微卫星DNA分子标记技术及其在茶树研究中的应用
DNA分子标记在药用植物研究中的应用
J ul n ( eatet f ioi l n dclE ierg Sagu n e i ,hn l ,hax 760 ) IY -a g D pr n o gc dMei n nei ,hn l U i rt Sag o San i 200 i m oB l a a a g n o v sy u
摘要 [ 目的] 据 D A分子标记技 术的特点 , 根 N 将该技 术应 用于遗传 多样性研 究 、 亲缘 关 系确定 、 药源寻找 、 新 种质 资源保护等方 面, 中 为 药材的研 究和生产开发提供 指导。 [ 法] 用文献 资料 法。[ 方 运 结果 ] 综述 了 D A分子标 记技 术的发展 , N 结合 实例探 讨 了与形 态学标记 、 细胞 学标记 、 生化遗传标记 相比 D A 分子标记技 术在 中药材研 究 中所具有 的独特优 势。现代 药 用植 物 的研 究应 在 D A分子标记 技术 N N 揭示的规律指 导下进行 ,N D A分子 标记技 术将给 中药材的 生产开发 注入新 的活力 , 带来新的方 向, 具有 广阔的应 用前帚。 关键词 D A分子 标记技 术 ; 用植物 ; N 药 应用 中图分类号 Q79 8 文献标识码 A 文章 编号 0 1 —6 1 (o8 0 5 7 6 12o表性 技术 有 R L F P和 D A指纹 N 技 术 ( N igr r t g , D A Fne i i ) 前者 主要是 以低 拷贝 序列为 探针 P nn 进行 分 子杂 交 , 后者 主 要是 以重复 序列 包 括 串联重 复 序列 ( 如卫星 D A、 N 小卫星 D A和微 卫星 D A) N N 和散布 重复 序列 ( 如转座 子 、 逆转 座 子) 为探针 进 行分 子杂 交 ; 2类 以电泳 第 技术 和 P R技术为核心 , C 其代表性技术 有 R P ( adm A A D R no m—
DNA分子标记技术的研究与应用
DNA分子标记技术的研究与应用一、本文概述本文旨在对DNA分子标记技术的研究与应用进行全面的概述。
DNA分子标记技术作为现代分子生物学领域的一项重要工具,已经在生物学研究、遗传育种、疾病诊断等多个领域展现出广泛的应用前景。
本文首先介绍了DNA分子标记技术的基本概念、发展历程以及主要类型,包括限制性片段长度多态性(RFLP)、随机扩增多态性DNA(RAPD)、扩增片段长度多态性(AFLP)和单核苷酸多态性(SNP)等。
接着,文章详细阐述了这些技术在不同领域中的具体应用,包括基因克隆、基因定位、遗传图谱构建、物种亲缘关系分析、基因表达和调控研究等。
本文还讨论了DNA分子标记技术在实践应用中面临的挑战和未来发展趋势,如高通量测序技术的结合、大数据分析的利用以及生物信息学的进一步发展等。
通过本文的综述,旨在为相关领域的研究人员和技术人员提供一个全面、深入的了解DNA分子标记技术的平台,以促进该技术的进一步发展和应用。
二、DNA分子标记技术的基本原理与类型DNA分子标记技术是一种直接以DNA多态性为基础的遗传标记技术,其基本原理在于利用DNA分子在基因组中存在的丰富的多态性,通过特定的技术手段将这些多态性转化为可识别的遗传信息,从而实现对生物个体或群体的遗传差异进行精确分析。
这种技术以其高度的准确性、稳定性和多态性,在生物学研究、遗传育种、种质鉴定、基因定位、分子育种、疾病诊断等领域中得到了广泛应用。
基于DNA-DNA杂交的分子标记技术:这类技术主要包括限制性片段长度多态性(RFLP)和DNA指纹技术。
它们通过比较不同个体或群体间DNA片段的杂交信号差异,揭示出基因组中的多态性。
这类标记具有稳定性高、共显性遗传等特点,但操作复杂、成本较高。
基于PCR的分子标记技术:随着聚合酶链式反应(PCR)技术的出现和发展,基于PCR的分子标记技术应运而生。
这类技术包括随机扩增多态性DNA(RAPD)、扩增片段长度多态性(AFLP)和序列特征化扩增区域(SCAR)等。
常用分子标记技术原理及应用
单链制备
通过加热或化学方法 将双链DNA变性为 单链。
凝胶电泳
将单链DNA在聚丙 烯酰胺凝胶上进行电 泳,并观察迁移率变 化。
结果分析
通过比较正常和突变 DNA的迁移率,确 定是否存在基因突变。
应用实例
遗传病诊断
SSCP技术可用于检测与遗传病相关的 基因突变,如囊性纤维化、镰状细胞 贫血等。
肿瘤研究
特点
高分辨率、高灵敏度、可重复性和可 靠性,能够检测出微小的基因组差异 ,广泛应用于遗传育种、生物多样性 保护、人类医学等领域。
分子标记技术的应用领域
遗传育种
通过分子标记技术对动植物进行遗传资源鉴定、品种纯度 鉴定、遗传连锁分析和基因定位等,提高育种效率和品质。
生物多样性保护
利用分子标记技术对物种进行遗传结构和亲缘关系分析, 评估物种的遗传多样性和濒危程度,为保护生物多样性提 供科学依据。
人类医学
分子标记技术在人类医学中用于疾病诊断、药物研发、个 体化医疗等方面,有助于提高疾病的预防、诊断和治疗水 平。
常用分子标记技术简介
RFLP(限制性片段长度多态性)
SSR(简单序列重复)
利用限制性内切酶对DNA进行切割,产生 不同长度的片段,通过电泳和染色检测多 态性。
利用串联重复的DNA序列多态性进行标记 ,通过PCR扩增和电泳检测多态性。
分子标记辅助育种
利用AFLP技术标记控制重要性状 的基因,辅助育种者快速筛选具 有优良性状的个体。
植物分子生态学研
究
利用AFLP技术分析植物种群遗传 结构、物种演化和生态适应性等 方面的研究。
04
SSR技术
原理
简单序列重复标记(SSR)是一种基于PCR的分子标记技 术,利用微卫星序列的重复单元进行扩增,通过检测等位 基因的长度多态性来识别基因组中的变异。
