宽皮柑橘单核苷酸多态性的高分辨率熔解曲线分型
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高分辨率溶解曲线简介(2011-09-01 11:30:50)转载▼标签:杂谈高分辨率熔解曲线分析技术( High Resolution Melting ),简称 HRM ,是近年来兴起的一种检测基因突变、进行基因分型和SNP检测的新工具,可以迅速的检测出核酸片段中单碱基的突变。
HRM 技术因其速度快,操作简便,高通量,灵敏性特异性高,对样品无污染等优点而被迅速的应用在生命科学、医学、农学、畜牧业等领域的研究工作中。
其中,主要的研究方向集中在: 1 、基因未知突变以及 SNP 的扫描; 2、已知突变及 SNP 的基因分型; 3、动植物、微生物等物种的物种鉴定以及品种鉴定; 4 、法医鉴定、亲子鉴定; 5 、HLA 的配型; 6 、甲基化的研究等。
一、HRM技术的基本原理:HRM 技术主要是基于核酸分子物理性质的不同。
不同核酸分子的片段长短、 GC 含量、 GC 分布等是不同的,因此任何双链 DNA 分子在加热变性时都会有自己熔解曲线的形状和位置。
HRM 技术的基本原理就是根据熔解曲线的不同来对样品来进行区分。
以二倍体细胞为例,当纯和子样品通过 PCR 扩增,经过变性复性后,仍然是纯合子,如图一 A 。
而杂合子 PCR 扩增完,经过变性复性后,样品中会形成部分的含有非沃森 - 克里克配对的双链分子存在。
图一: A :纯合子样品 B :杂合子样品如图一 B 所示,杂合子样品扩增后,经变性复性,会有非配对碱基的形成,而纯合子样品没有。
这样,杂合子样品相对纯合子样品来说,双链不够稳定,表现在解链温度上就会有微小的差别。
如果采用高分辨率的仪器进行检测,并用专门的软件进行分析,微小的差别就会被检测出来,从而成功的筛选出纯合子与杂合子。
下图是杂合子样品熔解曲线的的示意图:图二:杂合子样品的熔解曲线为四种不同双链的熔解曲线的叠加的结果。
以二倍体细胞为例,杂合子扩增后通过变性复性会形成二种同源双链和两种异源双链的混合物,在熔解过程中四种链会形成一条独特的溶解曲线,从而与纯合子的熔解曲线区分出来。
基因芯片和高分辨率熔解曲线在结核分枝杆菌检测中的应用分
析
龙丽娟;张冬青;赵娇(综述);王海滨(审校)
【期刊名称】《检验医学与临床》
【年(卷),期】2022(19)12
【摘要】结核病是人类尚未克服的难题,近年来,越来越多耐药菌株的出现更加引起了人们对结核病的重视。
目前结核分枝杆菌最常用的检测方法为抗酸染色和罗氏培养法,这些方法虽然成本低廉,但灵敏度低,对结核病的诊断不够及时、灵敏,不能满足临床对结核病诊治的需求。
传统的PCR技术不能对结核分枝杆菌进行分型和耐药性检测,后续仍需进行复杂的生化实验。
而基因芯片技术和高分辨率熔解曲线分析(HRM)技术从基因的角度出发,在菌种鉴定和耐药性检测上都更直接地反映待测标本的菌株信息,两者因其检测速度快、特异度高而引起了广泛关注,本文就二者在结核分枝杆菌检测中的应用进行对比分析。
【总页数】3页(P1716-1718)
【作者】龙丽娟;张冬青;赵娇(综述);王海滨(审校)
【作者单位】解放军总医院第四医学中心检验科
【正文语种】中文
【中图分类】R446.1
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宽皮柑橘种质资源表型多样性分析及综合评价孙珍珠;李秋月;王小柯;赵婉彤;薛杨;冯锦英;刘小丰;刘梦雨;江东【期刊名称】《中国农业科学》【年(卷),期】2017(050)022【摘要】[目的]分析宽皮柑橘的表型多样性和遗传变异规律,探讨柑橘种质资源的综合评价方法.[方法]本研究利用变异系数、Shannon-Weaver多样性指数及方差分析对239份宽皮柑橘的1 8种表型性状进行多样性分析和性状差异分析,用SPSS进行聚类分析,通过主成分、相关性以及回归分析对宽皮柑橘种质资源进行综合评价和评价指标筛选.[结果]对239份宽皮柑橘表型多样性分析,变异系数结果表明种子数、固酸比、可滴定酸含量及单果重的性状变异比较丰富,果形指数、囊瓣数及可溶性固形物含量的遗传特性相对稳定.遗传多样性指数结果表明,单果重、横径、纵径、囊瓣数、叶柄长、叶长、叶宽、还原糖含量及转化糖含量在每一级分布比较均匀,果皮光滑度、种子数及固酸比分级较少,且在每个表现型上的分布不均匀.对5个不同地理来源的宽皮柑橘资源进行方差分析,结果显示来源于美国的宽皮柑橘品种可溶性固形物和转化糖的含量平均值高于其他地理来源;来源于日本的宽皮柑橘单果重、横径和纵径大于其他地理来源,种子数显著少于其他地理来源;来源于长江流域的宽皮柑橘品种的果型、可溶性固形物、转化糖及还原糖含量大于珠江流域,但固酸比显著低于珠江流域.对野生品种、地方品种、选育品种3种不同类型的宽皮柑橘性状作方差分析,选育品种呈现果型大、果皮光滑、种子少、酸度低、糖度高等特点.