CN107099599A - 一种基于srap标记的草果种质资源遗传多样性分析方法 - Google Patents

一种基于srap标记的草果种质资源遗传多样性分析方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107099599A
CN107099599A CN201710384549.9A CN201710384549A CN107099599A CN 107099599 A CN107099599 A CN 107099599A CN 201710384549 A CN201710384549 A CN 201710384549A CN 107099599 A CN107099599 A CN 107099599A
Authority
CN
China
Prior art keywords
seq
srap
tsaoko
nucleotide sequence
primer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201710384549.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107099599B (zh
Inventor
卢丙越
马孟莉
孟衡玲
王田涛
雷恩
李春燕
张虹
张薇
苏兰
苏一兰
刘艳红
袁盛勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honghe University
Original Assignee
Honghe University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honghe University filed Critical Honghe University
Priority to CN201710384549.9A priority Critical patent/CN107099599B/zh
Publication of CN107099599A publication Critical patent/CN107099599A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107099599B publication Critical patent/CN107099599B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/6858Allele-specific amplification
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B30/00ICT specially adapted for sequence analysis involving nucleotides or amino acids
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B40/00ICT specially adapted for biostatistics; ICT specially adapted for bioinformatics-related machine learning or data mining, e.g. knowledge discovery or pattern finding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156Polymorphic or mutational markers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Bioethics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于SRAP标记的草果种质资源遗传多样性分析方法,其中,SRAP标记引物对选自me1‑em11、me1‑em12、me1‑em15、me2‑em11、me2‑em12、me5‑em5、me5‑em6、me6‑em2、me6‑em5、me6‑em14、me9‑em6或me9‑em11中任一对。SRAP‑PCR反应体系如下:每25μL的反应体系中含有不含Mg2+的10×PCR buffer 3.0μL、Taq酶1U、Mg2+ 1.5mmol/L、dNTP 0.25mmol/L、引物0.2μmol/L和模板DNA 30ng。本发明为后续的科学研究提供很好的技术指导和理论支持。

Description

一种基于SRAP标记的草果种质资源遗传多样性分析方法
技术领域
本发明属于分子生物学DNA标记技术与应用领域,具体地说,涉及一种基于SRAP标记的草果种质资源遗传多样性分析方法。
背景技术
草果(Amomum tsaoko Crevost et Lemaire)是姜科豆蔻属植物中一种多年生草本植物,不仅是我国食品加工业和轻工业的重要原料,而且是一种传统的中药材,有燥湿、健胃、祛痰、温中、顺气、抗疟等功能,还是大众的调料食品,国际、国内市场需求量大。草果对生长环境条件要求较高,一般生长在海拔800~1500m的北热带和中、南亚热带中低山区,年降雨量在1200~1600mm,年平均气温在16~22℃,冬季多雾、湿度大、透光度在40%~50%的阴湿山坡沟谷森林环境下,主要分布在我国云南、广西和贵州三省局部地区,其中云南是草果主产区,产量约占全国的95%,主要分布在红河、文山、西双版纳、德宏、保山、思茅、临沧7个地(州)的31个县(市)。