如何使用分子标记技术进行植物遗传研究和品种鉴定
如何使用分子标记技术进行植物遗传研究和品种鉴定植物遗传研究和品种鉴定一直是农业领域的重要课题。
传统的遗传研究通过观察植物的形态特征和遗传性状,来推断其遗传背景和亲缘关系。
然而,这种方法往往需要长时间的育种选择和繁衍,且容易受到环境因素的干扰。
而分子标记技术的出现,为植物遗传研究提供了新的思路和方法。
分子标记技术是利用植物基因组中特定的DNA序列或蛋白质表达物作为遗传标记,通过检测这些标记的存在与变异来研究植物的遗传多样性和亲缘关系。
这项技术具有高灵敏度、高准确性和高效率的特点,能够在短时间内进行大规模的遗传研究和品种鉴定。
在分子标记技术中,常用的标记类型包括限制性片段长度多态性(Restriction Fragment Length Polymorphism, RFLP)、随机扩增多态性(Random Amplified Polymorphic DNA, RAPD)、序列相关性分析(Sequenced Tagged Sites, STS)、微卫星标记(Microsatellite)和单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs)等。
每种标记类型具有不同的特点和应用范围,研究者根据具体研究目的和条件选择合适的标记技术。
分子标记技术的应用在植物遗传研究上是多方面的。
首先,利用分子标记技术可以对植物的遗传多样性进行研究。
通过分析不同植物种群中的分子标记差异,可以揭示它们的遗传背景和进化关系。
这对于研究植物种群的遗传流动、分化和适应性具有重要意义。
其次,分子标记技术还可以应用于植物的品种鉴定和纯度检验。
对于杂交品种和复杂杂交种的鉴定来说,传统的形态特征分析往往存在一定的局限性,而分子标记技术可以通过检测特定基因片段或序列的存在与变异来确认品种身份。
这在植物繁殖和商品化上具有重要意义,可以防止农民种植假冒伪劣品种和保护良好的品种资源。
此外,分子标记技术还可以应用于植物的基因图谱构建和分子标记辅助选择(Molecular Marker Assisted Selection, MAS)。
微卫星DNA标记技术及其在遗传多样性研究中的应用
微 卫星 D NA标 记技 术 及 其在 遗 传 多样性 研 究 中 的应 用
徐 莉, 赵桂仿
( 西北 太 学生 命科 学学 院 , 西安 7 0 S ) 1 0 9
摘
要: 微卫 星 DNA 的 高 突变 率 、 中性 、 显 性 及 其 在 真 核 基 因组 中 的 普遍 性 , 其 成 为 居 共 使
s r i d n i c t n, i s i n lss a d m a pig p r os . e p p rp e e t h tu t r la d f n ta n ie tf a i k n h p a ay i, n p n u p e Th a e r s n st es r c u a n i o o e
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西北植 物 学 报 2 0 .2 3 : 1一 2 0 22 ()7 4
Ae a Bo . Bo e 1 一 cde t S n. t t r a . Oc i n . i
文 毒 编 号 : 0 04 2 ( 0 2 0 — 7 4 0 1 0 — 0 5 2 0 ) 30 1 — 9 -
( Cole e o f c e e・ r hwe tU ni est Xi n 71 0 lg fLie S inc No t s  ̄ r iy, ' 0 69. i ) n a Chna
Ab t a t Be a s f i pe v ra i t n u r l y- o— o i n e a d u q iy i u r o i e o s. s r c : c u e o t hy r a i b l y. e t a i s i t c d m na c n bi u t n e ka y tc g n me m ir s t lt c o a e [ e DN A s be o n r f r e l c l rm a ke o o u a i n g n t t d e , s we l s f r i i c mi g p e e r d mo e u a r r f r p p l to e e i s u i s a l a o c
(完整版)茶树育种学习题及答案
《茶树育种学》习题及答案一、填空题1.茶树染色体以x=(15)为基数,在体细胞中为(30)条,在性细胞中为(15)条。
2.作为核型分析的染色体,一般以体细胞有丝分裂(中期)的染色体为基本形态。
3.茶树有丝分裂标本常以种子用沙培1周长出的(幼根)为材料。
4.茶树树型分为(乔木)、(小乔木)和(灌木)三种。
5.茶树学名是用(属名)、(种加词)和(命名人姓名的缩写)组成。
茶树品种福鼎大白茶的植物学拉丁文全名是(Camellia sinensis cv. Fuding-dabaicha)6.茶树的表现型是(基因型)与环境共同作用的结果。
7.以无性繁殖方法生产树苗,其后代个体基因是杂合的,品种内个体之间基因型是(相同的)。
8.气温(低)的地区向气温(高)的地区引种茶树,一般能够适应。
9.云南等省的一些大叶种引种到安徽北部等地区,难以种植成功,主要是(冬季极限最低气温)比原产地低得多。
10.南方茶树品种北引后,其最低分枝部位(降低)。
11.南方茶树品种北引后,新梢茶多酚含量(减少)。
12.茶苗移栽通常在(春初)或(秋末冬初)进行。
13.选择的实质就是造成有(差别)的生殖率和成活率,从而定向地改变群体的遗传组成。
