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与大白菜橙色叶球基因Br-or连锁的SSR及InDel分子标记引物及应用

摘要

本发明公开了与大白菜橙色叶球基因Br-or紧密连锁的SSR及InDel分子标记引物及应用。该标记引物的获得是以橙色大白菜和普通白色大白菜及其F2S4分离群体的基因组DNA为模板,通过480对SSR及InDel引物对F2S4中橙色叶球和白色叶球单株DNA混合池进行多态性引物筛选,然后通过对F2S4群体的单株进行分析,筛选与大白菜橙色叶球基因Br-or连锁的分子标记,成功获得了与Br-or基因连锁的15个Br-SSR及3个Br-InDel标记引物,在第9连锁群上(A09)构建了大白菜橙色叶球基因Br-or的分子遗传图谱。连锁分析发现Br-or基因两侧连锁最紧密两标记的遗传距离分别为0.11cM和0.79cM,具有检测方便,扩增稳定,重复性和准确率高等优点。为大白菜橙色叶球性状的分子辅助选择育种提供依据,加快育种进程。

著录项

  • 公开/公告号CN103103184A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2013-05-15

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 西北农林科技大学;

    申请/专利号CN201310031871.5

  • 申请日2013-01-28

  • 分类号C12N15/11;C12Q1/68;

  • 代理机构西安恒泰知识产权代理事务所;

  • 代理人李郑建

  • 地址 712100 陕西省西安市杨凌示范区邰城路3号

  • 入库时间 2024-02-19 18:13:15

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-03-22

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):C12N15/11 授权公告日:20141203 终止日期:20160128 申请日:20130128

    专利权的终止

  • 2014-12-03

    授权

    授权

  • 2013-06-12

    实质审查的生效 IPC(主分类):C12N15/11 申请日:20130128

    实质审查的生效

  • 2013-05-15

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明属于蔬菜育种及分子遗传学领域,具体涉及与大白菜橙色叶球基 因Br-or连锁的SSR及InDel分子标记引物的开发及应用。

背景技术

大白菜(Brassica campestris L.ssp.pekinensis)属十字花科芸薹属芸薹 种白菜亚种,是起源于我国的主要蔬菜作物之一,与人们的日常生活密切相 关,近年来,随着人们生活水平的提高,人们对大白菜品质的要求日益高涨。 因此,大白菜品质育种受到越来越多国内外学者,育种家的重视。

申请人从1993年开始进行橙色大白菜育种,其配置的大白菜一代杂种 “金冠1号”和“金冠2号”橙色大白菜,于2004通过陕西省审定,受到 国内外的广泛关注,同时也获得了大白菜生产者和消费者的青睐。但是,橙 色大白菜的颜色直到其结球末期才能表现出,而且得采用田间逐个剖球观 察,操作起来费时费力,极大的延缓了育种进程。因此为了加快橙色大白菜 的育种速度,利用现代的分子生物技术,进行分子标记辅助育种十分必要。

随着分子生物学技术的快速发展,多种基于DNA多态性的分子技术应 运而生,并广泛应用于遗传育种研究的各个领域。简单序列重复(simple sequence repeats,SSR),又称为微卫星DNA(microsatellite,DNA),是一 类由1-6个核苷酸串联重复组成的DNA序列如(CA)n,(ATG)n,(TAGG) n等重复,其长度一般较短,广泛分布于基因组的不同位置,由于重复次数 的不同和重复程度的不完全造成了每个位点的多态性,包括SSR标记和 EST-SSR标记两种类型。其中,SSR标记具有共显性、重复性好、多态性丰 富、易于检测等优点,已广泛应用于植物遗传多样性分析、遗传图谱构建、 基因定位和分子标记辅助育种等研究领域(Tautz and1994; Powell et al.,1996)。

插入/缺失多态性(Insertion/Deletion,InDel)标记是由于同一位点处的 DNA序列在不同个体间发生了核苷酸片段的插入/缺失,根据目标位点两侧 的序列设计特异引物进行PCR扩增,扩增片段的长度多态性即是InDel标 记。InDel标记是根据同源序列之间的插入缺失差异来开发的,这对于基因 组序列未知的作物而言开发具有一定的难度。InDel标记为一共显性标记, 具有较好的稳定性及多态性丰富等优点,已被广泛应用于品种的多态性分析 (Katherine et al.,2008)、基因的精细定位及图位克隆(Pan et al.,2008) 等。