分子标记是一种以DNA序列差异性为标记的检测遗传多样性的方法,具有不受外界环境及基因表达与否的影响,不影响实验材料的性状、可标记数量大及分辨率高等特点,目前被广泛应用于生物遗传研究。SRAP(相关序列扩增多态性,Sequence—relatedamplified polymorphism)是一种新型的基于PCR的标记系统,由美国加州大学蔬菜系Li与Quiros博士(Li,G.,Quiros,C.F.,2001.Sequence-related amplified polymorphism(SRAP),a new marker system based on a simple PCR reaction:its application tomapping and gene tagging in Brassica.Theor.Appl.Genet.103,455–461.)于2001年在芸薹属作物中开发出来。该标记通过独特的双引物设计对基因的ORFs(开放式阅读框)的特定区域进行扩增,因不同个体以及物种的内含子、启动子与间隔区长度不同而产生多态性。该标记具有简便、高效、产率高、重复性好、易测序、便于克隆目标片段的特点。目前已成功地应用于作物遗传多样性分析、遗传图谱的构建、重要性状的标记以及相关基因的克隆等。但在草果中,应用SRAP分子标记技术进行种质资源鉴定、遗传多样性分析的方法尚未见报道。
发明内容
有鉴于此,本发明针对目前对草果的鉴定仍采用传统的形态鉴定法、主要依据果实的形状、大小、色泽等进行划分,形态性状易受环境条件影响,实验误差较大,限制了人们对草果资源的鉴定和遗传多样性分析的问题,提供了一种相对科学合理有效的基于SRAP标记的草果种质资源遗传多样性分析方法,可以为后续的科学研究提供很好的技术指导和理论支持。
为了解决上述技术问题,本发明公开了一种用于草果遗传多样性分析的SRAP分子标记引物体系,包括12对引物,分别是:
me1-em11:其核苷酸序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.20所示;
me1-em12:其核苷酸序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.21所示;
me1-em15:其核苷酸序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.24所示;
me2-em11:其核苷酸序列如SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.20所示;
me2-em12:其核苷酸序列如SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.21所示;
me5-em5:其核苷酸序列如SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.14所示;
me5-em6:其核苷酸序列如SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.15所示;
me6-em2:其核苷酸序列如SEQ ID NO.6和SEQ ID NO.11所示;
me6-em5:其核苷酸序列如SEQ ID NO.6和SEQ ID NO.14所示;
me6-em14:其核苷酸序列如SEQ ID NO.6和SEQ ID NO.23所示;
me9-em6:其核苷酸序列如SEQ ID NO.9和SEQ ID NO.15所示;
me9-em11:其核苷酸序列如SEQ ID NO.9和SEQ ID NO.20所示。
本发明还公开了一种用于草果遗传多样性分析的SRAP-PCR反应体系,每25μL的反应体系中含有不含Mg2+的10×PCR buffer 3.0μL、Taq酶1U、Mg2+1.5mmol/L、dNTP0.25mmol/L、引物0.2μmol/L和模板DNA 30ng;将上述反应混合液按如下程序进行扩增:95℃预变性5min,95℃变性1min,35℃退火1min,72℃延伸1min,35个循环,最后72℃延伸10min,4℃保存。
进一步地,引物选自上述me1-em11、me1-em12、me1-em15、me2-em11、me2-em12、me5-em5、me5-em6、me6-em2、me6-em5、me6-em14、me9-em6或me9-em11中任一对。
本发明还公开了一种利用SRAP分子标记分析草果遗传多样性的方法,其步骤包括:
(1)采用2*CTAB法提取草果基因组DNA以备用;
(2)采用SRAP-PCR反应体系对步骤(1)中提取的DNA样品进行扩增;
(3)将PCR扩增产物在6%非变性聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳分离,电泳结束后银染检测条带;
(4)草果遗传多样性分析:利用12对SRAP分子标记将不同来源的草果进行聚类及主坐标分析,并进行各遗传多样性参数的统计。
进一步地,步骤(1)中的DNA的提取具体为:采用2*CTAB法提取DNA,并将提取的DNA样品溶于TE缓冲液后存储于-20℃备用;扩增前用双蒸水将DNA样品稀释成20ng/μl的工作液,作为PCR扩增反应的模板。
进一步地,步骤(2)中的SRAP-PCR反应体系具体为:每25μL的反应体系中含有不含Mg2+的10×PCR buffer3.0μL、Taq酶1U、Mg2+1.5mmol/L、dNTP 0.25mmol/L、引物0.2μmol/L和模板DNA 30ng;将上述反应混合液按如下程序进行扩增:95℃预变性5min,95℃变性1min,35℃退火1min,72℃延伸1min,35个循环,最后72℃延伸10min,4℃保存。