14.(基因重组)是茶树有性群体中造成不同个体遗传组成差别的主要来源。
15.(基因突变)是茶树无性系品种产生变异的主要因素。
16.(自然选择)是按茶树适应自然环境条件的方向进行的,选择的结果使茶树更适应自然环境条件。
17.(人工选择)是根据社会的经济要求或人类的喜好,从自然界混杂的茶树群体中或人工创造的原始材料中,选择需要的类型和个体。
18.表型方差可以分为遗传方差和(环境)方差两部分。
19.遗传力是介于(0~1)之间的数值。
20.通过与产量因子密切相关地一些性状,如(树高)、(树幅)、(叶片光合强度)、(幼年茶树定型修剪枝叶重量)、(单株芽叶数)、(新梢着叶数)、(百芽重)、(发芽密度)、(扦插苗发根数)、(根干重)和(抽梢率)等,可间接判断某品种的产量。
微卫星技术及其应用
基因组中各微卫星位点除重复数不同外,其碱基组成和结构是相似的,因此可以以微卫星的核心序列如(AC)n、(TG)n等作为多位点探针,在基因组中同时检测多个位点。由于不同个体、品种(系)或群体在被检测位点上存在一定的差异,通过电泳及杂交,这些差异将表现为杂交带的有无,即产生微卫星DNA指纹图。B.Beyerman等通过DNA指纹印迹技术,利用简单重复序列(GATA)1和(GTG)5作探针,证实了大麦和甜菜DNA指纹印迹区带的显著差异。
2.3 通用性与保守性
微卫星DNA所在区域在生物的基因组中是比较保守的,某一物种的微卫星引物可在相关密切的物种中使用,这使得减少获取微卫星的工作量和加快比较基因组作图的工作进度成为可能。
2.4 共显性遗传
微卫星DNA呈孟德尔共显性遗传模式,可以区别纯合显性个体和杂合显性个体,这为遗传研究提供了更多的可供分析的信息。
1.微卫星DNA的特点及分类
微卫星DNA具有丰富的多态性,主要表现在核苷酸重复单位数目的多态性和重复序列中核苷酸的替换多态性。一般认为,一个微卫星DNA核心序列重复数目越高,其等位基因数目也就越多,多态性就越丰富。微卫星DNA遵循孟德尔遗传规律,能够稳定地从上一代传给下一代,且等位基因间呈现共显性遗传。除此以外,微卫星标记还具有DNA用量少、反应速度快、操作简易、结果重复性好等特点。
3.6 分子标记辅有很大的潜力,它改变了从表型值推断基因型值的选择过程。分子标记辅助选择相对于传统的表型选择来说,可以获得更大的遗传进展,尤其对于低遗传力性状、限制性状和后期表达的性状,能增大选择强度,缩短世代间隔,提高选择的准确性。Zhang等利用微卫星标记来预测产量和估计杂种优势。
微卫星DNA分子标记及其应用
DNA分子标记技术及其应用
DNA分子标记技术及其应用摘要:分子遗传标记是近年来现代遗传学发展较快的领域之一。
本文系统阐述了DNA分子标记的概念,以及RFLP、RAPD、ALFP、STS、SSR和SNP为代表的分子标记技术的原理和主要方法,并简单介绍了DNA分子标记技术的应用。
最后探讨了其进展以及存在的一些问题。
关键词:分子标记;应用分子遗传标记技术作为一种新的分子标记技术,在分子生物学特别是在分子遗传学的研究中得到了广泛的应用和发展,其所构建的遗传图谱具有高度的特异性。
与其它遗传标记相比较,DNA分子标记具有诸多优点,如:遗传稳定,多态性高,多为共显性,数量丰富,遍及整个基因组,操作简便。
这些优点使其广泛地应用于生物基因组研究、进化分类、遗传育种、医学等方面,成为分子遗传学和分子生物学研究与应用的主流之一。
1DNA分子标记的概念遗传标记是基因型特殊的易于识别的表现形式,在遗传学的建立和发展过程中起着重要作用。
从遗传学的建立到现在,遗传标记的发展主要经历了4个阶段,表现出了4种类型:1形态标记(Morphological Markers),指生物的外部特征特性,包括质量性状作遗传标记和数量性状作遗传标记;2细胞标记(Cytological Markers),主要指染色体组型和带型;3生化标记(Biochemical Markers),指生物的生化特征特性,主要包括同工酶和贮藏蛋白两种标记;4DNA分子标记(Molecular Markers)是以生物大分子(主要是遗传物质DNA)的多态性为基础的一种遗传标记。
前3种标记是对基因的间接反映,而DNA分子标记是DNA水平遗传变异的直接反映。
与其它遗传标记相比较,DNA分子标记具有诸多优点,如:遗传稳定,多态性高,多为共显性,数量丰富,遍及整个基因组,操作简便。
这些优点使其广泛地应用于生物基因组研究、进化分类、遗传育种、医学等方面。
目前,被广泛应用的DNA分子标记主要有RFLP(限制性片段长度多态性)、RAPD(随机扩增多态性DNA)、ALFP(扩增片段长度多态性)、STS(序列标记位点)、SSR(简单重复序列)和SNP(单核苷酸多态性)等。
微卫星DNA标记及其应用
微卫星DNA 标记是继RFLP 技术之后发展起来的新一代的分子遗传标记技术。
微卫星DNA 的PCR 产物检测方法主要有同位素标记引物的聚丙烯酰胺电泳法、荧光标记引物的测序法以及聚丙烯酰胺凝胶电泳银染法等。
自20世纪80年代以来,经过二三十年的不断发展,微卫星DNA 标记技术因其数量大、分布广且均匀、多态性丰富、呈孟德尔共显性遗传、检测快速方便以及结果稳定可靠等优点,已被广泛应用于各个领域。
1微卫星DNA 标记的发现1974年,Skinner 等在研究寄居蟹的基因组时发现了微卫星DNA 的重复序列。
此后,在人、动物和酵母的基因组中都发现了类似大量的简单重复序列。
直到1986年,Ail 等首次用合成的微卫星寡核苷酸作为探针用于人的指纹分析,这时才得到重视。
1988年,Jeffreys 等人做了进一步的研究并使之发展成为新的遗传分子标记系统。
1989年,Litt 等[1]扩增到了人类基因组微卫星序列,从而创造了“微卫星(mi -crosatellite )”这个名称。
2微卫星DNA 的结构微卫星DNA 又称简单重复序列(simple sequence re -peats ,SSR)或短串联重复序列(short tandem repeats ,STR),是指以少数几个核苷酸(一般是1~6个)为单位串联重复的DNA 序列。
这些重复序列的重复次数和重复程度在不同的生物体内高度变化,并且随机分布于真核生物基因组中[2-3]。
普遍认为,在染色体上,除着丝粒及端粒区域外,其他区域也广泛散在分布有微卫星位点[4]。
Weber 根据微卫星核心序列排列方式的不同,将其分为完全(无间隔)、不完全(有非重复单位的碱基间隔)和复合型(2个或更多重复单位彼此毗邻连续出现)微卫星3种类型。
3微卫星DNA 标记的优缺点3.1优点①分布广泛。
微卫星DNA 广泛且均匀地分布于真核生物基因组中。
②多态性丰富。
由于微卫星在不同个体中的重复单位数目变异大,因而造成其长度具有高度的多态性,使其可以包含大量丰富的信息。
茶树遗传转化体系研究进展
茶树遗传转化体系研究进展茶树是世界上最重要的经济作物之一,也是我国特色农产品。
传统的育种方法需要长时间的筛选和选择,效率低,而基因工程技术可以提高育种效率和茶叶品质。
在茶树遗传转化方面,已经有很多研究取得了重要进展。
首先是基因载体的选择。
初期常常使用农杆菌介导的转化方法,其中的重要挑战之一是找到合适的载体。
目前常用的载体有植物表达质粒、农杆菌感染质粒和农杆菌载体。
植物表达质粒通常是从其他物种中获取的,包括35S CaMV启动子、nos启动子,以及靶向茶叶基因的启动子。
这些质粒中会包含筛选标记或转录因子。
农杆菌感染系统包括开放式操作(放线菌素、辛-杀菌素,以及辛醇)和闭合式操作(特殊酵素消化膜壳),是其中比较成熟的一种,适用于多种植物物种,包括茶树。
农杆菌载体则基于自然界中存在的菌株,可以将目标基因导入植物细胞。
其次是基因导入后的表达和鉴定。
在茶树中,GFP荧光蛋白和GUS酶是最常用的标记物质。
在许多研究中,这些标记物质已被用来确认外源基因的成果和活性。
此外,PCR和Southern blotting检测方法可以做到更高的灵敏度。
蛋白质印迹法可以用来检测蛋白质表达是否成功,以及定量外源蛋白在植物中可行性研究。
最后是转基因茶树的应用。
茶树中存在许多重要的基因,在新茶叶生产和茶叶品质方面表现出重要作用。
比如,茶多酚合成途径中的酪氨酸和儿茶素双加氧酶基因转入大叶种茶树中,在儿茶素含量、离子含量、抗氧化能力等方面都取得了有趣的成果。
另外,转入upb1基因,也会显著提高茶叶中的多酚类物质含量和抗氧化能力。
总之,茶树基因工程的发展为茶叶科研和生产提供了新的途径和机会,同时,也还需要进一步的研究完善各项技术,以便更好地实现茶树的遗传转化。
ISSR分子标记技术的原理及其在茶树上的应用
记 的原 理 及 程 序 并 介 绍 了 它 在 茶 树 育 种 研 究 上 的 应 用 情
况 。
关 键 词 :I S ; 分 子 标 记 ; 茶 树 ; SR
更 多 的 关 于 基 因 组 的信 息 , 而 且  ̄ R P 技 术 更 加 稳 定 可 LA D 靠 , 实 验 重复 性 更 好 , 同 时 它 对 技 术 的 要 求 低 , 成 本
n/1 g u 的浓 度 , 贮 存 在一 0 2 ℃或一 O 7 V冰 箱 中备 用 。
( )引物 设 计 2 引物 设计 是 I S 技 术 中最 关键 、 最 重 要 的 一 步 。 基 因 R S 组 中S R S 一般 为2~6 聚 核 苷 酸 ,用 于I S 的 引 物 常 为5 寡 R S ’ 或 3 端 加 锚 的 二 核 苷 酸 、 三 核 苷 酸 、 四核 苷 酸 重 复 序 ’ 列 , 重 复 次 数 一般 为4~ a , 使 引物 的 总 长 度 达 N2 b 左 8 0D 右 。5 ’或3 ’端 用 于 锚 定 的碱 基 数 目一 般 为1 个 , 锚 定 ~4 的 目 的是 引起 特 定 位 点 退 火 , 使 引物 与 相 匹B S R的 一 端 gS 结 合 , 而 不 是 中间 , 从 而 对 基 因 组 中特 定 片 段 进 行 扩 增 、
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实方 l 验法 蕊
I R 子 标 记 技 术 的原 理及 其 在 茶 树 上 的应 用 S 分 S
段 云 裳 成 浩 房 婉 萍
10 5 . ( 南京农 业 大 学茶叶研 究所 江 苏 南京 2 0 9 ;2 农 业部 茶 叶茶 叶化 学工程 重 点 实验 室 中国农 业 i 科 学 院茶 叶研 究所 浙 江杭 州 3 0 0 ) 10 8
利用RAPD和ISSR标记探讨我国茶树遗传多样性
利用RAPD和ISSR标记探讨我国茶树遗传多样性陈荣冰,林郑和,陈常颂,游小妹(福建省农业科学院茶叶研究所,福建福安 355000)摘要:利用RAPD和ISSR两种标记技术,分别对我国12个省(区)39个茶树种质资源进行遗传多样性检测和亲缘关系分析。
从供试的引物中筛选出具有多态性良好的RAPD引物20条,ISSR引物15条,对其39份茶树种质资源进行扩增。
结果表明:(1)20条RAPD引物共扩增出196条清晰的多态性条带,多态性条带比率为87.2%;15条ISSR引物共扩增到143条清晰的多态性条带,多态性条带比率为91.6%,ISSR检测出的多态性条带的能力优于RAPD。
(2) 基于RAPD分析的条带大小在300bp一3000bp之间,而ISSR条带大小在200bp一3000bp之间,故ISSR能检测到比RAPD 更多的遗传变异。
(3)虽然ISSR和RAPD的聚类分析结果存在一定的差异,对两种标记结果进行UPGMA聚类分析,还是呈极显著的正相关(r=0.842 )。
两种标记均能准确地把属原始类型的崇庆枇杷茶与英红1号与其它较原始类型与进化类型茶树种质资源区分开,聚类结果与传统经典分类相符,并揭示不同省区或同一省区不同地域的茶树种质资源的遗传差异与亲缘关系。
关键词:茶树;RAPD;ISSR;遗传多样性;亲缘关系Assessment of Genetic Diversity of Tea Detected byRAPD and ISSRCHEN Rong-bing LIN Zheng-he CHEN Chang-song YOU Xiao-mei(Tea Research Institute,Fujian Acaedemy of Agricultrual Sciences, Fu’an Fujian 355014,China)Abstract:RAPD and ISSR were used to detect the genetic diversity and relationships of thirty-nine tea germplasms from twelve provinces in china . A total of 20 RAPD primers and 15 ISSR primers were indentified with polymorphism among the primers. For RAPD markers, 196 polymorphic bands were produced and percentage of polymorphic bands(PPB) were (87. 2%). For ISSR marker, 143 polymorphic bands were generated, and PPB were 91.6%. Appearance,ISSR detection (91.6%) was higher than that in RAPD(87. 2%).Although the differences between the RAPD and ISSR dendrograms were observed. The significantly high correlation between RAPDs and ISSRs among 39 accessions was observed (r=0.842). Two kind of markers can accurately separate the primitive type Chongqingpipa and Yinhong 1 with other more primitive type and the evolution type tea. Molecular cluster results were obtained from RAPD and ISSR analysis, and they also matched well with the results of typical classification,and promulgated different provincial area or the identical provincial area but different region tea tree Genetic Variation and the relationship.Key words: tea tree;RAPD;ISSR;genetic diversity;relationships本研究采用RAPD和ISSR标记对我国12个省(区)39份茶树种质资源进行遗传多样性分析,其目的:(1)对比RAPD和ISSR在检测茶树种质资源遗传多样性时的效率和分辨力,评价它们在应用茶树居群遗传学和保护遗传学研究中的前景;(2)研究茶树种质资源DNA水平的遗传多样性的基础上,讨论我国茶树起源与进化。
ISSR分子标记及其在茶树遗传育种上的应用研究进展
遗传上高度杂合 , 种子繁育后代存在大量变异 , 给遗 传后代的鉴定带来 了许多困难。遗传标记是识别基
因型 差 异的有 效 方 法 , 过 对 杂 交 后代 的分 子标 记 通 分 析 , 以 了解 这 些 标 记 以及 它 们 紧 密连 锁 的相 关 可
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IS S R分 子标 记及 其在 茶 树 遗 传 育 种 上 的应 用研 究进 展
唐 玉海 崔香 菊 郭春芳2
(、 1 潍坊 科技 学 院 , 山东 寿 光 2 20 ;、 6702 福建教 育 学院 , 福建 福州 302 ) 505
作者简介 : 唐玉海 (92 - , 山 东昌 乐人 , 18 ') 男, 潍坊科技 学院化 学工程 系助教 , 士。 硕
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唐 玉海 崔香菊
郭春芳:
ssR 分 子标记及其在茶树遗传育种上的应用异 , 分辨力更强, 另
究, 4 从 0条 引物 中筛选 出 1 引 物 , 扩 增 出 13 5条 共 4 个位 点 , 中 多 态性 位 点 为 l1个 , 9 . % 。3 其 3 占 16 9 个茶 树种 质 资 源 c S变 化 范 围 0 2 0 9 , . 1~ .5 。据 此 认为, S I R作 为 一种 信 息 量 高 、 演 性 好 的分 子 标 S 重
围扫描 , 可能包括非编码区的位点 , 而非编码位点具 变异较快 , 因此能够提供更多的 睐。 目前该标记 已广泛用于茶树品种鉴定 、 遗传作 有较低的环境胁迫 ,
技术要求不高, 成本也低 , 受到广大科研工作者的青
收稿 日期 : 0 2 7一l 2 0 2— 5
基金项 目: 福建省 自然科 学基金 项 目( 0 10 5 和福 建省教 育厅科技计 划项 目(A 5 3 ) B502 ) J 0 3 3
SSR分子标记及其在茶树DNA指纹图谱上的应用
SSR分子标记及其在茶树DNA指纹图谱上的应用蔡一鸣;吕未;吴淑平;赵丰华;吕立哲【摘要】本文综述了SSR分子标记、DNA指纹图谱原理及SSR分子标记在茶树指纹图谱上的应用, 提出SSR分子标记在茶树指纹图谱构建过程中存在的问题并给出建议, 旨在为豫南茶树种质资源DNA指纹图谱构建提供一定的借鉴和指导.%This paper reviewed the principle of SSR molecular marker, DNA fingerprinting and the application of SSR molecular marker in tea fingerprinting. The problems and suggestions of SSR molecular markers in the construction of tea fingerprinting were put forward in order to provide reference and guidance for the construction of DNA fingerprinting of tea germplasm resources in southern Henan rovince.【期刊名称】《天津农业科学》【年(卷),期】2019(025)003【总页数】3页(P8-10)【关键词】SSR;茶树;DNA指纹图谱;问题与展望【作者】蔡一鸣;吕未;吴淑平;赵丰华;吕立哲【作者单位】信阳市农业科学院河南省茶叶工程技术研究中心国家茶叶产业技术体系信阳综合试验站,河南信阳 464000;信阳市农业科学院河南省茶叶工程技术研究中心国家茶叶产业技术体系信阳综合试验站,河南信阳 464000;信阳市农业科学院河南省茶叶工程技术研究中心国家茶叶产业技术体系信阳综合试验站,河南信阳464000;信阳市农业科学院河南省茶叶工程技术研究中心国家茶叶产业技术体系信阳综合试验站,河南信阳 464000;信阳市农业科学院河南省茶叶工程技术研究中心国家茶叶产业技术体系信阳综合试验站,河南信阳 464000【正文语种】中文【中图分类】S571.1近年来,伴随着生物技术的快速发展,分子标记技术被广泛应用于茶树品种研究中,目前研究中常用的分子标记有RAPD(Random amplified polymorphic DNA,随机扩增多态性 DNA)、AFLP(Amplified fragment length polymorphism,扩增片段长度多态性)、SNP(Single nucleotide polymorphism,单核苷酸多态性),ISSR (Inter-simple sequence repeat,简单重复区间序列)、SSR (Simple sequence repeat,简单重复序列)。
分子标记及其应用研究的新进展
分子标记及其应用研究的新进展随着物种数量的快速增加和物种之间的关系逐渐复杂化,如何有效的鉴定、分类和研究这些生物体的特征成为了生物学研究的重要课题之一。
分子标记是一种基于生物分子形态和功能的标志物,其具有分子生物学特征,能够反映整个生物体系发育历史上的关系和演变过程,因此是现代生物学研究中不可或缺的工具。
本文将探讨分子标记研究的新进展以及其在生物学研究中的应用。
一、分子标记的种类和常用分类方法分子标记种类多样,其中常用的包括基因序列、蛋白质序列、核酸序列、微卫星等,还有DNA指纹技术、DNA芯片技术、SNP鉴定技术等。
在分类上,主要可分为分型标记和基因标记两类。
分型标记用于确定物种之间遗传性状的差异,常用的分型标记包括RAPD(随机扩增多态性DNA)、AFLP(扩增片段长度多态性)、SSR(微卫星)、ISSR(插入缺失扩增多态性序列)、SRAP(序列相关的扩增片段)等,它们以拟南芥、玉米、大麦、水稻等植物物种为主要研究对象。
而基因标记则是指那些能够显式或隐式的遗传的分子标记,例如限制性片段长度多态性(RFLP, Restriction Fragment Length Polymorphism)、单序列重复(SSR, Simple Sequence Repeats)以及单核苷酸多态性(SNP, Single Nucleotide Polymorphism)等标记。
二、分子标记进展1. SSR标记在遗传关系的研究中,SSR标记是最常用的分子标记之一。
其具有高度多态性、遗传稳定性,能够反映出物种内、群体间的遗传多样性,已具有广泛的应用价值。
最新的SSR标记研究显示,SSR标记可以不仅用于物种之间及个体群体的遗传差异的鉴定,还可以用于自然选择以及人为选择在作物、畜禽和人类之间的比较研究。
SSR标记也可以在生态学、遗传学、生物多样性以及系统学研究中起到不可替代的作用。
2. SNPs标记SNP标记是一类单核苷酸多态性标记,由于其数量众多,便捷性高、数据产生速度快等原因,越来越受到广大研究人员的青睐。
植物的遗传标记与分子标记技术
植物的遗传标记与分子标记技术植物是地球上最重要的生物资源之一,对于人类的生存和发展起着至关重要的作用。
在植物研究领域,了解植物的遗传特征和分子标记技术是至关重要的。
本文将介绍植物的遗传标记及其与分子标记技术相关的应用。
一、植物的遗传标记遗传标记是指可以通过观察植物个体或种群遗传特征来确定他们之间遗传联系的物质标记。
在植物研究中,常用的遗传标记包括形态标记、生化标记和分子标记。
1. 形态标记形态标记是通过观察植物个体的可见特征来进行遗传标记的一种方法。
例如,植物的株型、花色、果实形状等都可以作为形态标记。
形态标记的优点是易于观察和操作,但缺点是容易受环境条件的干扰,并且很多遗传信息难以通过形态标记来获取。
2. 生化标记生化标记是通过检测植物体内的化学物质来进行遗传标记的方法。
例如,植物体内的酶活性、蛋白质组成和DNA序列等都可以作为生化标记。
生化标记的优点是具有高度的灵敏度和特异性,但操作复杂,需要特殊的实验技术和设备。
二、分子标记技术分子标记技术是一种利用特定的DNA片段或DNA序列来进行遗传标记的方法。
目前常用的分子标记技术包括限制性片段长度多态性(RFLP)、随机扩增多态性DNA(RAPD)、序列特定扩增寡核苷酸引物(SSR)、单碱基多态性(SNP)等。
1. 限制性片段长度多态性(RFLP)RFLP是一种基于DNA片段长度差异的分子标记技术。
通过将DNA进行限制性酶切,然后使用凝胶电泳进行分离和检测,根据DNA 片段的不同长度来进行遗传标记。
RFLP技术可以用于植物的种质资源鉴定、亲缘关系分析等领域。
2. 随机扩增多态性DNA(RAPD)RAPD是一种基于PCR技术的分子标记方法,通过随机引物扩增DNA的特定区域,然后使用凝胶电泳进行分离和检测。
RAPD技术具有简单、快速、经济的特点,可广泛应用于植物的种质资源鉴定、遗传多样性分析等方面。
3. 序列特定扩增寡核苷酸引物(SSR)SSR是一种利用寡核苷酸引物扩增DNA序列的方法。
STR
荧光标记的选择
6-FAM = Blue HEX=Green TAMRA=Yellow
LIZ=Orange
荧光PCR
上游引物的5’端作荧Байду номын сангаас标记
PCR反应体系(25μl):
10×PCR缓冲液(含15 mmol/L MgCl2)、1UTaq酶、dNTP各 0.1mmol/L,引物各0.2μmol/L、 模板DNA量约为50ng。 PCR条件: 94 ℃预变性5 min;94℃30 s、合 适的退火温度40 s,72 ℃1 min, 30 个循环;72 ℃延伸5 min。
多重荧光PCR
多重荧光PCR技术是指在一个单一反应体系中加入一对以
上的特异引物对,同时扩增多个序列,从而产生高度特异 性的反应过程,该技术能够适应高通量DNA指纹分析的需 要,节省DNA模板和试验耗材,简化操作步骤,加速试验 进程 。
应用不同荧光标记可以解决不同PCR扩增位点长度的重叠,
极大的提高效率。
微卫星DNA特点
数据大、分布广且均匀 具有极高的个体特异性 多态信息含量高 共显性遗传
微卫星标记的应用
品种鉴定
系谱分析
法医罪犯身份识别及亲子鉴定
群体间遗传距离分析 进化和遗传多样性研究等。
微卫星DNA分子标记技术
通过直接分析遗传物质的多态性来鉴别生物内在 核苷酸排布及其外在形状表现规律的技术。
间、循环数、模板浓度)
毛细管电泳检测
微卫星位点经过荧光标记PCR扩增后经遗传分析仪毛细管
电泳进行基因组扫描,通过检测片段长度来判断微卫星不 稳定性。
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侧 翼 序 列 组 成 。其 核 心 序 列 呈 串联 状 重 复排 列 ,中 间 无 间 隔 . 每 个 重 复 单 元 长 度 在 1 6 p 间 ,这 些 位 点 由非 常 短 的 串联 — b之 重 复 D A片 段 ( 到 5 碱 基 )组 成 。这 些 串 联 排 列 的 重 复 序 N 1 个 列 经 常 是 通 过核 苷 酸 链 的滑 动错 配 或 者 其 它 未 知 的 过 程 来 改 变 它们 的长 度 ,从 而 导 致 微 卫 星 在 数 量 上 的 差 异 [1 4 。微 卫 星 , 5 的 突 变 率 很 高 , 代 每 个 配 子 的 每 个 位 点 有 25 1 - x 0 每 .x 05 l 突 1 变 [,从 而 造 成 了其 的 多 态性 。 但 做 卫 星周 围 的 单 拷 贝 序 列 6 一 般 不 受 其 影 响 。 因 此 ,微 卫 星 可 以 作 为 种 或 基 因组 水 平 的 遗 传标 记 。微 卫 星 通 常 是 复 等 位 的 ,代 表 每 个 微 卫 星 位 点 的 等 位 基 因 数 目 高度 可 变 ,微 卫 星 寡 聚 核 苷 酸 的 重 复 次 数 在 同 物 种 的 不 同基 因 型 间 差 异 很 大 。 另 一 方 面 ,每 个 微 卫 星 两 端 D A的序 列 相 对 保 守 的 单 拷 贝 序 列 在 亲 缘 关 系 相 近 的 物 种 N 间也 是 相 保 守 的 。 因 此 可 以根 据 两 端 的序 列 设 计 一 对 特 异 的 引 物 ,然 后 利 用 P R扩 增 每 个 位 点 的微 卫 星 序 列 .再 经 凝 胶 C 电泳 , 比较 扩 增 产 物 的 长 短 变 化 ,即 可 显 示 不 同基 因 型 的 个 体 在 每 个 微 卫 星 D A位 点 的 多 态性 N
述。
1 微 卫 星 DNA分 子 标 记 技 术 11 微 卫 星 D A的 结构 及 其 多 态 性分 析原 理 . N 重 复D A序 列 是 真 核 生 物 基 因 组 的一 种 完 整 的 组 成 ,在 N 些 植 物 基 因组 中 ,重 复 序 列 占总 D A的9 %以 上 微 卫 星 N 0 D A l是 这 类 重 复序 列 中的 主 要 组 成 部 分 ,它 由核 心 序 列 和 N  ̄ J J
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实验 方 法
微卫星D A N 分子标记 技术及其在茶树研究中的应用
陈盛相 齐桂年 李 建 华
( 川 农 业 大 学 林 学 园艺 学 院 雅 安 65 1 ) 四 2 04
摘 要 :本 文 阐述 了微 卫 星DNA的 结 构 及 其 多 态性 分 析 原 理 和 微 卫 星 标 4 DN L A技 术 的 实践 方 法 ,并 简 要 介 绍 了 近 年 来 微 卫 星DNA分 子 标 记 技 术 在 茶 树 遗 传 多样 性 、 亲 缘 关 系、 种质 鉴 定 、遗 传 图谱 构 建 、 目的基 因 的 定 位 等 方 面的 应 用 。 关 键 词 :微 卫 星DNA;分 子 标 记 ;茶树 ;
D A 子 标 记 技 术 是 随 着 分 子 生 物 学 的 飞 速发 展 而 发 展 N 分 出 来 的一 种 新 技 术 .它 直 接 对 目标 的 D A进 行 研 究 .具 有 不 N 受 时 间 .环 境 的 影 响 .多 态 性 高 ,数 据 可 靠 性 高 的 特 点 , 因 而 迅 速 在 茶 树 遗 传 育 种 研 究 得 到 了广 泛 应 用 。 目前 ,运 用 于 茶树上 的分子标记 技术有R L F P、R P A D、A L 、 傲 卫 星D A FP N 等 。其 中 ,微卫 星 D A 记 是 近 年 来 发 展 起 来 的 一 种 新 的 分 N 标 子 标 记 ,已 在 许 多 植 物 得 到 了 应 用 ,例 如 小 麦 l 大 豆 [ 、 l l 、 2 1 水 稻 l 。本 文 就 微 卫 星 D A 其 在 茶 树 上 的应 用作 一个 概 引等 N 及
一
( 微 卫 星 序 列 通 常 有 2 途 径 ,一 方 面 是 从 基 因组 文 库 1 ) 种 中 筛 选 含 有 微 卫 星 D A的 阳性 克 隆 ;另 一 方 面 是 通 过 检 索 N G n ak MD 、D B 、N B 等D A 列 数 据 库 ,获 得 含 有 eb n 、E L DJ CI N 序 微 卫 星 的 序 列 。 与前 者 获 得 微 卫 星 D A 记 相 比 , 通 过 后 者 N 标 不 仅 可 以直 接 快 速 地 获 得 微 卫 星D A 记 ,而且 要 经 济得 多 , N 标 是 对 前 者 的有 效 补 充 。随 着 基 因 组 计 划 的 全 面 展 开 ,新 的序 列 大 量 地 进 人 数 据 库 ,用 此 方 法 能 较 容 易 地 获 得 更 多 标 记 。 因此 ,它 可 能 将 成 为 获 取 微 卫 星 D A标记 的一 个 主要 途 径 。 N ② 微 卫 星 引 物 微 卫 星 两 侧 的 序 列 对 于 同一 物 种 是 高 度 保 守 ,因 此 可 以根 据 两 侧 的序 列 设 计 引 物 。 实 验 事 室 中 通 常 采 用 2 方 式 得 到所 需 微 卫 星 引 物 :从 公 用 的 D A 列 数 据 库 或 种 N 序 从 已发 表 的 有 关 文 章 中 查 找 所 要 研 究 的微 卫 星 两 翼 序 列 ,用 P i r .及 M c e tr .等 5 me 0 a V eo 60 接使用近缘种的引物 。 ⑧ 微 卫 星P R 增 由 于 是 特 异 性 扩增 ,所 以其 重 现 性 和 C扩 稳 定 性 相 对 较 好 。但 是 随着 每 对 引 物 f + 1%含 量 的 不 同和 G C 扩 增 片 段 长 度 的 不 同 . 每 对 引物 相 对 应 的 合 适 的 扩 增 条 件 也 与 不 同 , 通常 采 用 改 变 退 火 温 度 、缓 冲液 中 M 2 浓 度 及循 环 数 g+ 等来获得清晰可靠的条带。 ④ 微 卫 星 扩 增 产 物 检 测 微 卫 星 经 过P R扩 增 所 得 产 物 在 C 10 3 0 p ̄间 ,而 且 基 因型 间 的 差 异 仅 为几 个 碱 基 对 。 因 0- 0b; 此 一 般 采 用3 方 法 进 行 分 离 :高浓 度 (%一4 ) 的琼 脂 糖 种 3 % 凝 胶 电 泳 ,利 用 溴 化 乙 锭 染 色 ;非 变 性 聚 丙 烯 酰 胺 凝 胶 电泳 , 利 用 银 染 法 来 检 测 ,分 辨 率 较 高 :将 P R 物 进 行 荧 光 标 记 C产 ( F M. T HE 如 A T , E X等 1 然 后 经 高 温 变 性 。 P p l d , 在 E A pi e Boytm 1 等 遗 传 分 析 仪 上 利 用 毛 细 管 电泳 分 离 ,并 通 过 iss s3 0 e G nS a 和G n ye等 软 件 进行 分析 ee cn eoT pr 2 微 卫 星DN . A在 茶 树 遗 传 多样 性 研 究 中 的应 用 2 遗 传 多样 性 与 亲 缘 关 系分 析 一 基 因型 不 同 的 品 种 或 不 同 亲 缘 关 系 的 物 种 ,基 因组 内核 苷 酸 序 列 存 在 差 异 。 当使 用 同- S R 『 对 不 同 基 因 组进 行 体 - S  ̄物 外 扩 增 时 ,基 因 组 上 与 引 物 互 补 的 D A 段 ( 板 1的 数 目 、 N 片 模 位 点 是 不 同 的 ,因 而 其 扩 增 产 物 的 大 小 、数 目也 不 同 .亦 即 扩 增 产 物 表 现 出 多 态 性 。 当 使 用 一 系 列 不 同 的 微 卫 星 D A引 N 物 扩 增 时 , 这种 多 态 性 更 加 丰 富 这 种 扩 增 产 物 的 多 态 性 反 映 了 被测 材 料 的 遗 传 多 样 性 。K u d n [ an u 等 7 用 微 卫 星 D A 1应 N 技 术 研 究 了 阿 萨 姆 变 种 和 中 国 变 种 组 成 的 2 份 茶 树 资 源 的 多 4 样 性 和 遗 传 差 异 。采 用 Ⅱ多 样 性 指 数 来 表 示 群 体 内 和 群 体 间