系统进化树和主成分分析图均表明不同地理来源、不同类型的宽皮柑橘在遗传水平上存在明显差异,中国小果资源可作为一个独立类群,青皮蜜橘是一份独特的柑橘资源.主成分分析发现,前9个主成分的累计贡献率达81.94%,表明这9个主成分包含了宽皮柑橘表型性状的大部分信息.表型性状的综合评价分析表明,2 39份宽皮柑橘综合评价F值均值为0.480,来源于日本的爱媛21号的F值最高(0.664),来源于日本的扁橘F值最低(0.211). 18个表型性状与综合值F的相关性分析结果表明,除了果皮光滑度外的1 7个表型性状数据均与F值呈极显著相关.采用逐步回归分析方法,筛选出9个表型性状:纵径、果形指数、果皮光滑度、囊瓣数、叶柄长、叶宽、可溶性固形物含量、可滴定酸含量以及还原糖含量.[结论]宽皮柑橘种质资源具有较高的表型多样性,不同地理来源、不同类型的宽皮柑橘性状存在差异,筛选出的9个表型性状可作为宽皮柑橘的综合评价指标.【总页数】11页(P4362-4372)【作者】孙珍珠;李秋月;王小柯;赵婉彤;薛杨;冯锦英;刘小丰;刘梦雨;江东【作者单位】西南大学柑桔研究所,重庆400712;西南大学柑桔研究所,重庆400712;西南大学柑桔研究所,重庆400712;西南大学柑桔研究所,重庆400712;中国农业科学院柑桔研究所,重庆400712;西南大学柑桔研究所,重庆400712;中国农业科学院柑桔研究所,重庆400712;西南大学柑桔研究所,重庆400712;中国农业科学院柑桔研究所,重庆400712;西南大学柑桔研究所,重庆400712;中国农业科学院柑桔研究所,重庆400712;西南大学柑桔研究所,重庆400712;西南大学柑桔研究所,重庆400712;中国农业科学院柑桔研究所,重庆400712【正文语种】中文【相关文献】1.宽皮柑橘机械损伤致损因素分析及缓冲减损防护措施 [J], 陈红;尹伊君;潘海兵;鲍秀兰;李善军;徐勤超;徐翔宙2.云南水稻种质资源农艺性状表型多样性分析及综合评价 [J], 陈越; 丁明亮; 张敦宇; 付坚; 钟巧芳; 肖素勤; 柯学; 程在全3.云南水稻种质资源农艺性状表型多样性分析及综合评价 [J], 陈越; 丁明亮; 张敦宇; 付坚; 钟巧芳; 肖素勤; 柯学; 程在全4.湖南省宽皮柑橘主产区土壤及柑橘叶片和果实营养元素状况分析 [J], 韩健;赵宜波;李先信;罗赛男;符红艳;马先锋;邓子牛5.湖南省宽皮柑橘主产区土壤及柑橘叶片和果实营养元素状况分析 [J], 韩健;赵宜波;李先信;罗赛男;符红艳;马先锋;邓子牛因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
高分辨熔解曲线技术及其临床应用进展李瑜琴;刘权贤;袁阳;张建勇;陈玲【摘要】High-resolution melting(HRM)is a new technology of new gene analysis based on monitoring dou-ble-stranded DNA melting process with saturated fluorescent dyes in real time to reflect the amplicon DNA sequence characteristics.The technology has the advantages of fast,high efficiency,high specificity,low pollution,and low cost. Therefore,it has been widely used in clinical medicine,bioscience,forensic medicine,herbs and food identification and other fields.This paper reviews the basic principles,key factors,and clinical application of HRM.%高分辨率熔解曲线(HRM)技术是一种通过饱和荧光染料实时监测双链DNA的熔解过程,以此反映扩增子DNA序列特性的基因分析新技术.该技术具有快速、高效、高特异性、污染小、廉价等优点,目前已广泛应用于临床医学、生命科学、法医学、药材和食品鉴定领域.本文对高分辨率熔解曲线技术及其在临床医学的应用进行综述.【期刊名称】《海南医学》【年(卷),期】2018(029)007【总页数】3页(P984-986)【关键词】高分辨率熔解曲线技术;医学;应用;进展【作者】李瑜琴;刘权贤;袁阳;张建勇;陈玲【作者单位】遵义医学院附属医院呼吸二科,贵州遵义563000;遵义医学院附属医院呼吸二科,贵州遵义563000;遵义医学院附属医院呼吸二科,贵州遵义563000;遵义医学院附属医院呼吸二科,贵州遵义563000;遵义医学院附属医院呼吸二科,贵州遵义563000【正文语种】中文【中图分类】R392.13高分辨率熔解曲线(high resolution melting,HRM)技术是由美国Idaho公司与美国犹他大学Carl Wittwer实验室于2003年合作开发的一种建立在实时荧光定量PCR(RT-PCR)基础上的新技术[1-2],具有准确、闭管操作、快速、廉价、污染小等优点[3]。