进一步地,步骤(3)中的将PCR扩增产物在6%非变性聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳分离,电泳结束后银染检测条带。具体为:电泳结束后,将胶体从玻璃板上取下,蒸馏水漂洗,转入含有0.2%硝酸银的染色液中,振荡10min,蒸馏水漂洗1次约1min,转入含2%氢氧化钠和0.4%甲醛的显色液中,轻轻振荡待条带显色完全,将胶体转入蒸馏水中。在凝胶成像系统下对胶体进行拍照保存。
进一步地,步骤(4)中的利用12对SRAP分子标记将不同来源的草果进行聚类及主坐标分析,并进行各遗传多样性参数的统计具体为:读取步骤(3)获得的谱带信息,将电泳图谱上100~2000bp范围内清晰且可重复出现的条带记为1,同一位置没有条带记为0,由此生成0和1原始矩阵;统计每对引物扩增出的总条带数和多态性条带数;用NTSYS-pc(2.10e)软件中SimQual程序计算相似系数矩阵,以Clustering程序中SHAN进行UPGMA聚类;用Treeplot模块生成聚类图,构建分子进化树;根据计算的相似系数矩阵进行Decenter数据转换,进而进行主坐标分析;
根据01二元数据矩阵,统计SRAP扩增产物的条带总数和多态性条带数(NPB),计算多态性条带所占的比率(PPB)和引物多态性信息含量(PIC),PICi=2fi(1-fi),公式中PICi表示第i个位点的多态性信息含量,fi表示有带所占的频率,(1-fi)表示无带所占的频率;对每对引物来说,PIC=∑PICi/n,式中n表示每对引物的多态性条带数;对每个引物组合而言,标记指数(MI)可以按下述公式计算:MI=NPB*PIC;采用POPGene32软件对所有试验材料进行遗传多样性参数计算:等位基因数、有效等位基因数、Shannon's信息指数、基因多样性指数和多态位点比率。
与现有技术相比,本发明可以获得包括以下技术效果:
1)利用本发明所优化的PCR反应及反应程序进行SRAP分子标记试验,所得到的条带清晰、多态性好、重复性高,易于鉴别不同植株基因水平的差异,为草果基因水平研究奠定了良好的基础。
2)采用6%的非变性聚丙烯酰胺凝胶对SRAP-PCR扩增产物进行分离,分辨率较琼脂糖凝胶更高;克服了传统方法采用琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行分离,效果较差的问题。
3)利用优化的PCR反应体系,筛选出的12对SRAP引物在草果中扩增出的条带更具有多态性高、特异性强、背景清楚及稳定性强的优点;
4)本发明可加快草果资源的鉴定速度,缩短实验时间,结果稳定可靠,弥补了传统形态学鉴定方法的不足。
5)本发明成本低,在短时间内可完成大批试验材料鉴定。
6)本发明采用的SRAP分子标记是对基因组的重要组成部分ORFs进行扩增,基因的多样性更能反映遗传资源的多样性;SRAP在基因组中分布均匀,它提供的信息比其他分子标记更为优良,用于草果遗传多样性评价可信度高。
7)利用该技术能很好的揭示草果居群间的遗传多样性,分辨草果种质资源间的亲缘关系,对草果资源的保护及利用具有重要意义。
当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明1-24号样品me1em15引物组合扩增效果图;其中,M,700bp Marker,1-24号与表1的统一编号相对应;
图2是本发明25-48号样品me1em15引物组合扩增效果图;其中,M,700bp Marker,25-48号与表1的统一编号相对应;
图3是本发明基于SRAP标记的96份草果样品聚类图;
图4是本发明基于SRAP标记的96份草果样品主坐标分析。
具体实施方式
以下将配合实施例来详细说明本发明的实施方式,藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例1基于SRAP标记的草果种质资源遗传多样性分析方法
(1)采用2*CTAB法提取草果基因组DNA以备用。
(2)草果SRAP-PCR反应体系优化,优化的反应体系其特征在于:25μL反应体系包括:10×PCR buffer(不含Mg2+)3.0μL、Taq酶1U、Mg2+1.5mmol/L、dNTP 0.25mmol/L、引物0.2μmol/L和模板DNA 30ng。
(3)PCR扩增反应程序的改良,改良后的程序:95℃预变性5min,95℃变性1min,35℃退火1min,72℃延伸1min,35个循环,最后72℃延伸10min,4℃保存。
(4)SRAP多态性引物筛选,从153对SRAP引物中筛选出12对带型稳定、清晰且重复性好的多态性引物不同居群的草果进行PCR扩增反应,扩增反应结束后加入2μL溴酚蓝和二甲苯青FF配制的双色指示剂,取2μL扩增产物在6%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,电极缓冲液为0.5×TBE,染色后拍照。
(5)草果遗传多样性分析,利用12对SRAP分子标记可成功的将不同来源的草果进行聚类及主坐标分析,并进行各遗传多样性参数的统计。为草果种质资源鉴定及遗传多样性分析建立新的方法。
实施例2DNA的提取
(1)实验材料
本试验所用的96份草果采自云南省8个草果产地,其中金平县13份、元阳县12份、绿春县11份、屏边县10份、普洱澜沧县14份、保山市11份、德宏梁河县13份、临沧云县12份,具体见表1和表2。
表1试验材料编号(1-48)及采样点
表2试验材料编号(49-96)及采样点
(2)DNA的提取
在种质资源调查同时采集嫩叶用于全基因组DNA提取。采用2*CTAB法提取DNA,并将提取的DNA样品溶于TE缓冲液后存储于-20℃备用。扩增前用双蒸水将DNA样品稀释成20ng/μl的工作液,作为PCR扩增反应的模板。
实施例3PCR反应体系优化及引物筛选
