地黃RAPD-SCAR標記及其生物信息學分析.pdf

1、地黃是我國最為名貴的中藥材之一，隨著中藥現代化和國際化的進程，國內外對地黃的研究逐漸廣泛和深入起來，需求量也越來越大，這也對地黃的產量和品質提出更高更嚴格的要求，但現在地黃生產中存在著品種混亂，隨意命名的現象，這對科學選育優(yōu)質高產地黃新品種十分不利。本實驗以21個取自溫縣農科所種資資源圃的地黃品種為材料，利用RAPD技術，對其遺傳多樣性和RAPD-SCAR標記的開發(fā)進行了探究，旨在為懷地黃的品種鑒定和分子標記輔助育種提供快捷簡便的方法，

2、取得了以下主要結果：
　　1.本實驗采用單因子方法，以密縣野生的基因組DNA為模板，分別對DNA模板量、Mg2+濃度、dNTPs濃度、引物濃度、TaqDNA聚合酶用量進行優(yōu)化，確定了其最佳反應體系為：總體積為25μl，其中PCR buffer2.5μl，dNTP(10mM)0.5μl，Tap酶(2U/μl)1μl，引物(10umol/L)2μl，DNA(20ng/μl)2μl，雙蒸水17μl。PCR擴增程序為：94℃5min；94

3、℃1min，36℃1 min，72℃2min，共40個循環(huán)；72℃10min，4℃保存。
　　2.利用上述體系，分別以密縣野生、小黑英、北京1號為模板，從100條引物中篩選出了6條多態(tài)性強的引物。采用RAPD分子標記技術，通過6條多態(tài)性強、穩(wěn)定性好的引物，對21個懷地黃品種進行了遺傳多樣性分析和聚類分析。共擴增出36個條帶，其中多態(tài)性條帶27個，多態(tài)位點百分率為75％，等位基因數為1.7500，有效等位基因數為1.3074，Sha

4、nnon’多樣性指數為0.3021，可見地黃物種水平的遺傳多樣性相對較高，并利用MEGA4軟件將供試地黃分為五類：0821、03-2、小黑英、金狀元、08-13、金三黃、山西北相、85-5、08-08、修武方莊、9302、紅薯王、08-6聚為A類，濟源野生和密縣野生聚為B類、北京1號和北京3號聚為C類，郭里茂、03-18、0802聚為D類，生津1號聚為E類。
　　3.利用引物s135從濟源野生中擴增出了一條350bp左右的特異性條

5、帶，能準確的將其從21個地黃品種中區(qū)分出來，對此片段回收、克隆、測序，得到了三個長度分別為360bp、433bp、355bp的序列(依次命名為F1、F2和F3)，根據三個序列分別設計三對引物ZX1F/ZX1R、ZX3F/ZX3R、ZX5F/ZX5R，成功將三個地黃RAPD標記轉化為三個SCAR標記：SCAR1(340bp)、SCAR2(413bp)和SCAR3(315bp)，它們能夠把濟源野生與其他21個地黃品種區(qū)分開來。
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6、.運用相關軟件對這三個序列進行了生物信息學分析，發(fā)現這三個序列均為富含AT的序列，F1的AT含量為75.2％，F2的AT含量為65.8％，F3的AT含量為65.6％；并且F1中的15-143區(qū)域存在一個可編碼42個氨基酸殘基的ORF，其可能編碼的蛋白質與鳥嘌呤核苷酸轉換因子VAV3(guanine nucleotide exchange factor VAV3)(AAL06249.1)的相似度為76％，F2的1-153區(qū)域內也存在一個編