论著 基础研究高分辨熔解曲线分析技术检测A L D H2和A D H1B基因多态性∗姜树朋,童永清,赵㊀锐,李㊀艳ә(武汉大学人民医院检验科,武汉430060)㊀㊀摘㊀要:目的㊀建立高分辨率熔解曲线分析体系检测乙醛脱氢酶G2(A L D H2)和乙醇脱氢酶G1B(A D H1B)基因多态性.方法㊀针对A L D H2和A D H1B基因序列设计短片段引物,在核酸扩增后,使用E v aG r e e n染料分析不同聚合酶链反应(P C R)产物,并与S a n g e r测序法相比较.结果㊀采用高分辨熔解曲线(H R M)法在同一程序下,90m i n内即可成功检测出A L D H2r s671和A D H1Br s1229984各种基因型,且其结果与S a n g e r测序一致.结论㊀采用H R M法检测A L D H2和A D H1B基因多态性快速简单㊁经济有效,值得推广.关键词:高分辨熔解曲线;㊀乙醇脱氢酶G1B;㊀乙醛脱氢酶G2;㊀单核苷酸多态性D O I:10.3969/j.i s s n.1673G4130.2018.13.001中图法分类号:R735文章编号:1673G4130(2018)13G1537G03文献标识码:AH i g h r e s o l u t i o nm e l t i n g a n a l y s i s f o r d e t e c t i o no fA L D H2a n dA D H1B g e n e p o l y m o r p h i s m s∗J I A N GS h u p e n g,T O N GY o n g q i n g,Z HA OR u i,L IY a nә(D e p a r t m e n t o f C l i n i c a lL a b o r a t o r y,R e n m i nH o s p i t a l o f W u h a nU n i v e r s i t y,W u h a n,H u b e i430060,C h i n a)A b s t r a c t:O b j e c t i v e㊀T o e s t a b l i s h t h e s y s t e mo f h i g h r e s o l u t i o nm e l t i n g f o r d e t e c t i o n o f a l d e h y d e d e h y d r oGg e n a s e2(A L D H2)a n d a l c o h o l d e h y d r o g e n a s eG1B(A D H1B)g e n e p o l y m o r p h i s m s.M e t h o d s㊀T h e s h o r t p r i mGe r sw e r e d e s i g n e d f o rA L D H2a n dA D H1B g e n e.D i f f e r e n t PC R p r o d u c t sw e r e a n a l y z e du s i n g E v aG r e e nd y e s a f t e r a m p l i f i c a t i o n,w h i c hw e r e c o n f i r m e db y S a n g e r s e q u e n c i n g.R e s u l t s㊀T h e g e n o t y p e s o fA LD H2r s671a n d A D H1Br s1229984w e r es u c c e s s f u l l y d e t e c t e d i nt h e s a m e p r o c e d u r eb y H R M w i t h i n90m i n,a n d t h e r e s u l t s w e r e c o n s i s t e n tw i t hS a n g e r s e q u e n c i n g.C o n c l u s i o n㊀T h e a s s a y o fH R Mi s s i m p l e,r a p i d,c o s tGe f f e c t i v e,a n d r eGl i a b l e f o r t h ed e t e c t i o no fA L D H2a n dA D H1B p o l y m o r p h i s ma n d i t i sw o r t h y t ob e p o p u l a r i z e d.K e y w o r d s:h i g hGr e s o l u t i o n m e l t i n g;㊀a l c o h o ld e h y d r o g e n a s eG1B;㊀a l d e h y d ed e h y d r o g e n a s e2;㊀s i n g l e n u c l e o t i d e p o l y m o r p h i s m㊀㊀单核苷酸多态性(S N P)作为第三代D N A遗传标记,是指在基因组水平上由单个碱基的变异所引起的D N A序列多态性,包括单个碱基的转换或颠换和单个碱基的插入或缺失.S N P在群体中的发生频率不小于1%,占所有已知多态性的90%以上.S N P标记可用于高危群体的发现㊁疾病相关基因的鉴定㊁药物的设计和测试等,是人类基因组计划走向应用的重要步骤.