因此,基于以上SSR及InDel标记的优点,申请人利用大白菜的测序结 果,开发并成功筛选出与大白菜橙色叶球基因Br-or紧密连锁的分子标记, 并构建了Br-or基因的分子遗传图谱,为克隆该基因及利用该分子标记进行 橙色大白菜分子辅助育种,加快育种进程奠定了基础。

发明内容

本发明的目的在于,提供一种与大白菜橙色叶球基因Br-or紧密连锁的 SSR及InDel分子标记引物,应用该SSR及InDel分子标记引物,在苗期即 可鉴定区分橙色叶球和白色叶球大白菜,从而淘汰非目标植株,大大提高选 择的效率。

为了实现上述任务,本发明采用如下的技术解决方案:

与大白菜橙色叶球基因Br-or紧密连锁的SSR及InDel分子标记引物, 其特征在于,包括以下15个Br-SSR引物对和3个Br-InDel引物对中的至 少一对,即可将橙色与白色大白菜区分开;同时使用这多个标记能提高选择 的准确性。其中:

引物对Br-InDel(1)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-TGAAATGACCCGTCTGTTGA-3'

下游引物(R):5'-TTGTCTTGCGAAGAGGATGT-3'

引物对Br-InDel(2)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-TCAGATGAAGAGCGTAGGAG-3'

下游引物(R):5'-AAAAGAGGGAGACAAGATGC-3'

引物对Br-InDel(3)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-TTCTTCTTCCTCACGCACTC-3'

下游引物(R):5'-GCTCGCCTTCTAAACTGAAT-3'

引物对Br-SSR(1)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-CCATCAACAAACTCAACCCTG-3'

下游引物(R):5'-CTCTGTTCATAAATACGCCTC-3'

引物对Br-SSR(2)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-GGTCCGCACAACATATCCTT-3'

下游引物(R):5'-TTGTAGCGGTGTCTAAGCAG-3'

引物对Br-SSR(3)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-ACGCTCACCGTGCTTCCTTG-3'

下游引物(R):5'-TTCACTTTGCCTTTGTTTCT-3'

其中所述引物对Br-SSR4的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-CCACTCCCTGTATTCCTTATC-3'

下游引物(R):5'-ATCACGTCTACTGGTGCTATG-3'

引物对Br-SSR(5)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-GTTTGGTCTGTTTCGGCACT-3'

下游引物(R):5'-GCCAAAACAAATCTGCTTGA-3'

所述引物对Br-SSR(6)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-GTGGGATTTCTGGAGCTTTCA-3'

下游引物(R):5'-AATCTAAACCTGGACCGCAAC-3'

引物对Br-SSR(7)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-AAGACACCGTGAGTATCTTCT-3'

下游引物(R):5'-TTTCGTCTATTCTTGCTGGAT-3'

引物对Br-SSR(8)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-TGTGAATGTGCGAATTTTGA-3'

下游引物(R):5'-TCCTCCTACGCTCTTCATCT-3'

引物对Br-SSR(9)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-TTACGCTCAAGTTCCTGAAT-3'

下游引物(R):5'-GCGATGTACGCTAACGAGAT-3'

引物对Br-SSR(10)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-TTGGTTTCACTGATGTTTCT-3'

下游引物(R):5'-CCATATTTGGTTGATTGTTC-3'

引物对Br-SSR(11)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-AGCTCCTGTATGGAACTCAA-3'

下游引物(R):5'-TTCCTTTCTTCTGACAAATC-3'

引物对Br-SSR(12)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-AATCAACGAAAACGAGGAAT-3'

下游引物(R):5'-GCTCAGATAGAGAAAGGGGG-3'

引物对Br-SSR(13)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-TGTAACTTAAAGAAAACCAAAA-3'

下游引物(R):5'-CATCACArACTAATCAACCAGA-3'

引物对Br-SSR(14)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-GTAATGGAGAGTGATGATGA-3'

下游引物(R):5'-TTTGGAACTAAATTGTTTGT-3'

引物对Br-SSR(15)的脱氧核糖核苷酸引物序列为:

上游引物(F):5'-ATTTGGATCGTTGATTGAAT-3'

下游引物(R):5'-ACTTTTTGCTTGTTTGTTTT-3'