采用正交设计方法,对Mg2+、dNTPs和引物浓度、TaqDNA聚合酶及模板DNA用量等5个因素进行筛选,得到适于草果的SRAP标记PCR反应体系。SRAP-PCR的正交设计如表3。经me1em15、me4em8、me7em1、me8em14对引物3次重复试验后,25μl反应体系中10×PCR buffer(不含Mg2+)3.0μL、Taq酶1U、Mg2+1.5mmol/L、dNTP 0.25mmol/L、引物0.2μmol/L和模板DNA30ng综合扩增效果最好。
表3SRAP-PCR反应L16(45)正交试验设计表
上述反应体系的PCR扩增反应程序为改良的程序:95℃预变性5min,95℃变性1min,35℃退火1min,72℃延伸1min,35个循环,最后72℃延伸10min,4℃保存。
SRAP引物序列见表4。利用上述反应体系和反应程序共筛选出12对带型稳定、清晰且重复性好的多态性引物组合:me1em11、me1em12、me1em15、me2em11、me2em12、me5em5、me5em6、me6em2、me6em5、me6em14、me9em6、me9em11。图1和图2为me1em15对1-48号样品扩增效果图,可以得出本发明所建立的草果SRAP-PCR反应体系扩增出的条带具有多态性高、特异性强、背景清楚及稳定性强的优点。
表4SRAP引物序列
(3)电泳和银染体系
PCR扩增产物在6%非变性聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳分离。电泳结束后银染检测条带,具体操作如下:电泳结束后,将胶体从玻璃板上取下,蒸馏水漂洗,转入含有0.2%(质量百分浓度)硝酸银的染色液中,振荡10min,蒸馏水漂洗1次约1min,转入含2%氢氧化钠和0.4%甲醛(10g NaOH定容至500mL,使用前加入2mL甲醛)的显色液中,轻轻振荡待条带显色完全,将胶体转入蒸馏水中。在凝胶成像系统下对胶体进行拍照保存。
实施例4SRAP标记在96份草果品种遗传多样性分析中的应用
(1)聚类分析和主坐标分析
将电泳图谱上100~2000bp范围内清晰且可重复出现的条带记为1,同一位置没有条带记为0,由此生成0和1原始矩阵。统计每对引物扩增出的总条带数和多态性条带数。用NTSYS-pc(2.10e)软件中SimQual程序计算相似系数矩阵,以Clustering程序中SHAN进行UPGMA(unweighted pair-groupmethod with arithmetic means)聚类;用Tree plot模块生成聚类图,构建分子进化树。根据计算的相似系数矩阵进行Decenter数据转换,进而进行主坐标分析。
基于SRAP标记,利用NTSYSpc 2.10e软件对8个居群的96份草果进行聚类分析和主坐标分析。聚类分析中除LC50、P1、P19、D16没能被成功聚类外,其余样本根据亲缘关系远近均被分到不同类群中,在阈值0.82处可将样本分为5类,来自金平的J108、J109、J118、J119和J128聚在一起,LC33、XY8和XY16聚在一类,绿春的L28、L34聚在一起,J8、J48、J55、J64、P48、LC2、J84、J91聚在一起,剩余的74份样本聚在一起,其中P17、YX10、LC31具有高度的一致性(图3)。
对96份草果样本的SRAP标记的原始矩阵进行主坐标分析,SRAP标记提取的前2个主坐标所能解释的遗传变异分别为11.11%和3.51%,二维排序图能够直观的表示96份样本之间的亲缘关系远近,主坐标分析结果与聚类结果基本一致(图4)。
(2)遗传多样性分析
根据01二元数据矩阵,统计SRAP扩增产物的条带总数和多态性条带数(NPB),计算多态性条带所占的比率(PPB)和引物多态性信息含量(PIC),PICi=2fi(1-fi),公式中PICi表示第i个位点的多态性信息含量,fi表示有带所占的频率,(1-fi)表示无带所占的频率;对每对引物来说,PIC=∑PICi/n,式中n表示每对引物的多态性条带数;对每个引物组合而言,标记指数(MI)可以按下述公式计算:MI=NPB*PIC。假定所研究的草果居群都处于Hardy-Weinberg平衡,釆用POPGene32软件对所有试验材料进行遗传多样性参数计算:等位基因数、有效等位基因数、Shannon's信息指数、基因多样性指数、多态位点比率等。12对SRAP引物共扩增534个条带,其中多态性条带527条,占总条带的98.69%,平均每对引物扩增44.5条带;不同引物所揭示的PIC(多态性信息含量)在0.128~0.250之间,平均为0.161;MI(标记指数)最高的是引物me1em12,为8.794,表明该引物在12对引物中的扩增效率最高;有效等位位点数Ne、Nei基因多样度及Shannon's信息指数I最高的引物为me5em5,分别为1.222、0.165和0.288,最低的为me6em14,分别为1.097、0.078和0.152(表5)。SRAP引物扩增多态性表明云南草果遗传多样性水平较低。居群间比较分析表明遗传多样性最高的是绿春和金平居群,最低的是保山居群。在物种水平上,多态性位点百分率P、观测等位基因数Na、有效等位位点数Ne、Nei基因多样度H和Shannon's信息指数I分别为98.57%、1.9857、1.1261、0.0983、0.1852(表6)。表明草果无论在居群水平还是物种水平遗传多样性都较低,亟需我们加大保护力度。
表5 12对SRAP引物扩增结果
注:TNP:扩增总条带数;NPB:多态性条带数;PPB:多态性比率;Na:观测等位基因数;Ne:有效等位基因数;H:Nei基因多样度;I:Shannon's信息指数;PIC:多态性信息含量;MI:标记指数。
表6草果居群SRAP遗传多样性分析
注:P:多态性位点百分率;Na:观测等位基因数。
