新型57H突变体和代表性籼稻品种间的SSR解析

2014-05-19 16:53张晓晔田怀东
科技与创新 2014年4期
关键词:水稻

张晓晔 田怀东

摘 要:GPH2是新型57H粳稻突变体,是研究水稻胚乳储藏蛋白质合成蓄积的理想材料。采用聚合酶链式反应(PCR)、核酸凝胶电泳等技术,解析GPH2突变体与代表性籼稻品种(Kasalath、9311、N22、IR36)间的SSR多态性,得出一个结论:9311和GPH2具有最高频度的SSR多态性。该结果表明,该籼稻品种适合与突变体GPH2配型组合,用于突变基因的定位研究。

关键词:水稻;储藏蛋白质;新型57H突变体;SSR多态性

中图分类号:Q946-3 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)04-0157-01

在野生型水稻中,谷蛋白和醇溶蛋白在胚乳细胞内质网被合成后,作为主要储藏蛋白分别被蓄积成液泡型蛋白体和内质网衍生型蛋白体。导致成熟型谷蛋白显著减少和57 kD谷蛋白前体高量增加的隐性57H变异已被证实是关于储藏蛋白蓄积的基因突变。前期研究中,我们从水稻种质资源中发掘出谷蛋白前体高量增加、成熟型谷蛋白没有减少,还兼具13 kDa醇溶蛋白缺失的新型57H突变体GPH2,并且与GPH1互为等位关系。为了今后进一步开展这个基因的定位克隆研究,进行了SSR多态性分析,从而确定了用于构建定位研究群体的最适配型组合。

1 材料与方法

1.1 实验材料

以4种具有代表性的籼稻品种(Kasalath、9311、N22、IR36)、新型57H突变体(GPH2)、正常型水稻品种(辽盐6号)作为实验材料。

1.2 实验方法

参照Dellaporta等的方法,配置物质的量浓度为5 mol/L的KAc溶液、氯仿/异戊醇(24∶1)混合液和含有物质的量浓度为0.1 mol/L的Tris-HCl(pH8.0)、物质的量浓度为0.05 mol/L的EDTA、物质的量浓度为0.5 mol/L的NaCl、质量分数为1.25%的SDS的提取液,提取GPH2、辽盐6号、Kasalath、9311、N22、IR36抽穗前各单株的叶片DNA。使用MBA2000UV/vis 分光光度计测定DNA浓度,加入适量ddH2O稀释,所得DNA样品用于PCR。

SSR分析参照Chen等的方法,10 μL的 PCR反应体系中包括20ng模板DNA,1×PCR Reaction buffer,0.2 μM正向引物和反向引物,物质的量浓度为50 μmol/L的含四种脱氧核苷酸的DNA合成原料液(dNTPs),物质的量浓度为0.2 μmol/L的上下游引物,0.1 U的DNA聚合酶。扩增反应在PTC-200PCR仪上进行,反应产物采用体积分数为8%的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,银染显色,DNA条带在X线胶片观察灯上分析。

2 结果与分析

选择一套覆盖水稻12条染色体的510对SSR引物,采用PCR技术对GPH2突变体和4种具有代表性的籼稻品种(Kasalath、9311、N22、IR36)进行了SSR多态性解析,如图1所示。从图中可以看出显著性差异(图1中的2,5,6)、不显著差异(图1中的2,3,4)、无差异(图1中的8,9)。统计12条染色体的多态性得出表1的结果,9311和GPH2具有覆盖12条染色体的、最高频度的SSR多态性。这个结果表明,该籼稻品种适合和GPH2突变体配型组合、用于突变基因的定位研究。

〔编辑:陈文强〕

Abstract: GPH2 57 h is a new japonica rice mutants, is the study of the accumulation of storage proteins in rice endosperm ideal material. Using polymerase chain reaction(PCR), DNA gel electrophoresis technology, such as analytical GPH2 mutants with typical indica rice varieties(Kasalath, 9311, N22, IR36)between the SSR polymorphisms, draw a conclusion: 9311 and GPH2 SSR polymorphisms with the highest frequency. The results show that the indica rice varieties suitable for combined with mutant GPH2 over, for the positioning of the mutated gene research.

Key words: rice; storage protein; new 57 h mutant; SSR polymorphismsendprint

摘 要:GPH2是新型57H粳稻突变体,是研究水稻胚乳储藏蛋白质合成蓄积的理想材料。采用聚合酶链式反应(PCR)、核酸凝胶电泳等技术,解析GPH2突变体与代表性籼稻品种(Kasalath、9311、N22、IR36)间的SSR多态性,得出一个结论:9311和GPH2具有最高频度的SSR多态性。该结果表明,该籼稻品种适合与突变体GPH2配型组合,用于突变基因的定位研究。