乙醇脱氢酶G1B(A D H1B)和乙醛脱氢酶G2(A L D H2)是编码酒精代谢相关酶基因中的关键基因,其主要单核苷酸多态性分别r s1229984㊁r s671[1],对应这变异为A D H1Bc.1510G>A和A L D H2c.143A>G.S N P检测方法众多,如限制性片段长度多态性G聚合酶链反应(P C RGR F L P)㊁等位基因特异性P C R(A SGP C R)㊁高分辨熔解曲线(H R M)分析㊁T a qGM a n探针技术㊁S a n g e r测序等.本研究拟建立H R M 法检测A D H1B r s1229984㊁A L D H2r s671基因多态性.1㊀材料与方法1.1㊀材料㊀采集58例健康人群者外周血2m L,乙二胺四乙酸二钾(E D T AGK2)抗凝,保存于-20ħ冰箱备用.1.2㊀仪器与试剂㊀本研究使用所用主要试剂为外周血D N A提取试剂盒(上海星耀医学公司),E v a G r e e n 试剂盒(北京天根公司);主要仪器为S m a r tL a b A s sGi s tG32核酸提取仪(上海星耀医学公司),N a n o D r o p 2000C超微量分光光度计(美国T h e r m oF i s h e r公司),L i g h t C y c l e r480荧光定量P C R仪(瑞士R o c h e 公司).1.3㊀方法1.3.1㊀D N A提取㊀按照上海星耀医学公司外周血7351国际检验医学杂志2018年7月第39卷第13期㊀I n t J L a bM e d,J u l y2018,V o l.39,N o.13∗基金项目:国家重点临床专科建设项目(财社ʌ2010ɔ305号).㊀㊀作者简介:姜树朋,男,技师,主要从事临床分子诊断技术研究.㊀ә㊀通信作者,EGm a i l:y a n l i t f1120@163.c o m.㊀㊀本文引用格式:姜树朋,童永清,赵锐,等.高分辨熔解曲线分析技术检测A L D H2和A D H1B基因多态性[J].国际检验医学杂志,2018,39(13):1537G1539.D N A提取试剂盒说明书进行D N A提取,并使用N a n o D r o p2000C超微量分光光度计测定患者样本D N A浓度和O D260/280值,确保D N A提取质量.1.3.2㊀扩增原理㊀不同D N A分子的片段长度㊁G C 含量㊁碱基分布等是不同的,任何双链D N A分子在加热变性时都会有其相对独特的熔解曲线形状和熔解温度[2].H R M技术的基本原理就是在P C R反应之前加入饱和染料,在P C R反应之后进行升温变性,随着温度的升高,D N A熔解,插入D N A双链中的染料被释放,荧光信号下降,根据熔解曲线的不同来鉴别不同标本基因型,由于较高的温度均一性(即孔间差异小于0.1ħ)和温度分辨率(即每步最小升温幅度0.02ħ)使分辨精度可以达到对单个碱基差异的区分,可有效检测单核苷酸多态性[3].1.3.3㊀引物设计㊀根据N C B IG e n B a n k收录的A LGD H2r671和A D H1B r s1229984序列,采用P r i m e3.0设计短序列引物,并于在线工具P r i m e rB l a s t验证引物,由大连宝生物工程公司合成的引物,引物序列见表1.表1㊀㊀A L D H2r s671与A D H1Br s1229984H R M基因分型引物序列引物名称引物序列熔链温度(ħ)产物大小(b p) A L D H2r s671前引物5ᶄGG G A G T T G G GC G A G T AC G GG3ᶄ59.7562后引物5ᶄGC A G G T CC C AC A CT C AC A G T T TG3ᶄ60.13A D H1Br s1229984前引物5ᶄGG G G A T T A G T A G CA A A A C CC T CA A AG3ᶄ58.99176后引物5ᶄGC A CC A G G T T G C CA C T A A CC A CG3ᶄ61.421.3.4㊀检测体系㊀经条件优化本研究扩增体系确定如下:E v a G r e e n M i x10.0μL,无核酶水7.6μL, D N A1.0μL(约30n g),前引物和后引物均为0.7μL (10μm o l/L).