上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例,但如前所述,应当理解发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围,则都应在发明所附权利要求的保护范围内。
序列表
<110> 红河学院
<120> 一种基于SRAP标记的草果种质资源遗传多样性分析方法
<130> 2017
<160> 26
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 17
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 1
tgagtccaaa ccggata 17
<210> 2
<211> 17
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 2
tgagtccaaa ccggagc 17
<210> 3
<211> 17
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 3
tgagtccaaa ccggaat 17
<210> 4
<211> 17
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 4
tgagtccaaa ccggacc 17
<210> 5
<211> 17
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 5
tgagtccaaa ccggaag 17
<210> 6
<211> 17
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 6
tgagtccaaa ccggtag 17
<210> 7
<211> 17
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 7
tgagtccaaa ccggttg 17
<210> 8
<211> 17
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 8
tgagtccaaa ccggtgt 17
<210> 9
<211> 17
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 9
tgagtccaaa ccggtca 17
<210> 10
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 10
gactgcgtac gaattaat 18
<210> 11
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 11
gactgcgtac gaatttgc 18
<210> 12
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 12
gactgcgtac gaattgac 18
<210> 13
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 13
gactgcgtac gaatttga 18
<210> 14
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 14
gactgcgtac gaattaac 18
<210> 15
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 15
gactgcgtac gaattgca 18
<210> 16
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 16
gactgcgtac gaattatg 18
<210> 17
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 17
gactgcgtac gaattagc 18
<210> 18
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 18
gactgcgtac gaattacg 18
<210> 19
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 19
gactgcgtac gaatttag 18
<210> 20
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 20
gactgcgtac gaatttcg 18
<210> 21
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 21
gactgcgtac gaattgtc 18
<210> 22
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 22
gactgcgtac gaattggt 18
<210> 23
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 23
gactgcgtac gaattcag 18
<210> 24
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 24
gactgcgtac gaattctg 18
<210> 25
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 25
gactgcgtac gaattcgg 18
<210> 26
