CN109022547B - 用于筛选冬瓜实时荧光定量pcr内参基因ubq的引物 - Google Patents
用于筛选冬瓜实时荧光定量pcr内参基因ubq的引物 Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于分子生物学技术领域，具体涉及用于筛选冬瓜实时荧光定量PCR内参基因UBQ的引物。本发明利用所述特异引物，筛选出泛素基因(Polyubiquitin,UBQ)在冬瓜高温胁迫和干旱胁迫下均能稳定表达，适合在冬瓜基因表达研究中作为内参基因。本发明首次将泛素基因(Polyubiquitin,UBQ)作为内参基因用于冬瓜基因表达分析，有利于提高冬瓜基因表达分析研究的稳定性、可靠性和重复性；本发明提出的检测引物具有特异性，大大的提高了检测效率，提高了检测结果的可信度。
Description
技术领域
本发明属于生物技术领域，具体涉及用于筛选冬瓜高温胁迫和干旱胁迫条件下实时荧光定量PCR内参基因的引物。
背景技术
冬瓜（Benincasa hispida Cogn.）属葫芦科冬瓜属一年生蔓性草本植物。冬瓜的花、叶、果皮、果肉、种子具有很好的药食兼用价值，可用于治疗咳嗽、哮喘等疾病。同时，瓜中富含氨基酸、维生素C、酚类等活性化合物，这些化合物在预防慢性疾病方面具有一定作用，并且冬瓜是瓜菜中唯一不含脂肪的瓜菜，富含丙醇二酸成分，能抑制糖类物质转化为脂肪成分。随着研究的深入，利用分子生物学技术了解冬瓜功能成分和调控机理相关基因表达成为重要的研究方向。
目前关于冬瓜不同部位和低温胁迫条件下的内参基因的研究还未见报道。本发明以分别以 “黑皮冬瓜”真叶为材料，进行两组不同的处理。第一组：42℃处理0、1、6、12、24h；第3组为26℃，光照16h，干旱处理1、2、3、4d。每个处理3次生物学重复。采样后液氮速冻，-80℃超低温冰箱保存使用。利用GeNorm、 NormFinder和 BestKeeper对7个候选内参基因的表达稳定性分析评价，筛选出泛素基因 (Polyubiquitin, UBQ)作为合适的内参基因，为冬瓜后续相关基因表达研究提供参考。
发明内容
本发明的目的在于提供用于筛选冬瓜不同组织实时荧光定量PCR内参基因UBQ的引物，本发明中的1对内参基因引物序列特异性扩增高，扩增效率接近，线性相关性好，可用于筛选冬瓜高温胁迫和干旱胁迫稳定的内参基因。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
以冬瓜DNA为模板、以冬瓜转录组测序为基础，利用Primer Premier5.0 软件、并遵循实时荧光定量PCR引物设计的原则设计出7对荧光定量特异引物，最终根据数据分析，确定该对荧光定量特异引物即为所述实时荧光定量PCR引物；
且该实时荧光定量PCR引物为：
正向引物5'- GTGAATTATAGAATCGAGCATC -3'，
反向引物5'- AAATCAGAAACAATCCCAAC -3'。
本发明的有益效果在于：
本发明提供用于筛选冬瓜实时荧光定量PCR内参基因的引物， 所设计的实时荧光定量PCR引物用于冬瓜基因表达分析时，能够提高中冬瓜基因表达分析研究的稳定性、可靠性和重复性；此外，所设计的实时荧光定量PCR引物特异性强，从而能够大大的提高了采用实时荧光定量检测冬瓜的检测效率，并提高了检测结果的可信度。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
图1 是本发明中冬瓜7个候选内参基因扩增结果。
图2A 28s候选内参基因 qRT-PCR 融解曲线。
图2B EF-1α候选内参基因 qRT-PCR 融解曲线。
图2C GAPDH候选内参基因 qRT-PCR 融解曲线。
图2D RP II候选内参基因 qRT-PCR 融解曲线。
图2E TUA候选内参基因 qRT-PCR 融解曲线。
图2F UBC21候选内参基因 qRT-PCR 融解曲线。
图2G UBQ候选内参基因 qRT-PCR 融解曲线。
图3 是本发明中7个候选内参基因平均CT值分布。
图4 GeNorm软件分析不同组织的VN/VN+1。。
具体实施方式
本发明列举了以下几个代表性实施例，这些实施例仅是示例性的，且不用于限制本发明的范围，这些实施例仅用于对本发明进行说明。且各实施例中所采用的仪器与试剂如下：美国ABI7500 实时定量PCR 仪，美国ABI Veriti 96-well热循环仪，美国ABI PowerSYBR® Green PCR Master Mix,、cDNA第一链合成试剂盒（PrimeScriptTM 1st StrandcDNA Synthesis Kit）、Marker DL 2000、Taq DNA Polymerase、dNTP均为宝生物工程（大连）有限公司产品，引物合成由铂尚生物技术(上海)有限公司完成，其余生化试剂均为国产分析纯。
实施例1 总RNA提取和cDNA的合成
供试材料“黑皮冬瓜”统一播种于福建省农科院作物所福清市东张镇蔬菜科研基地。穴盘育苗，待幼苗长至三叶一心时分别放入培养箱进行处理。第一组：42℃处理0、1、6、12、24h，取2片真叶；第2组为26℃，光照16h，干旱处理1、2、3、4d，取2片真叶。利用BioTeke公司通用植物总RNA提取试剂盒提取RNA，通过浓度为1％的琼脂糖凝胶电泳和UV1000 分光光度计检测总RNA完整性和浓度。样品利用Takara公司PrimeScript™ II 1st Strand cDNASynthesis Kit 试剂盒的方法合成cDNA第一链，即将RNA反转录为cDNA；之后以所得cDNA为模板、以实时荧光定量PCR引物为引物对进行PCR扩增，且PCR扩增的反应体系与反应程序如下：