将上述体系L i g h t C y c l e r480荧光定量P C R仪中进行扩增,条件为95ħ变性5m i n后进行P C R循环,P C R循环参数为95ħ10s,60ħ10s,72ħ10s,共45个循环;扩增结束后进入H R M程序:95ħ1m i n,40ħ1m i n,65ħ以0.02ħ/s温度速率升至95ħ,最后40ħ冷却10s.1.3.5㊀验证㊀S a n g e r测序法通常作为检测基因多态性的金标准,以本研究建立的H R M法和测序法平行检测58例样本,比较A L D H2㊁A D H1B基因型的结果进行正确性验证.2㊀结㊀㊀果2.1㊀A L D H2和A D H1B分型结果㊀当L i g h t C y c l e r 480P C R仪程序运行结束后,采用L i g h t C y c l e r 480S c a n n i n g M o d u l e软件中的G e n e S c a n n i n g模块分析, A L D H2㊁A D H1B基因多态性分型结果的原始曲线与导数曲线见图1~4.图1㊀㊀A L D H2基因多态性分型结果的原始曲线2.2㊀A L D H2和A D H1B分型验证㊀在58例样本中,H R M法检测出A L D H2G G型30例,A G型24例,A A型4例;A D H1B A A型29例,A G型26例,G G型3例,与D N A测序法完全符合.采用已建立H R M法重复3次测定各种型别同一浓度的模板D N A,检测结果均相同.证实本研究建立的H R M法可用于检测A L D H2㊁A D H1B基因多态性.㊀㊀注:曲线1为A L D H2杂合子A G型,曲线2为A L D H2野生纯合子G G型,曲线3为A L D H2突变纯合子A A型图2㊀㊀A L D H2基因多态性分型结果的导数曲线图3㊀㊀A D H1B基因多态性分型结果的原始曲线注:曲线1为A D H1B杂合子A G型,曲线2为A D H1B突变纯合子A A型,曲线3为A D H1B野生纯合子G G型图4㊀㊀A D H1B基因多态性分型结果的导数曲线8351 国际检验医学杂志2018年7月第39卷第13期㊀I n t J L a bM e d,J u l y2018,V o l.39,N o.133㊀讨㊀㊀论㊀㊀乙醇及其代谢产物乙醛可以通过多种途径损害肝脏正常的结构与功能,引起酒精性肝炎㊁酒精性肝硬化甚至肝癌[4G5].乙醇脱氢酶(A D H)介导的氧化途径是乙醇代谢为乙醛的主要途径,在肝脏中Ⅰ型A D H活性最高,对乙醇氧化起着主要作用[6].当其βG亚基编码基因A D H1B发生变异,即A D H1B∗1等位基因发生c.143G>A变异,形成A D H1B∗2等位基因,乙醇脱氢酶活性增高,导致乙醇代谢为乙醛的进程加快.A D H1B基因位于染色体色4q21G23处,第3号外显子r s1229984(c.143G>A)是其最常见的遗传变异.在东亚人群中,A D H1B∗2等位基因(即A等位基因)比例特别高,在我国浙江地区A D H1B∗2等位基因频率可达98.5%[7].乙醛脱氢酶(A L D H)是机体内源性或外源性乙醛氧化的关键酶,最常见的A L D H有4种,即A L D H1~A L D H4,其中只有A LGD H2位于肝细胞的线粒体中,对乙醛氧化的K m值最小[8G9].A L D H2由A L D H2基因编码,当其编码基因发生变异,即A L D H2∗1等位基因发生c.1510G>A 变异,形成A L D H2∗2等位基因,乙醛脱氢酶活性降低,导致乙醛代谢减慢,造成乙醛在体内堆积,从而发生亚洲人脸红综合征[9G10].A L D H2基因位于染色体12q24.2处,第12外显子r s671是最重要的遗传变异.在东亚人群中,A L D H2∗2等位基因(即A等位基因)可达40%以上[8].在本研究中采用H R M法在同一程序下,90m i n 内即可成功检测出A L D H2r s671和A D H1B r s1229984各种基因型,且其结果与S a n g e r测序一致.H R M能够区分D N A序列中单个碱基变化(除了第三类S N P,G/C或者A/T),采用相对廉价的饱和染料E v a G r e e n在P C R反应结束后就可以直接进行熔解曲线反应分析,全程闭管检测,与T a q M a n探针法相比节约了大量检测费用[11],是一种经济省时高效的基因多态性检测方法.但是H R M仍有应用局限性,只有P C R产物为小片段时,H R M检测的敏感性和特异性才能达到100%,因此对H R M引物设计要求比普通P C R相对较高.H R M检测精确性受不同D N A浓度的影响[12],所以必须要求起始模板量一致,同时H R M分析依赖饱和染料和具有精密控温能力的仪器才能实现准确检测.当待研究D N A序列的目标S N P位点由于受到同一扩增片段中的相邻突变位点或者S N P位点的干扰时,可能会导致H R M分型的失败.