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 26
gactgcgtac gaattcca 18

Claims (8)

1.一种用于草果遗传多样性分析的SRAP分子标记引物体系,其特征在于,包括12对引物,分别是:
me1-em11:其核苷酸序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.20所示;
me1-em12:其核苷酸序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.21所示;
me1-em15:其核苷酸序列如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.24所示;
me2-em11:其核苷酸序列如SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.20所示;
me2-em12:其核苷酸序列如SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.21所示;
me5-em5:其核苷酸序列如SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.14所示;
me5-em6:其核苷酸序列如SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.15所示;
me6-em2:其核苷酸序列如SEQ ID NO.6和SEQ ID NO.11所示;
me6-em5:其核苷酸序列如SEQ ID NO.6和SEQ ID NO.14所示;
me6-em14:其核苷酸序列如SEQ ID NO.6和SEQ ID NO.23所示;
me9-em6:其核苷酸序列如SEQ ID NO.9和SEQ ID NO.15所示;
me9-em11:其核苷酸序列如SEQ ID NO.9和SEQ ID NO.20所示。
2.一种用于草果遗传多样性分析的SRAP-PCR反应体系,其特征在于,每25μL的反应体系中含有不含Mg2+的10×PCR buffer 3.0μL、Taq酶1U、Mg2+1.5mmol/L、dNTP 0.25mmol/L、引物0.2μmol/L和模板DNA 30ng;将上述反应混合液按如下程序进行扩增:95℃预变性5min,95℃变性1min,35℃退火1min,72℃延伸1min,35个循环,最后72℃延伸10min,4℃保存。
3.根据权利要求2所述的用于草果遗传多样性分析的SRAP-PCR反应体系,其特征在于,所述引物选自权利要求1中的所述me1-em11、me1-em12、me1-em15、me2-em11、me2-em12、me5-em5、me5-em6、me6-em2、me6-em5、me6-em14、me9-em6或me9-em11中任一对。
4.一种利用SRAP分子标记分析草果遗传多样性的方法,其特征在于,其步骤包括:
(1)采用2*CTAB法提取草果基因组DNA以备用;
(2)采用SRAP-PCR反应体系对步骤(1)中提取的DNA样品进行扩增;
(3)将PCR扩增产物在6%非变性聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳分离,电泳结束后银染检测条带;
(4)草果遗传多样性分析:利用12对SRAP分子标记将不同来源的草果进行聚类及主坐标分析,并进行各遗传多样性参数的统计。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(1)中的DNA的提取具体为:采用2*CTAB法提取DNA,并将提取的DNA样品溶于TE缓冲液后存储于-20℃备用;扩增前用双蒸水将DNA样品稀释成20ng/μl的工作液,作为PCR扩增反应的模板。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(2)中的SRAP-PCR反应体系具体为:每25μL的反应体系中含有不含Mg2+的10×PCR buffer3.0μL、Taq酶1U、Mg2+1.5mmol/L、dNTP0.25mmol/L、引物0.2μmol/L和模板DNA 30ng;将上述反应混合液按如下程序进行扩增:95℃预变性5min,95℃变性1min,35℃退火1min,72℃延伸1min,35个循环,最后72℃延伸10min,4℃保存。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(3)中的将PCR扩增产物在6%非变性聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳分离,电泳结束后银染检测条带具体为:电泳结束后,将胶体从玻璃板上取下,蒸馏水漂洗,转入含有0.2%硝酸银的染色液中,振荡10min,蒸馏水漂洗1次约1min,转入含2%氢氧化钠和0.4%甲醛的显色液中,轻轻振荡待条带显色完全,将胶体转入蒸馏水中,在凝胶成像系统下对胶体进行拍照保存。
8.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(4)中的利用12对SRAP分子标记将不同来源的草果进行聚类及主坐标分析,并进行各遗传多样性参数的统计具体为:读取步骤(3)获得的谱带信息,将电泳图谱上100~2000bp范围内清晰且可重复出现的条带记为1,同一位置没有条带记为0,由此生成0和1原始矩阵;统计每对引物扩增出的总条带数和多态性条带数;用NTSYS-pc(2.10e)软件中SimQual程序计算相似系数矩阵,以Clustering程序中SHAN进行UPGMA聚类;用Tree plot模块生成聚类图,构建分子进化树;根据计算的相似系数矩阵进行Decenter数据转换,进而进行主坐标分析;