PCR反应体系：反应体系的总体积为25μL，含100 ng/μL cDNA 2μL、10 μmol/L正向和反向引物各1μL、10 mmol/L dNTP 1μL、5 U /μL Taq DNA聚合酶0.2μL、1.5 mmol/LMgCl2的10×PCR缓冲液2μL、其余成分为灭菌的超纯水。
PCR反应程序为：94℃预变性3 min；94℃变性30 s，52℃退火30 s，72℃ 延伸30s，35个循环；最后72℃下延伸7 min；于4℃下保存。
实施例2 引物设计和PCR引物验证
利用课题组前期对冬瓜转录组测序所得基因序列为模板，筛选出28s、UBQ、RP II、GAPDH、EF-1α、UBC21、TUA 7个候选内参基因，根据引物设计原则，利用Primer Premier 5.0设计引物（表1）。将PCR扩增产物进行1%琼脂糖凝胶电泳检测，检测结果如图1所示；由图1可知，7个内参基因扩增产物条带单一，大小与目标片段相同，说明引物能特异性扩增，不存在引物二聚体，适用于qRT-PCR研究。
表1 候选内参基因引物序列
实施例3 实时荧光定量PCR 引物验证
提取冬瓜总RNA，并按照PrimeScriptTM 1st Strand cDNA Synthesis Kit试剂盒的方法合成cDNA第一链，即将RNA反转录为cDNA；之后以所得cDNA为模板、按照Power SYBR® Green PCR Master Mix说明书在ABI7500 实时定量PCR 仪上进行PCR 反应，PCR 反应的反应体系与反应程序如下：
反应体系为：反应体系的总体积为10μL， 5 μL Power SYBR® Green PCR MasterMix，2 μL 模板，实施例2中实时荧光定量PCR引物的正向引物0.4 μL（浓度为10 μmol/ L），实施例2中实时荧光定量PCR引物的反向引物0.4 μL（浓度为10 μmol/ L），补蒸馏水至总体积10 μL。
反应程序为：95℃预变性30s，PCR反应95℃ 5s，60℃ 34s，40个循环。熔解曲线程序：95℃，60℃ 1min，95℃ 15s；4℃保存；每个反应做3个重复。
反应的结果如图2A-G所示，7个候选内参基因引物特异性好，PCR 融解曲线且均只有一个特异峰，表明无引物二聚体，扩增条带单一，特异性强，没有非特异性扩增出现，从而表明所设计的七对引物特异性强（即实施例2中的实时荧光定量PCR引物），扩增效率高，特异性强，能够用于冬瓜荧光定量PCR的内参引物实验。
实验例4 冬瓜内参基因表达稳定性分析
分别提取冬瓜不同胁迫处理下叶片的总RNA，之后分别按照PrimeScriptTM 1stStrand cDNA Synthesis Kit试剂盒的方法合成cDNA第一链，以获得各自的cDNA；利用实施2中的实时荧光定量特异引物为引物对，以获得的cDNA 为模板，分别进行PCR扩增，PCR扩增体系与扩增程序如下：
PCR扩增体系：反应体系的总体积为10μL， 5 μL Power SYBR® Green PCRMaster Mix，2 μL 模板，实施例2中实时荧光定量PCR引物的正向引物0.4 μL（浓度为10 μmol/ L），实施例2中实时荧光定量PCR引物的反向引物0.4 μL（浓度为10 μmol/ L），补蒸馏水至总体积10 μL。
PCR扩增程序为：95℃预变性5 min；95℃变性5 s，60℃退火34s，40个循环；最后72℃下延伸10 min；于4℃下保存。
利用GeNorm 软件计算7个候选内参基因表达稳定值（表2），高温处理不同时段M值排序为TUA= UBQ< UBC21< EF-1α< GAPDH < RP II<28s；干旱处理不同时段M 值排序为TUA= UBQ < UBC21<EF-1α<28s< GAPDH< RP II。
根据NormFinder 软件分析结果可知（表3），42℃高温处理条件下7 个候选内参基因表达稳定值S排序为TUA =UBQ < GAPDH < UBC21<EF-1α< RP II <28s；干旱处理条件下内参基因表达稳定值S排序为TUA= UBQ < UBC21<EF-1α< GAPDH <28s < RP II 。
BestKeeper 软件直接利用CT值进行数据处理分析。结果表明（表3），高温胁迫条件下，UBQ稳定性最好，而三个软件分析的稳定性最差的均为28s。干旱胁迫条件下， RP IISD值最小，但它的R值明显小于其他6个内参的R值，因此选择UBQ作为内参基因。
综合上述三个软件分析结果可知：UBQ在高温胁迫和干旱胁迫中表达稳定性最好。
表2 GeNorm软件分析7个候选内参基因在不同胁迫验条件下表达稳定性
表3 NormFinder 软件分析7个候选内参基因在不同胁迫条件下表达稳定性
表4 BestKeeper 软件分析7个候选内参基因在不同胁迫条件下表达稳定性
综上，本发明提供了以冬瓜内参基因为基础设计的实时荧光定量PCR引物，所设计的实时荧光定量PCR引物用于冬瓜基因表达分析时，能够提高冬瓜基因表达分析研究的稳定性、可靠性和重复性；此外，所设计的实时荧光定量PCR引物特异性强，从而能够大大的提高了采用实时荧光定量检测冬瓜时的检测效率，并提高了检测结果的可信度。
SEQUENCE LISTING
<110> 福建省农业科学院作物研究所
<120> 用于筛选冬瓜实时荧光定量PCR内参基因UBQ的引物
