SSR分子标记遗传分析
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殷纪伟,韩贝贝,马莹雪,等.基于SSR分子标记的154份桃品种遗传多样性分析[J].江苏农业科学,2023,51(16):18-26.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2023.16.003基于SSR分子标记的154份桃品种遗传多样性分析殷纪伟1,2,韩贝贝1,马莹雪1,武星廷1,徐振江2,姜建福3,陈昌文3,韩瑞玺1(1.农业农村部科技发展中心,北京100176;2.华南农业大学农学院,广东广州510642;3.中国农业科学院郑州果树研究所,河南郑州450009) 摘要:利用简单重复序列(SSR)分子标记对桃种质资源的遗传多样性和群体结构进行分析,构建桃品种的分子数据库,为桃品种的鉴定提供技术依据。
利用10个SSR标记对154份桃品种进行指纹采集,通过聚类分析和群体结构分析研究其遗传多样性。
结果表明,10对SSR引物共检测出140个等位变异,变异范围为8~27;共获得304个基因型,变化范围为17~59;引物多态性信息含量(PIC)变化范围为0.5109~0.8242,申请品种保护和登记的品种遗传多样性较已知品种低。
根据Nei s遗传距离进行非加权组平均法(UPGMA)聚类分析,供试品种可划分为5个大类,各品种间的遗传距离在0.0293~1.0000之间,其中2对品种未区分开。
对供试品种进行群体结构分析,发现可以划分为4个亚群,大部分材料的亲缘关系比较单一。
方差分析结果表明,10%的遗传变异来自群体间,72%的遗传变异来自群体内部,群体内的变异大于群体间。
154份桃品种的遗传多样性水平适中,群体间的遗传分化程度处于中等水平,同一育种单位的品种遗传距离较近。
研究结果可为不同类型桃育种创新、分子指纹数据库的构建及品种鉴定提供参考依据。
关键词:桃;SSR;遗传多样性;群体结构 中图分类号:S662.102 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2023)16-0018-08收稿日期:2022-10-11基金项目:物种品种资源保护项目(编号:h20210472);农产品质量安全标准体系建设(编号:2130109)。
SSR分析遗传多样性1 SSR简介简单重复序列,也称微卫星(SSR),其串联重复的核心序列为1-6bp,其中最常见的是双核苷酸重复,即(CA)n和(TG)n,在植物基因组中(AT)n最多,长度一般在100bp以内。
尽管微卫星DNA分布于整个基因组的不同位置,但其两端序列多是保守单拷贝序列,因此可以根据这两端的序列设计以对特异引物,通过PCR技术将其间的核心微卫星DNA序列扩增出来,利用电泳分析技术就可以获得其长度多态性。
SSR标记的高度多态性主要来源与串联数目的不同。
根据分离片段的大小决定基因型,并计算等位基因发生频率。
2 SSR的分类根据SSR核心序列排列方式的不同,可分为3种类型:1)完全型,指核心序列以不间断的重复方式首尾相连构成的DNA。
如:ATATATATATATATATATATATATATATATATAT;2)不完全型,指在SSR的核心序列之间有3个以下的非重复碱基,但两端的连续重复核心序列重复数大于 3 。
如:ATATATATGGATATATATATCGATATATATATATATATGGATATATATAT;3)复合型,指2个或2个以上的串联核心序列由3个或3个以上的连续的非重复碱基分隔开,但这种连续性的核心序列重复数不少于5 。
如:ATATATATATATATGGGATATATATATATA 。
3种类型中完全型是SSR标记中应用较多的一种类型。
3 SSR在植物基因组中的分布在植物中,平均23.3kb就有一个SSR;双子叶植物中的SSR数量大于单子叶植物,前者两个SSR之间的平均间距为21.2kb,后者为64.6kb;绝大多数单碱基重复型及2碱基重复型SSR存在于非编码区,3碱基重复型多位于编码区。