因此,采用高灵敏的H R M技术检测时,必须了解待研究D N A序列的目标S N P和附近可能存在突变位点或其他S N P位点具体情况.4㊀结㊀㊀论㊀㊀本研究中采用H R M法检测A L D H2和A D H1B 基因多态性快速简单㊁经济有效,为H R M技术的临床应用及大规模筛选A L D H2和A D H1B相关疾病易感人群奠定基础.参考文献[1]L IH,B O R I N S K A Y AS,Y O S H I MU R A K,e t a l.R e f i n e d g e o g r a p h i cd i s t r i b u t i o no f t h eo r i e n t a lA L D H2∗504L y s(n e e487L y s)v a r i a n t[J].A n n H u m G e n e,2009,73(3):335G345.[2]M E H R O T R A M,P A T E L K P.H i g hGr e s o l u t i o n m e l t c u r v e a n a l y s i s i n c a n c e rm u t a t i o n s c r e e n[J].M e t h M o l eB i o,2016,1392(1):63G69.[3]V O S S E N R H,A T E N E,R O O SA,e t a l.H 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高分辨率熔解曲线在ABO血型基因526位点单核苷酸多态性检测中的应用黄琬婷;罗赛群;曹微微;覃婉元;沈亚梅;李碧娟;李宁【摘要】Objective To establish a method for detecting single nucleotide polymorphism(SNP) of 526 locus in ABO gene by u‐sing high resolution melting(HRM ) curve .Methods Genomic DNA was extracted from blood samples of 35 individuals randomly , whose ABO blood types were goingto be detected .The HRM method was then used to test the polymorphism at 526 gene locus of genomic DNA in 35 individuals .The accuracy of results was further verified by PCR‐D NA sequencing and ABO blood type serologi‐cal test .Results Among 35 samples ,13 cases were heterozygote and 22 cases were homozygote .Verified by sequencing and sero‐logical tests ,13 cases of G/C heterozygote included 8 cases of B blood type and 5 cases of AB blood type respectively ,while 22 cases of CC homozygote included 10 cases of A blood type and 12 cases of O blood type .The results of HRM analysis were consistent with the results of DNA sequencing and serological tests .Conclusion The HRM method is accurate ,convenient ,efficient and eco‐nomical ,which is expected to be a new method for genotyping ABO blood group .%目的:建立高分辨率熔解(HRM )曲线检测 ABO 血型基因526位点单核苷酸多态性(SNP)的方法。
园艺学报 2012,39(4):777–782 http: // www. ahs. ac. cn Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@宽皮柑橘单核苷酸多态性的高分辨率熔解曲线分型吴波1,2,3,杨润婷1,朱世平2,钟云3,姜波3,曾继吾3,钟广炎3,*(1西南大学园艺园林学院,重庆 400715;2中国农业科学院柑桔研究所,重庆 400712;3广东省农业科学院果树研究所,农业部热带南亚热带果树生物学与遗传资源利用重点实验室,广州 510640)摘 要:高分辨率熔解曲线分析(High resolution melting analysis,HRM)可以检测单碱基改变引起的DNA双链熔解温度(T m)值变化,从而可以对样本在单核苷酸多态性分子标记(Single nucleotide polymor- phism,SNP)上进行基因分型。
