  • 2.2.8 富集微卫星片段的克隆和序列测定
  • 2.2.9 序列分析和引物设计
  • 2.3 引物筛选
  • 2.4 SSR位点多态性检测
  • 2.4.1 SSR位点的扩增
  • 2.4.2 SSR位点扩增产物的检测
  • 2.4.3 数据统计与分析
  • 第3章 结果与分析
  • 3.1 磁珠富集法开发微卫星引物
  • 3.1.1 酶切连接产物扩增
  • 3.1.2 微卫星富集片段的扩增
  • 3.1.3 阳性克隆的筛选
  • 3.1.4 测序结果和含微卫星序列的特性分析
  • 3.1.5 引物筛选
  • 3.1.6 微卫星引物的多态性检测
  • 3.2 筛选取得的微卫星引物的应用
  • 3.2.1 15对微卫星引物对栽培罗汉果的分析
  • 3.2.2 15对微卫星引物对金秀野生罗汉果居群的分析
  • 第4章 讨论
  • 4.1 微卫星富集方法的选用
  • 4.2 限制性酶切酶的选用
  • 4.3 生物素探针的选用
  • 4.4 磁珠富集过程
  • 4.5 SSR-PCR反应体系的优化
  • 4.6 15对微卫星引物多态性的检测
  • 4.7 SSR标记与ISSR、RAPD标记的比较
  • 4.8 罗汉果微卫星引物开发的意义
  • 第5章 结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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