4 SSR标记的应用目前SSR分子标记已成为系谱分析、分类鉴定、亲缘关系分析、体细胞杂种鉴定、遗传图谱构建、基因定位、育种材料早期选择首选的分子标记之一。
SSR技术已在苹果、梨、桃、杏、葡萄、柑橘、称猴桃、板栗、核桃、樱桃、山植、椰子等果树上有了很多的应用。
水稻遗传学研究中的分子标记技术应用水稻是全球最重要的粮食作物之一。
水稻遗传学研究对于提高水稻的产量、品质和抗逆能力具有重要作用。
分子标记技术是水稻遗传学研究中重要的工具。
本文将介绍分子标记技术在水稻遗传学研究中的应用。
一、分子标记技术的基本原理分子标记技术是通过特定的酶切位点、多态性DNA序列或基因座来标记和分离物种的DNA片段。
分子标记技术可以在不同个体之间寻找差异性,从而进行遗传分析。
在水稻遗传学研究中,分子标记可以用于鉴定遗传多样性、连锁分析、QTL(数量性状位点)定位和基因克隆等方面。
二、SSR分子标记在水稻遗传学研究中的应用SSR(Simple Sequence Repeat)分子标记是指重复长度为1-7个碱基的DNA序列。
SSR标记在水稻遗传学研究中广泛应用,已被用于水稻种质资源的品种鉴定和遗传多样性的分析。
SSR技术可以通过异源杂交的方式选育具有优异性状的水稻新品种。
SSR标记还可以帮助水稻研究者在QTL定位、基因克隆和表达分析等方面取得成功。
三、SNP分子标记在水稻遗传学研究中的应用SNP(Single Nucleotide Polymorphism)分子标记是指DNA序列上仅存在单个核苷酸的变异。
SNP标记在水稻遗传学研究中有广泛应用。
SNP技术可以通过筛选SNP标记,帮助水稻育种者进行基因敲除和区域特异表达的分析。
SNP技术还可用于遗传多态性鉴定、遗传地图构建和基因定位。
四、CRISPR/CAS9基因编辑在水稻研究中的应用CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术,可用于在水稻基因组中实现精准编辑。
CRISPR/Cas9技术可以用于水稻育种和遗传学研究,如克隆和分析QTL、研究水稻抗逆性等。
在水稻育种方面,CRISPR/Cas9技术可以用于改善水稻品质、提高产量和抗病抗旱等方面。
五、总结分子标记技术在水稻遗传学研究中扮演了重要角色。
SSR、SNP和CRISPR/CAS9技术都是最新的生物技术工具,可用于水稻育种和遗传学研究。
SSR分子标记在植物遗传育种中的应用摘要: SSR ( Simple Sequence Repeat)是建立在PCR技术上的一种广泛应用的分子标记,具有含量丰富、多态性高、共显性等优点。
简要介绍了SSR标记技术的原理和特点,并总结了该技术在植物遗传多样性、遗传图谱构建、分子标记辅助选择、种质资源保存、利用评价、植物群体遗传分析等方面的应用。
关键词:SSR ( Simple Sequence Repeat) ;分子标记;遗传多样性;遗传图谱;遗传分析在人类及动植物的基因组中,包括内含子、编码区及染色体上的任一区域,均存在着1-6个核苷酸为基本重复单位的串联重复序列(simple sequence repeats),简称SSR,又称微卫星DNA(microsatellite DNA),其长度大多在100bp 以内。
研究表明,在真核生物中大约每隔10-50kb就存在1个微卫星,其主要以2个核苷酸为重复单位,也有一些微卫星重复单位以3个核苷酸,极少数为4个核苷酸或更多,如(GA)n、(AC)n、(GAA)n、(GATA)n等。
人和动物中的微卫星重复单位主要为(TG),植物基因组中(AT)重复较(AC)重复更为普遍。
而且从进化的角度看,物种间重复序列的差异是自然选择和生物对环境适应的结果,生物进化的水平越高,重复序列占DNA总量的比重就越大,如噬菌体基因组中重复序列占10%,细菌位20%,酵母为30%,小麦为83%,在人的基因组中这一指数高达90%。
遗传标记(Genetic markers)是指与目标性状紧密连锁且与该性状共同分离并易于识别的可遗传等位基因变异。
在遗传育种研究中,遗传标记指的是与目标性状紧密连锁,同该性状共分离的可遗传的标识。