通过分析NCBI数据库中宽皮柑橘的表达序列标签(Expressed sequence tag,EST)数据鉴别SNP位点,并用小片段扩增法高分辨率熔解曲线分型技术(High resolution melting analysis of small amplicons)分析11个宽皮柑橘(Citrus reticulata)品种以及柳橙(Citrus sinensis Osbeck var.‘Liucheng’)的5个SNP位点的基因型。
结果显示,小片段扩增法高分辨率熔解曲线分型可以快速、清楚地分辨纯合与杂合基因型,在校正温度差异后也可以很好地分辨同一个SNP位点不同的纯合型。
统计分析表明样本在所有SNP位点上均存在多态性,5个SNP位点的平均多态性信息含量(PIC)为0.3190,显示样本在这组SNP位点上具有较高的杂合率。
关键词:宽皮柑橘;高分辨率熔解曲线;单核苷酸多态性;基因分型中图分类号:S 666.2 文献标识码:A 文章编号:0513-353X(2012)04-0777-06 Genotyping Single Nucleotide Polymorphisms in Mandarin Cultivars Using High Resolution Melting AnalysisWU Bo1,2,3,YANG Run-ting1,ZHU Shi-ping2,ZHONG Yun3,JIANG Bo3,ZENG Ji-wu3,and ZHONG Guang-yan3,*(1College of Horticulture and Landscape,Southwest University,Chongqing 400715,China;2Citrus Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Chongqing 400712,China;3Key Laboratory of Tropical and Subtropical Fruit Biology and Genetic Resource Utilization,Ministry of Agriculture,Fruit Tree Institute,Guangdong Academy of Agricultural Sciences,Guangzhou 510640,China)Abstract:High resolution melting analysis(HRM)is capable of detecting changes in melting temperature(T m)of double strand DNA sequences caused by single nucleotide changes,and is suitable to genotype genetic samples using known single nucleotide polymorphic sites(SNPs). Citrus reticulata ESTs from NCBI EST database were searched for SNPs,and 5 SNPs were selected to genotype 11 mandarin and 1 sweet orange cultivars using HRM genotyping of small amplicons. The results showed that,at a given收稿日期:2011–11–28;修回日期:2012–03–31基金项目:国家自然科学基金项目(30971992);国家现代产业(柑橘)技术体系项目(CARS-27);长江学者和创新团队发展计划项目(IRT0976)* 通信作者Author for correspondence(E-mail:gy_zhong@)778 园艺学报39卷SNP site,a heterozygous genotype could be easily and clearly distinguished from a homozygous genotype by HRM,and 2 different homozygous genotypes could also be easily identified when temperature was calibrated. All 5 SNPs were found polymorphic in analyzed citrus samples,with an average polymorphic information content(PIC)value of 0.3190,indicating that these samples are highly heterozygous at these SNP sites.Key words:mandarin;high resolution melting;single nucleotide polymorphism;genotyping单核苷酸多态性分子标记(SNP)是动、植物基因组中数量最多、分布最广的分子标记,被广泛用于关联分析、生物多样性评价以及遗传图谱构建等。
