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基于SSR的刺槐无性系遗传多样性分析和指纹图谱构建*

研究背景

本研究采用SSR分子标记对来自胶东半岛( 青岛、威海、烟台) 、鲁南( 临沂、日照) 、鲁中( 济南、泰安、莱芜、淄博、潍坊) 、鲁西南( 济宁、菏泽、枣庄) 和鲁西北( 德州、滨州、聊城、东营) 5 个不同刺槐栽培区的49 份刺槐无性系进行遗传多样性评价指纹图谱构建,以期为刺槐新品种选育、遗传改良和品种鉴定提供可靠的依据,为中国其他省市刺槐遗传资源保存、评价与利用提供参考。

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论文解析

植物遗传多样性的研究方法主要有形态学标记、细胞学标记、生理生化标记以及分子标记4大类,它们分别从宏观和微观角度,以及个体、细胞和分子3 个水平为植物的遗传多样性研究提供有价值的信息。前人在刺槐形态性状( Keresztesi,1980;李善文等,1997) 、蛋白( Surles et al.,1989; Majoret al.,1998; 杨敏生等,2004) 和分子( Major et al.,1998; Bindiya et al.,2003; 韩宏伟,2007; 孙芳等,2009; 王东升等,2012) 3 个不同水平上分别做了相关研究,发现刺槐变异类型很多,遗传多样性丰富。相对于显性标记,SSR 是共显性标记,具有多态性高、稳定性高、分布广泛等优点,被视为是检测植物遗传多样性和遗传分化的最有效标记( Ellegren,2004) ,在国内被广泛应用于植物遗传多样性评价或品种鉴定( 冯锦霞等,2011; 李美芹等,2016;Sun et al.,2016) 。SSR分子标记也已经被应用于红花刺槐( R.pseudoacacia var. decaisneana) 和香花槐( R. pseudoacacia ‘Idaho’) 的品种鉴定( 方志达,2006) 、航天诱变刺槐群体遗传多样性分析( 袁存权等,2010) 。赵克奇等( 2014) 进行了刺槐EST-SSR标记PCR 反应体系的优化,为以后应用于刺槐遗传多样性评价奠定了很好的基础。因此,应用SSR分子标记分析山东省刺槐无性系遗传多样性和构建指纹图谱,有助于了解我国刺槐多样性分布,鉴别无性系和制定杂交育种策略等。

DNA 提取与荧光引物PCR扩增试剂选择
所有无性系的叶片DNA 均采用苏州芮诚生化科技有限公司植物组织基因组DNA提取试剂
盒(磁珠法) (货号PTDE-5030) 按照说明书进行提取,并采用多功能酶标仪( Spectra Max i3,上海) 检测所提DNA 浓度和OD260/OD280值,检测结果在1. 6~1. 9 之间的-20 ℃保存备用。

结论

山东省刺槐具有较高的遗传多样性,无性系分组与现有栽培区没有明显的规律; 引物Rply109 和rops16 对49 份无性系的分子鉴定率为91. 84%,可作为指纹图谱构建、分子鉴定的高效分子标记; 利用SSR 标记构建的指纹图谱可为刺槐遗传资源管理、品种鉴定和知识产权保护奠定坚实的基础,为刺槐的引种和遗传育种选择亲本提供科学的理论依据。

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