遗传标记已经经历了形态标记,细胞学标记,生化标记和分子标记4个阶段。
前3类遗传标记都是对基因的间接表达,并且标记位点少,多态性差,容易受到季节变化、环境因素等的影响,所以已经逐步被分子标记所代替。
模块八 分子标记技术一、SSR 技术 1.实验目的利用现代分子生物学技术揭示DNA 序列的遗传多态性即建立DNA 水平上的遗传标记。
为分子遗传图谱的构建、遗传多样性分析与种质鉴定、重要性状基因定位与图位克隆、转基因生物鉴定、分子标记辅助育种等研究奠定实验技能基础。
通过此实验了解和掌握利用SSR 和AFLP 分子标记检测植物基因组DNA 的遗传多态性的基本原理和实验方法。
2. 实验原理SSR :根据SSR 两端保守的单拷贝序列设计一对特异引物,通过PCR 技术将其间的核心微卫星DNA 序列扩增出来,利用电泳分析技术就可获得其长度多态性。
每个SSR 座位两侧一般是相对保守的单拷贝序列,扩增每个位点的微卫星DNA 序列,再经聚丙烯酰胺凝胶电泳,比较扩增带的带型,就可检测到不同个体在某个SSR 座位上的多态性。
3. 实验仪器离心机、移液器(100-1000ul ,10-50ul )、PCR 仪、垂直板电泳设备。
4. 实验试剂MgCl 2,引物,dNTP ,10ХPCR 缓冲液,DNA 聚合酶,无菌去离子水。
5. 实验方法(1)将200 µL 离心管、模板DNA 、引物、dNTP 、10 × buffer 、无菌去离子水和DNA 聚合酶置于冰上溶解。
(2)依次向无菌的200 µL 离心管中加入如下成份,轻轻混匀,离心去除气泡。
(3)将离心管置于PCR 仪中,按照以下程序进行PCR 反应。
模板DNA 20-60 ng MgCl2 15-40 nmol 引物(各) 2-8 pmol dNTP 1-5 nmol PCR 缓冲液 1Х DNA 聚合酶 1-5 U Total20 µL(4)变性聚丙烯酰胺凝胶电泳:利用聚丙烯酰胺凝胶检测SSR-PCR 结果。
SSR-PCR 扩增产物可能仅仅存在几个碱基的差异,通常采用聚丙烯酰胺凝胶(银染体系)电泳方法检测。
相对于琼脂糖凝胶电泳而言,聚丙烯酰胺凝胶电泳能够更好的区分微小片断的差异,能够检出的等位基因位点多,多态性信息含量值较高,因此适用于SSR 标记的结果检测。
小麦RIL群体SSR分子标记偏分离的遗传分析本文将探讨小麦RIL(杂交种群体的关系系列)群体中通过SSR分子标记偏分离(MSR)的遗传分析的方法。
为此,我们分别采用了基因多样性指数、群体化学平衡(PC)、连锁对应分析(LCA)和图形聚类(GC)这4种遗传分析方法。
在分析中,我们发现基因多样性指数和群体化学平衡都指示了小麦RIL群体中存在着大量的遗传冗余,从而支持着它们来自同一种基因池。
然后,我们使用LCA和GC方法发现了382条SSR分子标记中具有显著偏分离的156条标记。
最后,使用此数据集进行了更深入的遗传分析,证明了小麦RIL群体的遗传结构拥有复杂的聚集性结构。
因此,本文得出结论,使用SSR分子标记偏分离的方法,我们可以高效地检测小麦RIL群体中存在的差异性,从而揭示它们的复杂的遗传结构,并有助于开发更有效的植物育种技术。
为了更好地发掘小麦RIL群体中的差异,我们将这些156条标记组装到一个48.1 kb的连续DNA段上,并对其进行了分子功能注释。
结果发现,在这个48.1kb DNA段上,共计有127个基因,其中大部分都表达出了某种特定的功能,如激素代谢、核酸代谢、转录调控等。
此外,有一部分基因来自抗性和自然选择。
这些数据表明,小麦RIL群体中存在大量复杂遗传信息,用于支持植物育种和抗病。
此外,本研究还提出了一些有用的建议,以更有效地利用MSR技术进行植物育种。
例如,应深入研究MSR技术发掘小麦RIL群体保留的遗传多样性,以及如何将MSR特定的遗传信息应用于植物育种中,用于改良植物的农业性状。
同时,应该深入研究MSR技术对植物的抗病性和耐逆性如何影响,以及如何有效利用MSR技术改良植物抗病性和耐逆性等方面。
最后,应当依据MSR技术提出新的研究课题,以更好地发掘小麦RIL群体中未知的遗传信息,并有助于更进一步的植物育种技术应用。