采用上述与大白菜橙色叶球基因Br-or紧密连锁的SSR及InDel分子标 记引物,在苗期即可鉴定区分橙色叶球和白色叶球大白菜,从而淘汰非目标 植株,大大提高选择的效率。同时大白菜橙色叶球基因Br-or分子遗传图谱 的构建可加快克隆该基因。

所述的大白菜橙色球叶基因克隆的方法是:PCR扩增大白菜基因组DNA 的多态性片段大小约为150bp、208bp、182bp、122bp、189bp、203bp、193bp、 114bp、261bp、168bp、123bp、200bp、175bp、234bp、212bp,分别为与大 白菜橙色叶球基因Br-or连锁的分子标记Br-SSR(1-15)的PCR扩增产物; 扩增大白菜基因组DNA的多态性片段大小约为280bp、152bp、120bp,即 为与大白菜橙色叶球基因Br-or连锁的分子标记Br-InDel(1-3)的PCR扩 增产物。其中11个标记(Br-SSR(8-15)及Br-InDel(1-3))位于Br-or 的一侧,与Br-or的遗传距离分别为0.38cM、0.38cM、0.44cM、0.43cM、 1.43cM、1.98cM、2.33cM、2.96cM、0.11cM、0.38cM、1.05cM;7个标记 (Br-SSR(1-7))位于Br-or的另一侧,与Br-or的遗传距离分别为5.01cM、 3.11cM、2.57cM、1.17cM、1.17cM、0.79cM、0.79cM,离Br-or最近的两 侧标记分别为Br-InDel(1)和Br-SSR(6)。

本发明首次获得了与大白菜橙色叶球基因Br-or最为紧密连锁的分子标 记引物,具有检测方便,扩增稳定,重复性和准确率高等优点。其具体有益 效果表现在:

(1)获得了在第9连锁群(A09)上构建了大白菜橙色叶球基因Br-or 的分子遗传图谱,且在国际上首次获得与Br-or基因最紧密连锁的分子标记 Br-InDel(1)和Br-SSR(6),可在橙色叶球大白菜分子标记辅助育种及Br-or 基因克隆中发挥重要的作用。

(2)获得了与Br-or紧密连锁的分子标记,并构建了其高密度遗传图 谱。其中Br-InDel1与Br-or连锁最为紧密,其遗传距离为0.11cM,能够帮 助该基因向推广品种中转移以及与其他抗病、抗逆基因的聚合。

(3)鉴定方便。这18个标记均为共显性标记,具有扩增稳定、检测方 便、快速等优点。用这18个分子标记检测Br-or基因,可以确定Br-or的 存在与否及存在的状态,进而快速筛选携有Br-or基因的植株,并用于高类 胡萝卜素大白菜品种的选育。同时利用分子标记进行检测时还可以避免环境 对品种的影响,提高选择的准确性。

(4)提高橙色叶球大白菜的选择效率。在传统的橙色大白菜鉴定过程 中,必须等到大白菜结球末期进行剖球才能对橙色性状进行观察统计,因此 橙色大白菜的选育不仅费时,而且难度大,成本高。用本发明的分子标记引 物,通过检查与大白菜橙色叶球基因Br-or紧密连锁的分子标记,可将表型 鉴定的工作大大减少,在苗期即可区分橙色和白色叶球大白菜,从而淘汰非 目标植株,因此,利用本发明的与Br-or基因紧密连锁的分子标记,不仅节 约成本,而且大大的提高了育种效率,加快了育种进程。

(4)可用于克隆大白菜橙色叶球基因的研究。图位克隆大白菜橙色叶 球基因Br-or的前提在于获得与Br-or紧密连锁的分子标记。Br-InDel(1) 和Br-SSR(6)在所有已知的分子标记中与Br-or连锁最为紧密,为克隆 该基因提供基础。

附图说明

图1是大白菜橙色叶球基因Br-or的遗传连锁图,右侧为遗传连锁图的 标记,左侧数据为标记间的遗传距离(cM)。

图2是Br-InDel(1)在橙色和白色混合池及F2S4代单株中的扩增结果。 泳道信息:(从左到右)M,50bp DNA ladder;BO是纯合橙色单株池; BW是纯合白色单株池,8个纯合白色单株;8个纯合橙色单株;8个杂合 白色单株。

图3是Br-SSR(6)在橙色和白色混合池及F2S4代单株中的扩增结果。 泳道信息:(从左到右)8个纯合白色单株;8个纯合橙色单株;8个杂合白 色单株;BO是纯合橙色单株池;BW是纯合白色单株池;M,50bp DNA ladder。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

以下实施例中的实验方法均为常规方法,所涉及的实验试剂均为常规生 化试剂。

本发明的与大白菜橙色叶球基因Br-or紧密连锁的SSR及InDel分子标 记引物是通过以下步骤获得的:

(1)群体材料准备

以橙色叶球大白菜“11S39-2”为母本(原名01S1024,为金冠2号大 白菜的亲本,公开于《西北农业学报》2007,01期、205页,张鲁刚,惠麦 侠,张明科.彩色大白菜新品种“金冠2号”的选育[J]:204-206),白菜叶球 大白菜“11J15”为父本(原名92S24,公开于《中国蔬菜》,2010,14期、 35页第16行,牛娜,郑晨光,张鲁刚,胥宇建,张立志,付文婷.大白菜 裂球性状的遗传与RAPD标记[J].44-48)杂交产生的F1群体,然后通过单 粒传获得其F2S4群体。

(2)大白菜单株基因组总DNA的提取

A、取0.2g去掉主脉的新鲜嫩叶片,塞入1.5mL的离心管中,放入液 氮中速冻,用质量分数为75%的酒精清洗过的干净塑料研棒迅速研磨至粉 末;

B、向离心管中加700μl经65℃预热的CTAB提取液(CTAB:2%, Tris-HCl(pH=8.0):100mmol/L,EDTA:20mmol/L,NaCl:1.4mol/L), 再加入8μL的β-巯基乙醇,迅速混匀;

C、随后将离心管放入65℃水浴中,中间每间隔5min分钟摇一次,水 浴30min;

D、取出离心管,加入等体积的酚、氯仿和异戊醇的混合物(酚:氯仿: 异戊醇=25:24:1),摇匀15min后,常温下12000r/min离心10min;

E、将上层液相(约700μl)转移到另一离心管中,加入等体积的氯仿 和异戊醇混合溶液(氯仿:异戊醇=24:1),轻轻摇匀10min,常温下 12000r/min离心10min;

F、取上清(约500μl),加入2倍体积经预冷的无水乙醇,轻轻混匀使 DNA抱团,-20℃条件下沉淀30min,4℃条件下12000r/min离心10min;

G、弃上清,加入500μl质量百分数为75%的乙醇洗涤沉淀2次后,沉 淀物室温晾干;

H、加入500μl的TE缓冲液溶解DNA,加入0.3μl的RNaseA(10μg/μl), 混匀后稍离心,37℃保温30min;

I、加入3mol/L的NaAc溶液50μL和2倍体积经预冷的无水乙醇,轻 轻混匀使DNA抱团,-20℃条件下沉淀30min;

J、在4℃条件下,12000r/min离心10min,弃上清,加入质量百分数为 75%的乙醇清洗沉淀1~2次后,沉淀物室温晾干,加入400μl~500μl的灭 菌ddH2O溶解使用,或加入质量百分数为75%的乙醇-20℃保存备用;

(3)DNA池的构建

从“11S39-2”与“11J15”的F2S4分离群体中,根据叶球颜色调查结果, 随机取典型的10个纯合橙色叶球单株和10个纯合白色球色单株株的DNA 样品,等量混合组成橙色单株DNA池(BO)和白色单株DNA池(BW)。

(4)SSR及InDel序列的获得

从白菜基因组网站(http://brassicadb.org/brad/)下载白菜A09连锁群从 349189811到37123981的DNA序列。利用SSRHunter软件对该序列内的 SSR位点进行检索,检索标准为:含二、三、四、五和六核苷酸类型的SSR 基序(motif)的最小重复数分别为5,4,3,3和3次。将检索得到的含SSR 位点的序列在芸薹属基因组网站(http://www.brassica.bbsrc.ac.uk/)进行同源 性比对,SSR序列选取条件为比对相似性85%以上,同时有3条以上的同 源序列与该序列存在SSR位点差异。在Blast过程中发现,虽然有些序列与 该SSR引物序列不存在SSR差异,但是在其侧翼序列存在InDel差异,将 该InDel差异在同源序列中出现3次以上的序列作为目标InDel引物序列。

(5)SSR及InDel分子标记引物设计

根据SSR、InDel差异位点两端的序列,采用Primer5软件对符合条件 的目标序列设计引物。设计引物参数原则:退火温度为50℃~60℃,最佳温 度为55℃;引物长度18bp~24bp;产物大小为100bp~300bp;引物(G+C) 含量为40%~60%,引物不出现二级结构、发夹结构和二聚体。引物由生工 生物工程(上海)股份有限公司合成。

(6)多态性引物筛选和SSR及InDel分子标记分析

用橙色大白菜单株DNA池(BO)和白色大白菜单株DNA池(BW) 作模板,按照下述PCR扩增条件和程序进行分析。

所述的PCR扩增包括:20μl PCR反应体系为:模板DNA50ng,Taq 酶1U,10μmol的上、下游引物各0.8μl,10mM dNTPs0.32μl,10×PCR buffer2.0μl,25mM MgCl21.2μl,用无菌蒸馏水补充反应体系至20μl; PCR反应程序为:先94℃,变性5min;然后94℃,变性30s,56℃,复 性1min,72℃,延伸1min,共30个循环;最后72℃,延伸10min,4℃保 存。

选用所设计的480对引物,将橙色单株池与白色单株池间表现出相同多 态性的引物重复分析3次,然后在建池的30株极端个体间进行多态性验证, 如果扩增结果与在两池间扩增结果一致,则将确实存在多态性的引物用于 F2S4代单株的SSR及InDel分析。最后根据连锁交换规律,结合单株基因型 资料与田间对球色调查统计的结果,利用JoinMap3.0软件构建了大白菜橙 色叶球基因Br-or的分子遗传连锁图,获得了与Br-or紧密连锁的15个SSR 标记;3个InDel标记。

以下是发明人给出的具体实施例。

实施例1:Br-InDel(1)引物的应用

(一)采用CTAB法提取白菜基因组DNA,提取步骤如下所示:

A.取0.2g去掉主脉的新鲜嫩叶片,塞入1.5ml的离心管中,放入液氮 中速冻,用质量分数75%的酒精清洗过的干净塑料研棒迅速研磨至粉末;

B.向离心管中加700μl经65℃预热的CTAB提取液(CTAB:2%, Tris-HCl(pH8.0):100mmol/L,EDTA:20mmol/L,NaCl:1.4mol/L),再 加入8μl的β-巯基乙醇,迅速混匀;

C.随后将离心管放入65℃水浴中,中间每间隔5min分钟摇一次,水 浴30min;

D.取出离心管,加入等体积的酚、氯仿和异戊醇的混合物(酚:氯仿: 异戊醇=25:24:1),摇匀15min后,常温下12000r/min离心10min;

E.将上层液相(约700μl)转移到另一离心管中,加入等体积的氯仿和 异戊醇的混合物(氯仿:异戊醇=24:1),轻轻摇匀10min,常温下12000r/min 离心10min;

F.取上清(约500μl),加入2倍体积预冷的无水乙醇,轻轻混匀使DNA 抱团,-20℃条件下沉淀30min,4℃条件下12000r/min离心10min;

G.弃上清,加入500μl质量分数为75%的乙醇洗涤沉淀2次后,沉淀 物室温晾干;

H.加入500μl的TE缓冲液溶解DNA,加入0.3μl的RNaseA(10μg/μL), 混匀后离心,37℃保温30min;

I.加入3mol/L NaAc溶液50μL和2倍体积经预冷的无水乙醇,轻轻混 匀使DNA抱团,-20℃条件下沉淀30min;

J.在4℃条件下,12000r/min离心10min,弃上清,加入质量分数为75 %的乙醇清洗沉淀1~2次后,沉淀物室温晾干,加入400μl-500μl灭菌的 ddH2O溶解使用,或加入质量百分数为75%乙醇-20℃保存备用;

(二)PCR扩增

用橙色单株DNA池(BO)和白色单株DNA池(BW)作模板,按照 下述PCR扩增条件和程序进行分析,

①PCR扩增条件:20μl的PCR反应体系为:模板DNA50ng,Taq 酶1U,10umol的上、下游引物各0.8μl,10mM dNTPs0.32μl,10×PCR buffer2.0μl,25mM MgCl21.2μl,用无菌蒸馏水补充反应体系至20μl。

②PCR反应程序为:先94℃,5min;然后94℃,30s,56℃,1min, 72℃,1min,共30个循环;最后72℃,10min,4℃保存。PCR反应在Bio-Rad S100096型PCR仪中进行。

(三)6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳

(1)6%变性聚丙烯酰胺凝胶的制备方法如下:

①玻璃板的清洗:用清水将玻璃板冲洗干净,再用无水乙醇冲洗并空 置晾干,洗板时应将长板和短板分开,避免相互污染。

②涂板:Repel(剥离硅烷)溶液(3ml氯仿+300μl Repel)均匀地涂 在短板上,Binding(亲和硅烷)溶液(3ml无水乙醇+10μl冰醋酸+10μl Binding)均匀地涂在长板上,室温放置20min。在涂板过程中,注意避免两 种溶液相互污染。Repel、Binding溶液的作用:便于丙烯酰胺凝胶固定在长 板上,卸胶板时易于与短板分离。

③灌胶:装上长板和短板,调至水平,预检查梳子插入的最佳位置。 取50ml,6%的变性PAGE凝胶溶液,加300μl浓度为10%的过硫酸氨(APS) 和40μl的TEMED,轻轻混匀,灌完后,将梳子插入适当位置,再将板调 至水平,用夹子夹紧(以防点样时漏样),室温下胶板凝固1h。

(2)电泳:

①预电泳:从胶板中将梳子小心拔出,将插梳子的胶板上端清洗干净, 用纸擦干玻璃板(以防电泳时短路)。将胶板装到电泳槽中,加入适量1× TBE电泳缓冲液,再将梳子轻轻插入,其深度为刚进入胶面1mm处。接通 电源,恒功率70W预电泳30min,用移液器将点样孔中的气泡逐个赶出。

②电泳检测:冲洗加样孔析出的尿素,取变性后的PCR扩增产物3μl, 恒功率70W电泳至溴酚兰距胶板底部5cm-10cm时停止电泳(约45min)。

(3)银染步骤:

①固定:将玻璃板从电泳槽取出,拔出梳子,轻轻将长板取下,放入2 L浓度为10%的醋酸溶液中,轻轻摇动20min。

②漂洗:取出长板,用蒸馏水漂洗2次,每次3min。

③染色:在2L蒸馏水中加入2g硝酸银,避光染色约10min。

④显影:在蒸馏水中迅速漂洗后,转入预冷的1L含甲醛的氢氧化钠溶 液中(15g氢氧化钠固体溶于1L蒸馏水+4ml甲醛),显影至条带清晰为止。

⑤终止:将板取出放入醋酸溶液中,终止2min。

⑥漂洗:将板放入蒸馏水中漂洗10min,自然风干,照相。

(四)多态性引物筛选及InDel标记分析

选用所设计的480对引物,将橙色单株池与白色单株池间表现出相同多 态性的引物重复分析3次,然后在建池的30株极端个体间进行多态性验证, 如果扩增结果与在两池间扩增结果一致,则将确实存在多态性的引物用于 F4代单株的InDel分析。最后根据连锁交换规律,结合单株基因型资料与田 间对球色调查统计的结果,利用JoinMap3.0软件构建大白菜橙色叶球基因 Br-or的分子遗传图谱,获得了与Br-or最为紧密连锁的InDel标记,即 Br-InDel(1)。

实施例2:Br-SSR6引物的应用

(一)采用CTAB法提取白菜基因组DNA,提取步骤如下所示:

A、取0.2g去掉主脉的新鲜嫩叶片,塞入1.5mL的离心管中,放入液 氮中速冻,用75%酒精清洗过的干净塑料研棒迅速研磨至粉末;

B、向离心管中加700μL经65℃预热的CTAB提取液(CTAB:2%, Tris-HCl(PH8.0):100mmol/L,EDTA:20mmol/L,NaCl:1.4mol/L),再 加入8μLβ-巯基乙醇,迅速混匀;

C、随后将离心管放入65℃水浴中,中间每间隔5min分钟摇一次,水 浴30min;

D、取出离心管,加入等体积的酚:氯仿:异戊醇(25:24:1)的混合物, 摇匀15min后,常温下12000r/min离心10min;

E、将上层液相(约700μL)转移到另一离心管中,加入等体积的氯仿: 异戊醇(24:1),轻轻摇匀10min,常温下12000r/min离心10min;

F、取上清(约500μL),加入2倍体积预冷的无水乙醇,轻轻混匀使 DNA抱团,-20℃条件下沉淀30min,4℃条件下12000r/min离心10min;

G、弃上清,加入500μl75%乙醇洗涤沉淀2次后,沉淀物室温晾干;

H、加入500μL TE缓冲液溶解DNA,加入0.3μL RNaseA(10μg/μL), 混匀后稍离心,37℃保温30min;

I、加入3mol/L NaAc溶液50μL和2倍体积预冷的无水乙醇,轻轻混 匀使DNA抱团,-20℃条件下沉淀30min;

J、在4℃条件下,12000r/min离心10min,弃上清,加入质量分数为 75%的乙醇清洗沉淀1~2次后,沉淀物室温晾干,加入400μl-500μl灭菌的 ddH2O溶解使用,或加入质量分数为75%的乙醇-20℃保存备用;

(二)PCR扩增

用橙色单株DNA池(BO)和白色单株DNA池(BW)作模板,按照下 述PCR扩增条件和程序进行分析,

①PCR扩增条件:20μlPCR反应体系为:模板DNA50ng,Taq酶 1U,10μmol的上、下游引物各0.8μl,10mM dNTPs0.32μl,10×PCR buffer 2.0μl,25mM MgCl21.2μl,用无菌蒸馏水补充反应体系至2μl。

②PCR反应程序为:先94℃,变性5min;然后94℃,变性30s,56℃, 复性1min,72℃,延伸1min,共30个循环;最后72℃,延伸10min,4℃ 保存。PCR反应在Bio-Rad S100096型PCR仪中进行。

(三)6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳

(1)6%变性聚丙烯酰胺凝胶的制备方法如下:

①玻璃板的清洗:用清水将玻璃板冲洗干净,再用无水乙醇冲洗并空置 晾干,洗板时应将长板和短板分开,避免相互污染。

②涂板:Repel(剥离硅烷)溶液(3ml的氯仿+300μl的Repel)均匀地 涂在短板上,Binding(亲和硅烷)溶液(3ml无水乙醇+10μl冰醋酸+10μl Binding)均匀地涂在长板上,室温放置20min。在涂板过程中,注意避免 两种溶液相互污染。Repel、Binding溶液的作用:便于丙烯酰胺凝胶固定在 长板上,卸胶板时易于与短板分离。

③灌胶:装上长板和短板,调至水平,预检查梳子插入的最佳位置。 取50ml,6%的变性PAGE凝胶溶液,加300μl浓度为10%的过硫酸氨 (APS)和40μl的TEMED,轻轻混匀,灌完后,将梳子插入适当位置, 再将板调至水平,用夹子夹紧(以防点样时漏样),室温下胶板凝固1h。

(2)电泳:

①预电泳:从胶板中将梳子小心拔出,并将插梳子的胶板上端清洗干 净,用纸擦干玻璃板(以防电泳时短路)。将胶板装到电泳槽中,加入适量1 ×TBE电泳缓冲液,再将梳子轻轻插入,其深度为刚进入胶面1mm处。 接通电源,恒功率70W预电泳30min,用移液器将点样孔中的气泡逐个赶 出。

②电泳检测:冲洗加样孔析出的尿素,取变性后的PCR扩增产物3μl, 恒功率70W电泳至溴酚兰距胶板底部5cm-10cm时停止电泳(约45min)。

(3)银染步骤:

①固定:将玻璃板从电泳槽取出,拔出梳子,轻轻将长板取下,放入2 L浓度为10%的醋酸溶液中,轻轻摇动20min。

②漂洗:取出长板,用蒸馏水漂洗2次,每次3min。

③染色:在2L蒸馏水中加入2g硝酸银,避光染色约10min。

④显影:在蒸馏水中迅速漂洗后,转入预冷的1L含甲醛的氢氧化钠 溶液(15g氢氧化钠固体溶于1L蒸馏水+4ml甲醛)中,显影至条带清晰为 止。

⑤终止:将板取出放入醋酸溶液中,终止2min。

⑥漂洗:将板放入蒸馏水中漂洗10min,自然风干,照相。

(四)多态性引物筛选及SSR标记分析

选用所设计的480对引物,将橙色单株DNA池与白色单株DNA池间 表现出相同多态性的引物重复分析3次,然后在建池的30株极端个体间进 行多态性验证,如果扩增结果与在两池间扩增结果一致,则将确实存在多态 性的引物用于F2S4代单株的SSR分析。最后根据连锁交换规律,结合单株 基因型资料与田间对球色调查统计的结果,利用JoinMap3.0软件构建大白 菜橙色叶球基因Br-or的分子遗传连锁图,获得了与Br-or较为紧密连锁的 SSR标记,即Br-SSR(6)。

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