甜橙和温州蜜柑EST序列分析显示栽培柑橘种内存在大量SNP,但目前柑橘中SNP分子标记的开发和应用仍较少,用到的SNP分型方法是扩增片段酶切多态性检测(Cleaved amplified polymorphic sequences,CAPS)和单链构象多态性检测(Single strand conformation polymorphism,SSCP)(Zhong et al.,2008)。
CAPS只能应用于引起内切酶识别位点发生改变的突变位点,SSCP则需要PCR扩增后聚丙烯酰胺电泳,这两种方法试验周期均较长。
利用高分辨率熔解曲线技术(High resolution melting,HRM)进行SNP分型,具有快速、灵敏、普遍适用的特点,因此在人类致病突变的检测中应用广泛(Erali et al.,2008;López-Villar et al.,2010;Montgomery et al.,2010),在植物尤其在果树研究中的应用相对较少(Lehmensiek et al.,2008;Wu et al.,2008)。
为提高效率,本研究中引入了小片段扩增法高分辨率熔解曲线分型技术进行柑橘SNP分型,结果显示该方法是一种较好的SNP分型技术。
1 材料与方法1.1 生物信息学分析及SNP位点的获得于2011年6月从NCBI EST数据库(http://www. ncbi. Nlm. nih. gov/)下载宽皮柑橘EST序列后,先用SeqClean(Pertea et al.,2003)去除载体污染序列与简单重复末端序列,再用CAP3(Huang & Madan,1999)软件拼接序列,然后用QualitySNP处理鉴别SNP(Tang et al.,2006)。
从Phytozome (http://www. phytozome. org)下载克里曼丁橘基因组序列,建立本地BLAST数据库(Camacho et al.,2008),利用BLASTN程序将EST拼接组与基因组序列对应。
为了尽可能获得遵循自由分离规律的分子标记,随机筛选了5个位于不同基因组拼接大片段上的SNP(表1)进行下一步分析。
1.2 试验材料于2011年8月从国家柑橘种质资源圃采取柳橙和11个宽皮柑橘叶片样本(表1),利用Easy-Pure Plant Genomic DNA Kit(Transgen Biotech)提取全基因组DNA,所提取DNA浓度为20 ~ 50 ng · mL-1。
由于甜橙在这些位点上的基因型已先期通过EST序列分析获得,故将柳橙作为一个参照基因型。
1.3引物设计采用小片段扩增法进行HRM分型(Liew et al.,2004)。
为提高同一SNP位点上两种不同纯合型扩增片段的熔解温度(T m)值之间的差异,应使扩增片段尽可能短,本研究中采用的扩增片段长度在36 ~ 55 bp之间。
用primer5软件设计引物,正反向引物的3′端尽可能靠近SNP位点,尽量避免二级结构与引物二聚体的形成。
一般认为引物T m值在50 ~ 60 ℃之间即可,本试验中引物的T m 值被限制在(53 ± 1)℃范围内,以便于PCR中使用相同的反应条件。
由于在仪器读取熔解曲线过程中,96孔板上各孔之间温度可能存在一定差异,故引入T m已知的序列作为内参进行温度校正,4期吴波等:宽皮柑橘单核苷酸多态性的高分辨率熔解曲线分型 779使用T m 60℃和90℃的内参序列,分别为5′-TTAAATTATAAAATATTTATAATATTAATTATATA TATATAAATATAATA-C3-3′和5′-GCGCGGCCGGCACTGACCCGAGACTCTGAGCGGCTGCTGA GGTGCGGAAGCGGAGGGGCGGG-C3-3′及各自的反向互补序列,内参序列的3′羟基末端均引入3碳烷基(-C3)修饰以阻止内参链在PCR过程中延伸(Gundry et al.,2008)。
1.4 PCR反应PCR扩增在Biometra PCR仪上进行,采用10 μL反应体系,包含40 ng基因组DNA,0.5 U Easy Taq DNA聚合酶(Transgen Biotech),1 × PCR缓冲液(含Mg2+),0.2 mmol · L-1 dNTP,300 nmol · L-1正向和方向引物,4种内参脱氧核糖核苷酸链各100 nmol · L-1,1 × LCGreen Plus染料(Idaho Technology)。