CN103421895B - 用于检测百合属植物微卫星标记的引物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及分子生物学DNA标记技术与应用领域,旨在提供一种用于检测百合属植物微卫星标记的引物。该组引物共有57个引物对且在检测过程中同时使用,57个引物对的序列如SEQ ID NO: 1至SEQ ID NO: 114所示。本发明的57个微卫星标记在32个百合种或品种中有多态性,在32个百合种或品种中进行的遗传多样性分析与百合属植物分类常识相吻合是稳定存在的新标记,可以直接将本发明所提供的57个标记应用于更多百合属植物上,进行种质资源遗传多样性分析、遗传图谱构建和分子标记辅助育种中。本发明的57个微卫星标记来自于“索邦”百合六个组织,这为研究这些标记所可能具有的功能奠定了良好的基础。
Description
技术领域
本发明涉及分子生物学DNA标记技术与应用领域,特别涉及用于检测百合属植物微卫星标记的引物。
背景技术
微卫星标记,也称SSR标记,是一种共显性标记,具有多态性高,重复性好,易于检测的优点,被广泛应用于种质资源亲缘关系鉴定、遗传图谱构建、功能基因的筛选和分子标记辅助育种等工作中。微卫星的来源有三种:利用已公布的表达序列标签信息;利用基因组信息;利用转录组信息。
百合的基因组巨大(36GB),重复序列多,现有的技术尚不足以进行百合全基因组测序。截止2013年7月16日,GeneBank公布的百合属表达序列标签(EST)有4099条,先后有杨素丽、Sung-Il Lee和杜方等利用EST序列开发了共35个百合微卫星标记。显然,由于GeneBank公布的百合属表达序列标签数量有限,所能开发的微卫星标记的数量也是有限的。应用新一代高通量测序平台Illumina HiseqTM 2000能够以较低的价格、较快的速度获得较多的转录组信息,是大量开发百合微卫星标记的有效方法。
本发明利用本课题组前期开发的东方百合“索邦”六组织的转录组信息寻找微卫星,经5类百合品种和8个野生型百合共32个不同基因型百合筛选,得到57个不同于前人的具有多态性的通用型标记。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,克服现有技术中百合分子标记数量不足的缺点,提供一组用于检测百合属植物微卫星标记的引物,增加百合属分子标记的数量以应用于今后的育种工作中。
为了解决技术问题,本发明提供了一组用于检测百合属植物微卫星标记的引物,该组引物共有57个引物对且在检测过程中同时使用,57个引物对的序列如SEQ ID NO: 1至SEQ ID NO: 114所示。
所述百合属植物是指下述32种百合材料:布鲁内罗、拉丁红、白萘丽、帕凡、爱莱尔、红色风暴、波蒂尼、芬雅、法吉奥、晚安、响玲、白精灵、莱瑞芙、索邦、里伯拉、水晶布兰卡、走廊、甜梦、马可波罗、眼镜蛇、科瓦那、西安、仙女宁芙、木门、卷丹、巨球百合、野百合、兰州百合、东北山丹、北京山丹、山西山丹、药百合。
表1 东方百合“索邦”转录组微卫星标记的特征(SEQ ID NO:1-114)
相对于现有技术,本产品发明的有益效果是:
(1)本发明的57个微卫星标记在32个百合种或品种中有多态性,在32个百合种或品种中进行的遗传多样性分析与百合属植物分类常识相吻合(图1),是稳定存在的新标记,可以直接将本发明所提供的57个标记应用于更多百合属植物上,进行种质资源遗传多样性分析、遗传图谱构建和分子标记辅助育种中。
(2)本发明的57 个微卫星标记来自于“索邦”百合六个组织,这为研究这些标记所可能具有的功能奠定了良好的基础。
附图说明
图1为标记Uni22588、Uni18749、Uni19349在部分百合材料中PCR扩增产物电泳结果。
图2 为3130遗传分析结果,显示标记Uni12415和Cl1569Con2在两百合材料中的多态性,图中数字表示PCR产物大小。
图3 为基于57个微卫星标记构建的32份百合属植物UPGMA聚类图。