根据01二元数据矩阵,统计SRAP扩增产物的条带总数和多态性条带数(NPB),计算多态性条带所占的比率(PPB)和引物多态性信息含量(PIC),PICi=2fi(1-fi),公式中PICi表示第i个位点的多态性信息含量,fi表示有带所占的频率,(1-fi)表示无带所占的频率;对每对引物来说,PIC=∑PICi/n,式中n表示每对引物的多态性条带数;对每个引物组合而言,标记指数(MI)可以按下述公式计算:MI=NPB*PIC;采用POPGene32软件对所有试验材料进行遗传多样性参数计算:等位基因数、有效等位基因数、Shannon's信息指数、基因多样性指数和多态位点比率。
CN201710384549.9A 2017-05-26 2017-05-26 一种基于srap标记的草果种质资源遗传多样性分析方法 Active CN107099599B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710384549.9A CN107099599B (zh) 2017-05-26 2017-05-26 一种基于srap标记的草果种质资源遗传多样性分析方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710384549.9A CN107099599B (zh) 2017-05-26 2017-05-26 一种基于srap标记的草果种质资源遗传多样性分析方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107099599A true CN107099599A (zh) 2017-08-29
CN107099599B CN107099599B (zh) 2021-02-23

Family

ID=59670134

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710384549.9A Active CN107099599B (zh) 2017-05-26 2017-05-26 一种基于srap标记的草果种质资源遗传多样性分析方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107099599B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108220402A (zh) * 2017-12-25 2018-06-29 山东省农业科学院蔬菜花卉研究所 一种大白菜种质和品种系谱关系的鉴定方法
CN108456720A (zh) * 2018-04-03 2018-08-28 福建师范大学福清分校 一种基于srap标记鉴定蝴蝶兰品种的方法
CN110283932A (zh) * 2019-07-17 2019-09-27 安徽农业大学 一种用于重楼资源遗传多样性分析的srap分子标记引物组合和分析方法
CN111471784A (zh) * 2019-09-05 2020-07-31 广西中医药大学 一种用于锡叶藤遗传多样性分析的srap分子标记方法
CN112899391A (zh) * 2021-03-05 2021-06-04 黑龙江省科学院大庆分院 一种基于srap分子标记构建紫苏核心种质资源库的方法
CN113462811A (zh) * 2021-08-19 2021-10-01 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所 一种砂仁ssr分子标记引物组及其应用
CN114381462A (zh) * 2022-01-18 2022-04-22 广西壮族自治区药用植物园 草果AtDRM1基因在提高植物耐热性中的应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1541514A (zh) * 2003-04-29 2004-11-03 华中农业大学 一种棉花分子遗传连锁作图的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1541514A (zh) * 2003-04-29 2004-11-03 华中农业大学 一种棉花分子遗传连锁作图的方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YANG YW等: "Isolation and characterization of microsatellite markers for Amomum tsaoko (Zingiberaceae), an economically important plant in China", 《GENETICS AND MOLECULAR RESEARCH》 *
严美荣: "草果遗传多样性分析及其混淆品的ITS序列差异比较研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 医药卫生科技辑》 *
任羽等: "相关序列扩增多态性(SRAP)一种新的分子标记技术", 《中国农学通报》 *
黄琼林等: "基于ISSR分析的阳春砂分子鉴别", 《中药新药与临床药理》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108220402A (zh) * 2017-12-25 2018-06-29 山东省农业科学院蔬菜花卉研究所 一种大白菜种质和品种系谱关系的鉴定方法
CN108220402B (zh) * 2017-12-25 2020-07-07 山东省农业科学院蔬菜花卉研究所 一种大白菜种质和品种系谱关系的鉴定方法