<130> 14
<160> 14
<170> PatentIn version 3.3
<210> 1
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 1
aggaaggaga aggacgag 18
<210> 2
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 2
ttcagaacca gacccaga 18
<210> 3
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 3
gtgaattata gaatcgagca tc 22
<210> 4
<211> 20
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 4
aaatcagaaa caatcccaac 20
<210> 5
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 5
tcctccacaa tcgtctttc 19
<210> 6
<211> 17
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 6
cccatcaccg ccataac 17
<210> 7
<211> 23
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 7
tgtgaaactt gtctcgtggt atg 23
<210> 8
<211> 24
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 8
tctcatcatc aggtccatct tact 24
<210> 9
<211> 18
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 9
accgtctatc aagcaccc 18
<210> 10
<211> 17
<212> DNA
<213> 人工序列
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ccaagtccgc agtcaag 17
<210> 11
<211> 17
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 11
attgggcgag gcgtatt 17
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<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 12
ccctttgcac cttgacactt at 22
<210> 13
<211> 17
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 13
gcaccgacct cctcata 17
<210> 14
<211> 19
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 14
ccagccacct actgttgta 19
Claims (1)
1.用于筛选冬瓜高温胁迫和干旱胁迫下实时荧光定量PCR内参基因UBQ的引物，其特征在于：以冬瓜DNA为模板，根据转录组结果为基础，利用Primer Premier5.0 软件、并遵循实时荧光定量PCR引物设计的原则设计出一对荧光定量特异引物，该对荧光定量特异引物即为所述实时荧光定量PCR引物；
且该实时荧光定量PCR引物为：
正向引物5'- GTGAATTATAGAATCGAGCATC -3'，
反向引物5'- AAATCAGAAACAATCCCAAC -3'。
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| De Novo Assembly and Characterization of the Transcriptome, and Development of SSR Markers in Wax Gourd (Benicasa hispida);Biao Jiang等;《PLOS ONE》;20130808;第8卷(第8期);第1-11页 * |
| High-density genetic map construction and gene mapping of pericarp color in wax gourd using specific-locus amplified fragment (SLAF) sequencing;Biao Jiang等;《BMC Genomics》;20151209;第1-10页 * |
| 基因表达研究中内参基因的选择与应用;张玉芳等;《植物生理学报》;20140831;第50卷(第8期);第1119-1125页 * |
| 植物基因表达转录分析中内参基因的选择与应用;牙库甫江·阿西木等;《生物技术通报》;20110731(第7期);第7-11页 * |
| 植物实时荧光定量PCR内参基因的选择;胡瑞波等;《中国农业科技导报》;20091231;第11卷(第6期);第30-36页 * |
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