总的来说,MSR技术在小麦RIL群体中发掘出了大量的遗传多样性,有助于植物育种改良。
中国瓜菜收稿日期:2023-04-23;修回日期:2023-08-15基金项目:国家重点研发计划项目子课题(2018YFD1000805-03);中国农业大学烟台研究院政策引导性项目(Z202206);中国农业大学本科生URP 项目(U2022067)作者简介:满孝源,男,在读本科生,研究方向为设施农业科学与工程。
E-mail :*****************通信作者:陈晓峰,男,副教授,研究方向为作物遗传育种。
E-mail :*****************黄瓜(Cucumis sativus L.,2n =14)是葫芦科黄瓜属一年生蔓生植物,是一种世界性蔬菜,又名王瓜、胡瓜、青瓜,在果菜类蔬菜中具有很高的地位[1]。
我国是黄瓜生产大国,其栽培面积占世界黄瓜栽培总面积的一半以上,产量和规模均居世界第一位。
山东黄瓜地方品种由于栽培历史较久和引入途径不同,加之山东省不同地区气候差异较大,在长期自然和人工定向选择下,形成类型多、品种资源丰富的特点[2-3]。
以白黄瓜和地黄瓜为代表的烟台地方黄瓜,因其具有品质优良、营养丰富、口感鲜脆等特点,市场地位不断提高[4-5]。
随着市场需求扩大,黄瓜栽培及其选育品种逐渐增多,原优良品种在选育过程中纯度逐渐降低,在生产中重名现象普遍,烟台地区种质资源研究相对落后,导致优质种质流失严重[6]。
21世纪以来,分子生物学得到了突飞猛进的发展,越来越多的分子标记技术相继出现,并逐渐广泛应用于作物遗传育种、植物亲缘关系鉴别、基因库构建等各个领域,例如RFLP 、ISSR 、RAPD 、AFLP 、SSR 等[7-10]。
SSR (Simple Sequence Repeat )称应用SSR 分子标记分析烟台地区黄瓜种质资源遗传多样性满孝源,王湘懿,张凯歌,胡凌,陈晓峰(中国农业大学烟台研究院山东烟台264670)摘要:以22份黄瓜为材料,利用SSR 分子标记技术进行遗传分析,构建22份黄瓜种质的指纹图谱和分子身份证。
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2013, 39(2): 238−248 /zwxb/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@本研究由国家科技支撑计划项目(2011BAD07B02), 河南省重大科技专项(111100110100)和国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2009AA101102)资助。
*通讯作者(Corresponding author): 茹振钢, E-mail: rzgh58@第一作者联系方式: E-mail: lxj227@Received(收稿日期): 2012-07-30; Accepted(接受日期): 2012-10-09; Published online(网络出版日期): 2012-12-11. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20121211.1739.022.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2013.00238应用SSR 分子标记分析小麦品种(系)的遗传重组李小军 冯素伟 李 淦 董 娜 陈向东 宋 杰 茹振钢*河南科技学院小麦中心 / 河南省高校作物分子育种重点开放实验室, 河南新乡453003摘 要: 为了解小麦品种形成中亲本基因组的遗传重组和遗传保留区段的分布特点, 对周麦18和百农AK58及其衍生品系共23个材料进行了全基因组SSR 扫描分析。
遗传重组分析表明, 单交组合的平均重组数(12.3)低于回交组合(13.9); 染色体4A 、5A 、7A 、1B 、3B 、4B 、7B 、1D 、2D 、3D 、5D 、6D 和7D 重组发生较多, 其余染色体重组相对较少, 染色体的中间区段与远端区段重组数相当, 分别为6.1和6.0。
子代间基因组比较发现, 一些染色体区段成为重组的多发区, 如5D 的gwm358–wmc357、6D 的cfd49–barc196、7A 的wmc158–barc23和7B 的gwm274–gwm146区段, 分别有35、19、15和14次重组。
SSR标记在玉米研究中的应用研究进展SSR(Simple Sequence Repeats)是一类分子标记,在玉米研究中被广泛应用于遗传多样性分析、种质资源评价、亲缘关系确定、基因定位与连锁图构建、优良品种选育等方面。
随着分子生物学、生物信息学和基因组学等领域的快速发展,SSR标记的应用也得到了不断加强和拓展。
一、遗传多样性分析遗传多样性是指种群或个体间基因型和表型的差异程度。
通过SSR标记的多态性分析,可以准确测定玉米种质资源的遗传多样性水平,评估品种的亲缘关系,为玉米育种提供依据。
通过分析遗传多样性,可以发现不同地理分布的玉米亚种之间的遗传差异,从而为玉米的种质创新和种质改良提供理论指导。
二、新品种选育在玉米育种中,新品种的选育需要对大量的种质资源进行筛选和评估。
SSR标记可以帮助鉴定表现良好的亲本,加速杂交配制和品质改良过程。
通过SSR标记与目标性状之间的关联分析,可以筛选出与特定性状相关的分子标记,缩短选育周期,提高选育效率。
SSR标记也可用于品种纯度鉴定和品种保护。
三、基因定位与连锁图构建SSR标记常用于基因定位和连锁图构建,有助于了解玉米基因组结构和基因座间的遗传距离。
通过标记与性状的关联分析,可以找出与目标性状相关的分子标记,进而鉴定和定位相应的基因。
SSR标记的高度多态性和均匀分布特性,为构建高密度的连锁图提供了可靠的工具,促进了玉米的分子遗传学研究。
四、种质资源评价SSR标记可以帮助对玉米种质资源进行鉴定和评价。
通过遗传多样性的分析,可以评估遗传资源的丰富性和多样性。
通过SSR标记的分析,可以揭示种质资源中的关联关系和遗传背景,为玉米育种提供合适的亲本材料和育种策略。
SSR标记在玉米研究中有着广泛的应用。
通过对遗传多样性的研究,可以了解玉米种质资源的多样性和遗传背景,为玉米育种提供理论依据。
通过与目标性状的关联分析,可以筛选出与特定性状相关的分子标记,加速选育过程。
通过基因定位和连锁图构建,可以了解玉米基因组结构和基因座间的遗传距离。
SSR分析遗传多样性SSR(Simple Sequence Repeat,简称SSR),也称为微卫星分子标记,是一类单核苷酸序列的重复结构,广泛分布在基因组中。
SSR具有高度多态性、遗传稳定性好、易于分析和重复性高等优点,因此在遗传多样性研究中得到广泛应用。
首先,选择适当材料是进行SSR分析的基础。
一般来说,选择具有代表性的材料样本,包括不同种群、地理分布范围广等特点的样本,以最大程度地反映种群的遗传多样性。
样本采集时应注意确保样本的纯度,避免杂交或污染。
同时,还要保证样本数量足够,以提高分析的准确性与可靠性。
其次,进行实验方法。
SSR分析主要包括DNA的提取、PCR扩增和基因分型三个步骤。
DNA提取是获取样本基因组DNA的关键步骤,要注意选择适当的提取方法,以保证提取的DNA质量和纯度。
PCR扩增是从样本DNA中扩增出所需的微卫星DNA序列,需要根据相关文献选择适当的引物。
在PCR扩增过程中,要注意避免扩增偏倚,并进行质控措施以确保扩增产物的准确性。
基因分型是利用PCR扩增得到的扩增产物进行电泳分析,可以采用聚丙烯酰胺凝胶电泳或毛细管电泳等方法。
电泳分析结果可用于构建遗传图谱、计算遗传相似性和种群遗传结构等。
最后,进行数据分析。
根据电泳分析结果,我们可以计算各个样本的等位基因频率和遗传多样性指数等。
等位基因频率是指不同等位基因在样本中的占比,可以用于估计种群的遗传多样性和变异程度。
遗传多样性指数包括多态信息内容(PIC)、香农信息指数(I)和Weir&Cockerham's Fst等。
PIC是一种测量位点多态性的指标,I是一种描述群体内基因多样性的指标,Fst则是一种测量种群间基因流动程度的指标。
这些指标的计算可以借助计算机软件进行。
总结来说,SSR分析遗传多样性是一种重要的分子标记技术,其研究流程包括材料选择、实验方法和数据分析等步骤。
通过SSR分析,可以揭示不同种群之间的遗传多样性特征,为种质资源鉴定、基因组定位和保护物种等方面的研究提供重要依据。
苹果品种鉴定技术规程 ssr分子标记法全文苹果品种鉴定技术规程—— SSR分子标记法一、技术原理SSR(Simple Sequence Repeats)分子标记法是一种常用的遗传标记技术,也称为微卫星标记法。
该技术基于植物DNA中包含的重复序列,通过PCR扩增特定的SSR位点,进而对DNA序列进行分析,从而实现对苹果品种的鉴定。
二、实验步骤1. DNA提取:从苹果叶片或幼芽中提取基因组DNA。
2. SSR扩增反应:选择特定的SSR引物对DNA进行PCR扩增反应,得到扩增产物。
3. PCR产物分析:将PCR产品通过电泳方法分离在聚丙烯酰胺凝胶上,通过比较DNA片段迁移距离,鉴定不同苹果品种之间的差异。
三、实验材料1.离心管和PCR试管:用于提取DNA和进行PCR反应。
2. DNA提取试剂盒:用于提取DNA样品。
3. SSR引物组合:根据需要选择适宜的SSR引物。
4. PCR试剂盒:用于PCR反应。
5. DNA电泳试剂盒:用于DNA样品分离。
四、实验操作细节1. DNA提取:按照DNA提取试剂盒的说明进行操作,提取苹果叶片或幼芽中的基因组DNA。
2. SSR扩增反应:准备PCR反应体系,包括DNA模板、引物、酶和缓冲液等。
根据引物选择,设置合适数量的PCR反应管。
3. PCR条件设置:根据引物的特性,设置适当的扩增温度和周期。
4. PCR产物分析:将PCR反应产物通过电泳方法分离在聚丙烯酰胺凝胶上,根据DNA片段大小进行鉴定。
5.结果解读:根据电泳图像,比较不同苹果品种之间的DNA条带差异,判断品种间的差异和相似性。
五、结果分析1. SSR分离电泳图像:根据电泳分离的结果,分析苹果品种之间的遗传关系和差异。
2. SSR结构鉴定:通过比对已知品种的SSR位点,来反推未知品种的SSR结构和遗传关系。
3. SSR图谱构建:通过整理分析的SSR位点数据,构建苹果品种的SSR图谱,进一步研究苹果品种的遗传表达规律。
小麦品种纯度鉴定ssr分子标记法
小麦品种纯度鉴定是指通过分子标记技术对小麦品种的遗传纯
度进行鉴定。
SSR(Simple Sequence Repeat)分子标记法是一种常
用的分子标记技朮,也称为微卫星分子标记。
下面我将从几个方面
来详细介绍小麦品种纯度鉴定SSR分子标记法。
首先,SSR分子标记法的原理是利用DNA序列中的微卫星序列
进行分子标记。
微卫星是DNA序列中短重复的核苷酸序列,它们在
基因组中存在广泛且具有高度多态性。
通过PCR扩增和电泳分析,
可以检测微卫星位点的多态性,从而对不同小麦品种进行鉴定。
其次,小麦品种纯度鉴定SSR分子标记法的步骤包括DNA提取、PCR扩增、电泳分析和数据解读。
首先是DNA提取,从不同小麦品
种的叶片或种子中提取DNA样品;然后进行PCR扩增,利用特定的
微卫星引物对DNA进行扩增,得到特定微卫星位点的DNA片段;接
下来是电泳分析,将PCR产物进行电泳分离,根据片段大小进行鉴定;最后是数据解读,根据电泳图谱分析不同小麦品种的微卫星位
点多态性,从而判断它们的遗传纯度。
另外,SSR分子标记法具有高度多态性、重复性强、稳定可靠
等特点,可以对小麦品种进行高效的鉴定。
通过分析不同小麦品种
的微卫星位点多态性,可以快速、准确地鉴定小麦品种的遗传纯度,为小麦育种和品种纯度管理提供重要的技术支持。
综上所述,小麦品种纯度鉴定SSR分子标记法是一种有效的分
子标记技朮,通过对小麦品种的微卫星位点多态性进行分析,可以
实现对小麦品种遗传纯度的准确鉴定,为小麦育种和种质资源管理
提供重要的技术手段。
ssr分析的基本原理SSR分析的基本原理。
SSR(Simple Sequence Repeat)是一种常用的分子标记技术,它是通过PCR扩增DNA中的简单重复序列而得到的。
在分子生物学和遗传学研究中,SSR分析被广泛应用于种质资源鉴定、遗传多样性分析、遗传连锁图谱构建等领域。
本文将介绍SSR分析的基本原理,以帮助读者更好地理解和应用这一技术。
首先,我们需要了解SSR的基本结构。
简单重复序列是由1-6个碱基组成的短序列,这些序列在基因组中可以连续重复数次,形成了多态性位点。
SSR分析就是利用这些多态性位点进行遗传分析。
在PCR扩增过程中,引物会特异性地结合到目标DNA序列的两端,然后进行扩增,最终得到一系列不同长度的DNA片段。
这些不同长度的片段就是由于样品中存在着不同数量的重复序列而导致的。
其次,SSR分析的原理是基于多态性位点的存在。
由于不同个体之间存在着基因组中SSR位点的差异,因此在PCR扩增后得到的DNA片段长度也会有所不同。
通过检测这些不同长度的DNA片段,我们可以对不同个体进行鉴定和区分。
这种基于多态性位点的分析方法,使得SSR成为了一种非常有价值的分子标记技术。
另外,SSR分析的基本原理还包括了PCR扩增和电泳分析。
在进行SSR分析时,首先需要设计引物,这是非常关键的一步。
引物的选择会直接影响到PCR扩增的效果和结果的准确性。
然后进行PCR扩增,得到DNA片段混合物。
最后,将PCR产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,根据DNA片段的长度差异,就可以对不同样品进行鉴定和分析。
总的来说,SSR分析的基本原理是基于DNA序列中的简单重复序列,利用PCR扩增和电泳分析得到多态性位点的DNA片段,从而对不同个体进行鉴定和分析。
这一技术的应用范围非常广泛,可以在植物、动物、微生物等各个领域得到应用。
通过对SSR分析的基本原理的深入了解,我们可以更好地应用这一技术,为科研工作提供更多的帮助和支持。
在实际应用中,我们还需要注意引物的设计、PCR扩增条件的优化、电泳分析结果的解读等方面的问题。
SSR分子标记遗传分析
实验原理:
SSR简单序列重复标记(Simple sequence repeat, 简称SSR标记),也叫微卫星序列重复,是由一类由几个核苷酸(1-5个)为重复单位组成的长达几十个核苷酸的重复序列,长度较短,广泛分布在染色体上。
由于重复单位的次数的不同或重复程度的不完全相同,造成了SSR长度的高度变异性,由此而产生SSR标记。
虽然SSR在基因组上的位置不尽相同,但是其两端序列多是保守的单拷贝序列,因此可以用微卫星区域特定顺序设计成对引物,通过PCR技术,经聚丙烯酰胺凝胶电泳,即可显示SSR位点在不同个体间的多态性。
优点:(1)标记数量丰富,具有较多的等位变异,广泛分布于各条染色体上;
(2)是共显性标记,呈孟德尔遗传;
(3)技术重复性好,易于操作,结果可靠。
缺点:开发此类标记需要预先得知标记两端的序列信息,而且引物合成费用较高
实验材料:
欧美山杨杂种幼嫩叶片
实验器具、药品:
模板DNA、dNTP、PCR提取Buffer、Mg2+、上游引物、下游引物、Taq酶、去离子水、琼脂糖、Gel-RED染色剂、1×TAE、PCR仪、琼脂糖凝胶电泳系统、紫外凝胶成像系统
SSR引物及退火温度
位点Loci
重复单元
Repeat unit
引物序列(5′-3′)
Primer sequence (5′-3′)
退火温度
T(℃)
PTR2 (TGG)8AAGAAGAACTCGAAGA TGAAGAACT(F) ACTGACAAAACCCCTAA TCTAACAA(R)
63℃
PTR7 (CT)5A T(CT)6A TTTGA TGCCTCTTCCTTCCAGT(F)
TA TTTTCA TTTTCCCTTTGCTTT(R)
49.4℃
PTR14 (TGG)5TCCGTTTTTGCA TCTCAAGAA TCAC(F)
A TACTCGCTTTA TAACACCA TTGTC(R)
55.4℃
实验步骤:
1.总DNA的提取
采用CTAB法提取植物总DNA
(1)取700ul CTAB提取液加入20ul巯基乙醇于65℃金属浴内预热;
(2)称取适量植物叶片,放入消过毒的研钵中,迅速加入液氮研磨成白色粉末;
(3)将粉末移入提取液,混匀,65℃水浴(或金属浴)30min,其间不时的温和摇匀;
(4)加入700ul氯仿:异戊醇(24:1)轻轻摇匀,10000rpm 离心10min,取上清(重复2次);(5)加入700ul异丙醇室温沉淀10min,10000rpm 离心10min,弃上清;
(6)用70%乙醇洗两次,37℃气干.去除DNA表面的盐或试剂小分子物质;
(7)加入20ul灭菌的去离子水溶解DNA;
(8)利用0.7%的琼脂糖凝胶电泳检测提取的总DNA的含量和纯度。
2.总DNA的检测
用琼脂糖凝胶电泳法对所提取到的基因组DNA进行质量检测。
通常用浓度为0.7%(W/V)的琼脂糖凝胶电泳检测植物的基因组DNA,步骤如下:
(1)称取0.14g琼脂糖,加入20ml 1×TAE电泳缓冲液,在微波炉中加热2分钟左右将琼脂糖溶解(以上数据根据制胶板大小及胶厚度而变化);
(2)将琼脂糖倒入模具,凝胶厚度一般为0.3-0.5cm迅速在模具一端安插好梳子,检查有无气泡,如有气泡,将气泡赶走。
(3)室温下避光水平放置15-20分钟后,琼脂糖溶液完全凝固,小心拔出梳子,将凝胶放置于电泳槽中。
(6)加入电泳缓冲液至电泳槽中,让液面高于胶面1mm,这样凝胶两端的电压几乎与外加电压相等,电泳效率高。
注意:电泳槽中的缓冲液与凝胶配制所用的缓冲液应为同一批配制,若电泳缓冲液与凝胶中的离子强度和PH值不一致将影响核酸的迁移。
(7)在3ul DNA样品中加入1-2ul的上样缓冲液充分混匀,用移液器将DNA样品加入样品孔中。
溴酚蓝,分子量为670,在不同浓度的凝胶中迁移速度基本相同,它的分子筛效应小,近似于自由电泳故被普遍用作指示剂。
(8)接通电泳槽与电泳仪的电源,一般正极为红色,切记DNA样品向正极泳动。
电压选择为1-5V/cm(长度以两个电极之间的距离计算),经过计算,选择40V电压
(9)根据指示剂的位置,判断是否终止电泳,切断电源后,再取出凝胶。
含染色剂的凝胶可以直接紫外灯下观察结果或拍照记录。
3.PCR扩增
反应总体积20μL包括:引物F 2μL;引物R 2μL;DNA模板2μL;Taq酶0.3μL;dNTP
O 8.9μL。
1.6μL、10×buffer 2μL;Mg2+ 1.2μL;H
2
反应程序: 94℃预变性3min; 94℃变性45s;退火温度52℃ 45s;72℃延伸105s,反应30个循环;72℃延伸10min。
4.PCR产物的电泳分离
用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分离PCR产物。
(1)胶板的制备:
①把电泳用的玻璃板分别用水洗净,并用去离子水冲一遍,晾干;
②配胶(21ml);10.08g尿素,2.1ml 10xTBE,4.2ml 30%的丙烯酰胺加水至21ml
(2)灌胶:在配好的凝胶中加入10.5ul 的TEMED,再加入105ul AP 轻轻摇匀,注意不要起气泡。
然后立起胶板,稍微倾斜,将配好的胶沿玻璃的一侧缓慢倒入胶板间的空隙内,倒满胶后,垂直放置胶板,将梳子的平面插入胶面,静置3h 以上,或过夜。
(胶中不要留有气泡)
(3)上样:胶凝后,轻轻拔出梳子,把胶板固定在电泳槽上,在槽中加入1xTBE溶液没过胶面。
在20ul 样品中加入5ul 凝胶加样缓冲液于80-100℃加热变性5min后立即放于冰上,使其保持单链状态。
上样用微量进样器,混匀,每个样品取10ul。
4.电泳:上完样后,立即开始。
当第二道染料(二甲苯箐FF)即将出胶时停止电泳(一般3h)。
5.银染
(1)倒出电泳液,取下胶板,将两块板轻轻撬开。
用拨胶器将胶从胶板上取下来,放入固
定液中。
(2)固定:将胶放入方盘中,倒入固定液,没过胶面。
轻轻晃动15min,将胶板取出,回收固定液;用去离子水浸泡2min,控干,重复两次。
(2)染色;将胶转入染色液,轻轻摇15min;取出后用去离子水浸泡2min,控干;在去离子水中浸泡20s,立即取出,控干水。
(4)显影:将胶放置于300ml 预冷的显影液中,充分摇动,直至其余条带清晰可见;将回收的等体积固定液倒入显色液中,摇3-5min终止显色;用去离子水洗两遍。
(5)将胶用凝胶成像系统白光照相保存或将胶板置于室温晾干。
然后扫描。