图中品种或种名后的字母代表百合的类型: A,亚洲百合杂种;L,铁炮百合杂种;LA,铁亚百合杂种;O, 东方百合杂种;OT,东喇百合杂种;W,野生型百合。
具体实施方式
本发明57个由东方百合“索邦”转录组开发的微卫星标记是通过下述方法得到的:
(1)利用本课题组前期开发的东方百合“索邦”六组织的转录组信息(相关信息已上传至美国国家生物技术信息中心数据库,即NCBI的Genebank,登录号为SUB170104)和MISA软件寻找微卫星,选取其中两碱基和三碱基重复次数大于5的微卫星所在Unigene序列设计引物,引物设计的原则为:最终产物长度为100-230bp,引物长度为18-22bp,退火温度为60℃。在设计好的正向引物的5'端统一加18个bp的尾巴(M13- TGTAAAACGACGGCCAGT),另合成添加了NED、PET、FAM和HEX四种不同荧光基团标识的退火温度为53℃的引物。引物委托上海英潍捷基贸易有限公司合成;
(2)用CTAB (十六烷基三乙基溴化铵,Hexadecy trimethyl ammonium bromide) 法提取百合材料的基因组DNA;
(3)对所选微卫星进行初步筛选:以布鲁内罗、索邦和卷丹三个百合材料基因组DNA为模板进行PCR扩增:在10μl反应体系中分别加入TaKaRa TaqHot Start 5μl, 正向引物0.1μl,反向引物0.5μl, 荧光标识引物0.4μl,10ng DNA 模板。使用Eppendorf Mastercycler 进行PCR扩增,具体步骤为:94℃预变性5min,94℃(30s)/57℃(30s)/72℃(1min) 36个循环,之后94℃(30s)/53℃(30s)/72℃(1min) 16个循环,最后72℃延伸10min。取6个PCR产物检测:在含有0.5% μg/μl EB 的3% 的琼脂糖凝胶上电泳,紫外灯下照相记录结果。
(4)根据琼脂糖凝胶电泳所得条带的粗细、高低、明亮度选择那些条带粗细、大小、明暗有变化的57个标记在另外32个不同基因型百合上进行扩增,于ABI遗传分析仪上进行分析,使用Gene Mapper version 4.0 统计数据,NTSYS进行遗传多样性分析。
本发明中,用东方百合“索邦”转录组信息开发微卫星标记的具体做法是:
一、DNA提取
(1)配制DNA提取缓冲液:2% CTAB,0.1M Tris,20mM EDTA,1.4M NaCl,pH8.0和DNA溶解缓冲液TE:10 Mm Tris;1 Mm EDTA;PH=8.0。
(2)对百合材料进行如下处理:
a、用天平迅速称取约0.2 g贮藏于-80℃冰箱中的百合嫩叶,用液氮于研钵中研磨。将粉末转入盛有4 ml CTAB溶液与80 μl β-巯基乙醇(65℃预热)的10 ml离心管中,65℃水浴1 h;加入4 ml氯仿/异戊醇(24:1),混匀,12,000转离心10 min,取上清液并再次加入4 ml氯仿/异戊醇(24:1),混匀,12,000rpm离心10 min。
b、在上述步骤a离心后所得的上清液中加入等体积-20℃预冷的异丙醇,轻轻混匀至DNA沉淀。10,000rpm离心2min,去上清液。
c、用75%的乙醇清洗步骤b所得DNA沉淀物2次。
d、将上述步骤c洗涤后的DNA晾干并溶于400 μl的TE缓冲液中,加入2 μl RNAase 酶(10 mg/ml)去除RNA。
e、往上述步骤d得到的DNA粗提液中加入400 μl的苯酚/氯仿/异戊醇(25:24:1),混匀后12,000rpm离心10 min。吸取上清液,加入400 μl氯仿/异戊醇(24:1)混匀后在同样条件下离心。
f、吸取上述步骤e中的上清液,用同上述步骤b、c的方法沉淀、清洗DNA后加入200 μl的TE 缓冲液溶解。
g、紫外分光光度法检测上述步骤f所得的DNA样品的浓度,1.0%的琼脂糖凝胶电泳检测DNA的完整性。
二、微卫星分析:
利用东方百合“索邦”转录组信息中的Unigene序列和MISA软件寻找微卫星,选取其中两碱基和三碱基重复次数大于5的微卫星所在Unigene序列设计引物,引物设计的原则为:最终产物长度为100-230bp,引物长度为18-22bp,退火温度为60℃。在设计好的正向引物的5' 端统一加18个bp的尾巴(M13- TGTAAAACGACGGCCAGT),另合成添加了NED、PET、FAM和HEX四种不同荧光基团标识的退火温度为53℃的引物。引物委托上海英潍捷基贸易有限公司合成;
1、PCR扩增
(1)10μl反应体系包含:
TaKaRa Taq Hot Start 5μl, 正向引物0.1μl,反向引物0.5μl, 荧光标识引物0.4μl,10ng DNA 模板和双蒸水。
(2)反应程序:
94℃预变性5min,94℃(30s)/ 57℃(30s)/ 72℃(1min) 36个循环,之后94℃(30s) /53℃(30s) / 72℃(1min) 16个循环,最后72℃延伸10min。
2、电泳检测:
取上述扩增产物5μl在含有0.5% μg/ μl EB 的3% 的琼脂糖凝胶上电泳,紫外灯下照相记录结果。
3、3130遗传分析和Gene Mapper软件统计:
选取上述在不同百合材料中电泳条带粗细、明暗、片段长度变化不一的标记的PCR产物进行3130遗传分析。具体方法为:将约100 ng的PCR产物与12μl变性剂和0.25μl内参混匀,使用Eppendorf Mastercycler PCR仪在95℃下变性5min,取出立即放置冰上5min,然后放入3130遗传分析仪进行分析,同时使用Gene Mapper软件读取片段长度。
三、遗传多样性分析
使用Data Trans1.0软件将Gene Mapper统计得到的标记长度数据转换为0,1数据,输入NTSYSpc-2.02软件中对32个百合材料进行遗传多样性分析。
研究共发现57个引物对(即本发明所述引物SEQ ID NO:1-114,)在32个不同百合基因型上表现多态性,系统树表明这57个标记能将32个不同基因型百合分为东方百合和亚洲百合两大类,其中东喇百合散布于东方百合类型中,亚洲百合大类中又包括亚洲百合,铁炮百合和铁亚百合杂种。药百合作为东方百合类型的亲本与东方百合类聚到了一起,其它野生型百合作为亚洲百合类的亲本,与亚洲百合类聚在一起。这种分类与百合经典的形态学分类相符合,说明这57对引物可以用于百合种质资源遗传多样性分析和亲缘关系研究中。
最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
Claims (1)
1.用于检测百合属植物微卫星标记的引物,其特征在于,该检测引物共有57个引物对且在检测过程中同时使用,分别为:
第一个引物对,其序列如SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2所示;
第二个引物对,其序列如SEQ ID NO:3和SEQ ID NO:4所示;
第三个引物对,其序列如SEQ ID NO:5和SEQ ID NO:6所示;
第四个引物对,其序列如SEQ ID NO:7和SEQ ID NO:8所示;
第五个引物对,其序列如SEQ ID NO:9和SEQ ID NO:10所示;
第六个引物对,其序列如SEQ ID NO:11和SEQ ID NO:12所示;
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第五十三个引物对,其序列如SEQ ID NO:105和SEQ ID NO:106所示;
第五十四个引物对,其序列如SEQ ID NO:107和SEQ ID NO:108所示;
第五十五个引物对,其序列如SEQ ID NO:109和SEQ ID NO:110所示;
第五十六个引物对,其序列如SEQ ID NO:111和SEQ ID NO:112所示;
第五十七个引物对,其序列如SEQ ID NO:113和SEQ ID NO:114所示。
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