芸豆AFLP分子标记体系的建立及其适宜重庆低海拔地区种植的品种筛选

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AFLP(Amplified fragment length polymorphism)是一种新型的分子标记技术,目前已广泛的应用于分子生物学及动植物育种等领域的研究。尽管已有研究者利用分子标记技术对芸豆(Phaseolus vulgaris L.)进行了一些研究,但利用AFLP技术进行研究的还是很少。故本研究对影响AFLP技术体系的多方面因素进行了探讨,确定了适合芸豆基因组DNA的AFLP分子标记体系,以期为芸豆的分子遗传图谱的构建、目标基因的定位和核心种质的确立提供参考。AFLP是由荷兰科学家Zabeau和Vos发明的。它结合了RFLP及RAPD的优点,方便快速,只需要极少量DNA材料,不需要Southern杂交,不需要预先知道DNA的序列信息,试验结果稳定可靠,可以快速获得大量的信息,而且再现性高,重复性好。因而非常适合于品种指纹图谱的绘制,遗传连锁图的构建及遗传多样性的研究。在一些多态性很少,而且待测样品较少的情况下(如近等基因系和BSA分析),用AFLP分析能达到满意的结果。高密度基因图谱的绘制或对某个基因所在区域的精细作图,AFLP是较为理想的方法。AFLP技术目前不仅在小麦、水稻、玉米、大豆和棉花等主要作物上得以应用,而且在蔬菜(马铃薯、番茄、鹰嘴豆等)、林木(垂枝桦、辐射松)以及拟南芥上广泛应用。以上多数作物的研究结果均表明,AFLP所产生的多态性远远超过了RFLP、RAPD等,目前被认为是DNA指纹图谱技术中多态性最为丰富的一项技术。AFLP分析步骤多,流程长,对操作人员的素质要求较高。因此掌握技术关键,优化反应条件对稳定实验结果、提高工作效率尤为重要。本研究以AFLP标记技术的主要技术关键及其优化措施的几个方面入手,建立了成熟的芸豆DNA的AFLP分析体系。主要结果如下:1.通过反复试验,摸索出适用于芸豆提纯的方法,所提纯的DNA纯度高,适于AFLP等的试验研究;2.通过对内切酶用量、酶切时间、连接时间、稀释倍数等的研究,建立了适于芸豆DNA分析的AFLP银染技术体系。在25μL的酶切连接体系中,含纯化的芸豆DNA250ng,T4Ligasel.5U,T4Buffer 3.5μL,EcoRⅠ3U,MseⅠ3U,EcoRⅠadapter 5pmol,MseⅠadapter50pmol,加入ddH2O至25μL,37℃,酶切4h;加入接头后,37℃连接8h以上(或过夜);连接产物稀释5倍后进行预扩增;预扩增产物稀释5倍后再进行选择性扩增;加5μL Loadingbuffer,95℃变性10min,立即冰浴;在6%变性聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳分析;银染法检测RCR产物。3.运用扩增片段长度多态性(AFLP)的方法,对芸豆进行分析研究,通过比较MseⅠ单酶切、EcoRⅠ单酶切,MseⅠ-EcoRⅠ双酶切不同酶切组合的效果,结果表明MseⅠ-EcoRⅠ双酶切组合较容易找到多态性引物组合,而且具有较高的多态性,本试验选用MseⅠ-EcoRⅠ双酶切组合进行双酶切芸豆基因组DNA从而完成AFLP的分析工作,试验用16对MseⅠ-EcoRⅠ引物进行标记分析;4.并且经过初步筛选,选出具有较好多态性的引物组合;5.经统计,用这8对引物共扩增1774条带条,其中多态性条带475条,充分证明了扩增片段长度多态性(AFLP)方法所得的多态性极高,这为后续对芸豆基因的标记研究奠定了基础。通过两年的产量试验,筛选出3个品种(系),分别是小黑芸豆、LS-141-1、LRK333产量高而且而且经济性状都比较优良,适合重庆地区大面积推广。
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