CN108456720A (zh) * 2018-04-03 2018-08-28 福建师范大学福清分校 一种基于srap标记鉴定蝴蝶兰品种的方法
CN110283932A (zh) * 2019-07-17 2019-09-27 安徽农业大学 一种用于重楼资源遗传多样性分析的srap分子标记引物组合和分析方法
CN111471784A (zh) * 2019-09-05 2020-07-31 广西中医药大学 一种用于锡叶藤遗传多样性分析的srap分子标记方法
CN112899391A (zh) * 2021-03-05 2021-06-04 黑龙江省科学院大庆分院 一种基于srap分子标记构建紫苏核心种质资源库的方法
CN113462811A (zh) * 2021-08-19 2021-10-01 中国热带农业科学院南亚热带作物研究所 一种砂仁ssr分子标记引物组及其应用
CN113462811B (zh) * 2021-08-19 2024-02-13 中国热带农业科学院湛江实验站 一种砂仁ssr分子标记引物组及其应用
CN114381462A (zh) * 2022-01-18 2022-04-22 广西壮族自治区药用植物园 草果AtDRM1基因在提高植物耐热性中的应用
CN114381462B (zh) * 2022-01-18 2023-06-09 广西壮族自治区药用植物园 草果AtDRM1基因在提高植物耐热性中的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN107099599B (zh) 2021-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107099599A (zh) 一种基于srap标记的草果种质资源遗传多样性分析方法
CN107164476A (zh) 一种利用issr反应体系分析草果遗传多样性的方法
Yassin et al. DNA barcode discovers two cryptic species and two geographical radiations in the invasive drosophilid Zaprionus indianus
CN102220315B (zh) 基于西瓜全基因组序列信息开发分析的ssr核心引物组及其应用
CN106086167B (zh) 一种快速鉴定大黄鱼、小黄鱼及棘头梅童鱼的引物序列及方法
Ma et al. An RNA sequencing transcriptome analysis and development of EST-SSR markers in Chinese hawthorn through Illumina sequencing
CN108660246A (zh) 一组马家柚InDel分子标记及其在柑橘品种种苗早期区分粗皮马家柚中的应用
CN109868328B (zh) 鉴定紫斑牡丹品种的ssr分子标记及应用
Sato et al. Morphology and life history of Amphora commutata (Bacillariophyta) I: the vegetative cell and phylogenetic position
CN106434646B (zh) 4对est-ssr引物和制备方法及其在樱属植物指纹图谱构建中的应用
CN108411027A (zh) 一种检测辣椒cms雄性不育恢复基因的caps分子标记引物及应用
CN107760797B (zh) 茄子品种dna指纹图谱及其建立方法和应用
CN100434534C (zh) 一种利用人工合成的甘蓝型黄籽油菜分子标记辅助选育油菜品种的方法
Izhar et al. Introducing two new members of the genus Candolleomyces (Agaricales, Psathyrellaceae) from Punjab, Pakistan
Li Two new species of Laccaria from South China, with a note on Hodophilus glaberipes
Xu et al. Genetic diversity of walnut revealed by AFLP and RAPD markers
CN112626262A (zh) 一种与萝卜花瓣色泽基因连锁的InDel分子标记、引物及其应用
CN106636319A (zh) 快速鉴别东白眉长臂猿和北白颊长臂猿的分子生物学方法
Wadmare et al. Description and phylogenetic position of three new species of Stauroneis Ehrenberg (Bacillariophyceae: Stauroneidaceae) from the Indian Subcontinent
CN108330162B (zh) 一种利用SCoT分子标记分析草果遗传多样性的方法
CN103276070B (zh) 鉴别花脸香蘑原生质体单核体交配型的方法及其专用引物对IS-879b
CN112725521B (zh) 一种鼓槌石斛ssr分子标记引物组合物及其应用
CN105695587A (zh) 鉴定鲁棉研34号品种纯度的ssr分子标记引物组及其应用
CN104313149B (zh) 一种适用于检测萝卜叶缘裂刻性状的分子标记及应用
CN105907754A (zh) 辣椒抗炭疽病分子标记及应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant