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瓠瓜EST-SSR、SRAP、ISSR和RAPD反应体系的建立及其纯度鉴定应用的研究

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论文说明:缩略词表

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1.文献综述

1.1杂种纯度鉴定方法的发展历程

1.1.1形态鉴定

1.1.2物理化学鉴定

1.1.3指纹图谱鉴定

1.2指纹图谱技术在部分葫芦科蔬菜杂种纯度和真伪鉴定中的应用

1.2.1黄瓜的相关研究

1.2.2西瓜的相关研究

1.2.3甜瓜的相关研究

1.2.4其他瓜类的相关研究

1.3分子标记技术在葫芦科作物纯度和真伪鉴定中的问题和应用前景

1.3.1存在的问题

1.3.2应用前景

1.4研究的目的和意义

1.4.1研究的意义

1.4.2研究目的

2.EST-SSR标记技术鉴定瓠瓜品种的研究

2.1材料

2.1.1瓠瓜材料

2.1.2引物

2.1.3试剂及仪器

2.2方法

2.2.1杂交组合的配制

2.2.2田间试验设计

2.2.3 DNA提取及质量检测方法

2.2.4 EST-SSR标记PCR反应优化设计

2.3结果

2.3.1 EST-SSR反应体系的优化

2.3.2甜瓜、黄瓜EST-SSR标记在瓠瓜上的通用性

2.3.3 EST-SSR多态性引物的筛选及多态性分析

2.4讨论

2.4.1 EST-SSR反应稳定性及影响因素

2.4.2 EST-SSR标记在瓠瓜杂种鉴定上的应用

3.SRAP标记技术鉴定瓠瓜品种的研究

3.1材料

3.2方法

3.2.1 PCR反应体系的优化和建立

3.2.2引物的筛选

3.2.3 PCR扩增程序

3.2.4扩增产物检测技术的优化和建立

3.3结果与分析

3.3.1 SRAP反应体系的优化

3.3.2扩增产物检测技术的优化和建立

3.3.3多态性引物的筛选及其多态性分析

3.4讨论

3.4.1 SRAP反应稳定性及影响因素

3.4.2正交试验设计和单因素试验在PCR反应体系优化上的比较

3.4.3 SRAP标记在瓠瓜杂种鉴定上的应用

4.ISSR标记技术鉴定瓠瓜品种的研究

4.1材料

4.2方法

4.2.1 PCR反应体系优化设计

4.2.2引物的筛选

4.2.3 PCR扩增程序的优化

4.2.4扩增产物检测技术的优化和建立

4.3结果与分析

4.3.1 ISSR反应体系的优化

4.3.2扩增程序的优化

4.3.3扩增产物检测技术的优化和建立

4.3.4多态性引物的筛选及其多态性分析

4.4讨论

4.4.1 ISSR反应稳定性及影响因素

4.4.2 ISSR标记在瓠瓜杂种鉴定上的应用

5.RAPD标记技术鉴定瓠瓜品种的研究

5.1材料

5.1.1瓠瓜材料

5.1.2引物

5.1.3试剂及仪器

5.2方法

5.2.1 RAPD标记PCR反应优化设计

5.3结果

5.3.1 RAPD反应体系的优化

5.3.2 RAPD多态性引物的筛选及多态性分析

5.3.3 DNA指纹图谱类型的建立

5.4讨论

5.4.1 RAPD反应稳定性及影响因素

5.4.2 RAPD标记在瓠瓜杂种鉴定上的应用

5.4.3瓠瓜杂种鉴定的分子标记选择问题

6.结论

6.1四种分子标记最佳反应体系的建立

6.2四种分子标记多态性引物分析

6.3几种分子标记技术在瓠瓜杂种鉴定上的优劣比较

参考文献

附录

致谢

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摘要

瓠瓜(LagenariavulgarisSer.)是一种重要的蔬菜,营养丰富,有较好的保健功能。对瓠瓜杂种鉴定的研究,有利于种子市场的管理、瓠瓜种质收集与保存,对保护新品种的知识产权和育种家们的权益具有重要意义。本研究采用EST-SSR、SRAP、ISSR和RAPD4种分子标记技术,在优化反应体系的基础上,建立瓠瓜杂种纯度室内快速鉴定技术体系。主要研究结果如下: 1.在前人研究的基础上,借鉴其他葫芦科作物的研究成果,利用正交试验设计和单因素试验相结合的方法优化EST-SSR、SRAP、ISSR和RAPD反应体系及扩增程序,摸索出一套适合于瓠瓜杂种鉴定的EST-SSR、SRAP、ISSR和RAPD反应体系。 各分子标记的最佳反应体系及程序如下: (1)优化后的EST-SSR反应体系:10μl反应体系中,TaqDNA聚合酶、引物、dNTPs、Mg2+4种主要成分的最适浓度分别为:0.5U、0.1μmol/L、100μmol/L和0.75mmol/L。 (2)优化的SRAP反应体系(20μl),TaqDNA聚合酶、模板、引物、dNTPs、Mg2+5种主要成分的最适浓度分别为:1.25U、30ng、0.5μmol/L、100μmol/L、2mmol/L。在8%的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳下检测结果,稳压120V。 (3)优化后的ISSR反应体系:在20μl的反应体系中,TaqDNA聚合酶、模板、引物、dNTPs、Mg2+5种主要成分的最适浓度分别为:0.5U、40ng、0.75μmol/L、150μmol/L、2mmol/L。最佳扩增程序为:94℃预变性5min;92℃变性30s:58℃退火45s;72℃延伸1.5min;循环35次:最后72℃延伸7min:4℃保存,在1.8%的琼脂糖凝胶电泳上检测扩增结果。 (4)优化后的RAPD反应体系:在20μl的反应体系中,TaqDNA聚合酶、模板、引物、dNTPs、Mg2+5种主要成分的最适浓度分别为:1U、30ng、1.5ng/μl、150μmol/L和1.75mmol/L。 2.56对甜瓜属、54对黄瓜属和10对苦瓜属EST-SSR引物对3个杂交种及亲本没有扩增出多态性;市场上购买的9个瓠瓜品种及本实验室培育的3个杂交种(06-2×06-6、06-4×06-5、06-1×06-5)之间有两对引物扩增出多态性,可以区分3个品种。 3.本实验从12对引物组合中没有筛选出可以鉴别3个杂交种及亲本的有效引物对,但12对SRAP引物组合中有4对引物组合(em2/me6、em3/me1、em3/me2、em5/me2)在本实验室的3个杂交种(06-2×06-6、06-4×06-5、06-1×06-5)和购买的9个瓠瓜品种之间扩增出多态性,共扩增出46条带,20条多态性条带,多态性比率达43.48%。4对引物组合可将市场购买的9个瓠瓜品种完全区分开,并且除2号品种外的其他8个品种可以与本实验室的3个杂交种区分开。 4.24条ISSR引物,在3个杂交组合及亲本和购买的9个瓠瓜品种之间没有扩增出多态性。 5.本实验从186条RAPD随机引物中筛选出9条引物用于3个瓠瓜杂交种的纯度鉴定。其中组合06-2×06-6,获得2条偏母型引物和2条缺失型引物;组合06-1×06-5,获得3条偏父型引物和2条缺失型引物;组合06-4×06-5,获得4条偏母型和1条偏父型引物。 6.综合4种标记的分析结果,RAPD和SRAP标记更适合瓠瓜的杂种鉴定。所以可以将RAPD和SRAP两种标记结合使用,利用SRAP技术的分辨率高、稳定性强和RAPD技术的操作简单、灵敏度高的特点,提高了结果的可靠性,以及分子标记用于瓠瓜杂种鉴定上的可行性。

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