关键词:水稻;储藏蛋白质;新型57H突变体;SSR多态性

中图分类号:Q946-3 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)04-0157-01

在野生型水稻中,谷蛋白和醇溶蛋白在胚乳细胞内质网被合成后,作为主要储藏蛋白分别被蓄积成液泡型蛋白体和内质网衍生型蛋白体。导致成熟型谷蛋白显著减少和57 kD谷蛋白前体高量增加的隐性57H变异已被证实是关于储藏蛋白蓄积的基因突变。前期研究中,我们从水稻种质资源中发掘出谷蛋白前体高量增加、成熟型谷蛋白没有减少,还兼具13 kDa醇溶蛋白缺失的新型57H突变体GPH2,并且与GPH1互为等位关系。为了今后进一步开展这个基因的定位克隆研究,进行了SSR多态性分析,从而确定了用于构建定位研究群体的最适配型组合。

1 材料与方法

1.1 实验材料

以4种具有代表性的籼稻品种(Kasalath、9311、N22、IR36)、新型57H突变体(GPH2)、正常型水稻品种(辽盐6号)作为实验材料。

1.2 实验方法

参照Dellaporta等的方法,配置物质的量浓度为5 mol/L的KAc溶液、氯仿/异戊醇(24∶1)混合液和含有物质的量浓度为0.1 mol/L的Tris-HCl(pH8.0)、物质的量浓度为0.05 mol/L的EDTA、物质的量浓度为0.5 mol/L的NaCl、质量分数为1.25%的SDS的提取液,提取GPH2、辽盐6号、Kasalath、9311、N22、IR36抽穗前各单株的叶片DNA。使用MBA2000UV/vis 分光光度计测定DNA浓度,加入适量ddH2O稀释,所得DNA样品用于PCR。

SSR分析参照Chen等的方法,10 μL的 PCR反应体系中包括20ng模板DNA,1×PCR Reaction buffer,0.2 μM正向引物和反向引物,物质的量浓度为50 μmol/L的含四种脱氧核苷酸的DNA合成原料液(dNTPs),物质的量浓度为0.2 μmol/L的上下游引物,0.1 U的DNA聚合酶。扩增反应在PTC-200PCR仪上进行,反应产物采用体积分数为8%的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,银染显色,DNA条带在X线胶片观察灯上分析。

2 结果与分析

选择一套覆盖水稻12条染色体的510对SSR引物,采用PCR技术对GPH2突变体和4种具有代表性的籼稻品种(Kasalath、9311、N22、IR36)进行了SSR多态性解析,如图1所示。从图中可以看出显著性差异(图1中的2,5,6)、不显著差异(图1中的2,3,4)、无差异(图1中的8,9)。统计12条染色体的多态性得出表1的结果,9311和GPH2具有覆盖12条染色体的、最高频度的SSR多态性。这个结果表明,该籼稻品种适合和GPH2突变体配型组合、用于突变基因的定位研究。

〔编辑:陈文强〕

Abstract: GPH2 57 h is a new japonica rice mutants, is the study of the accumulation of storage proteins in rice endosperm ideal material. Using polymerase chain reaction(PCR), DNA gel electrophoresis technology, such as analytical GPH2 mutants with typical indica rice varieties(Kasalath, 9311, N22, IR36)between the SSR polymorphisms, draw a conclusion: 9311 and GPH2 SSR polymorphisms with the highest frequency. The results show that the indica rice varieties suitable for combined with mutant GPH2 over, for the positioning of the mutated gene research.

Key words: rice; storage protein; new 57 h mutant; SSR polymorphismsendprint

摘 要:GPH2是新型57H粳稻突变体,是研究水稻胚乳储藏蛋白质合成蓄积的理想材料。采用聚合酶链式反应(PCR)、核酸凝胶电泳等技术,解析GPH2突变体与代表性籼稻品种(Kasalath、9311、N22、IR36)间的SSR多态性,得出一个结论:9311和GPH2具有最高频度的SSR多态性。该结果表明,该籼稻品种适合与突变体GPH2配型组合,用于突变基因的定位研究。

关键词:水稻;储藏蛋白质;新型57H突变体;SSR多态性

中图分类号:Q946-3 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)04-0157-01

在野生型水稻中,谷蛋白和醇溶蛋白在胚乳细胞内质网被合成后,作为主要储藏蛋白分别被蓄积成液泡型蛋白体和内质网衍生型蛋白体。导致成熟型谷蛋白显著减少和57 kD谷蛋白前体高量增加的隐性57H变异已被证实是关于储藏蛋白蓄积的基因突变。前期研究中,我们从水稻种质资源中发掘出谷蛋白前体高量增加、成熟型谷蛋白没有减少,还兼具13 kDa醇溶蛋白缺失的新型57H突变体GPH2,并且与GPH1互为等位关系。为了今后进一步开展这个基因的定位克隆研究,进行了SSR多态性分析,从而确定了用于构建定位研究群体的最适配型组合。

1 材料与方法

1.1 实验材料

以4种具有代表性的籼稻品种(Kasalath、9311、N22、IR36)、新型57H突变体(GPH2)、正常型水稻品种(辽盐6号)作为实验材料。

1.2 实验方法

参照Dellaporta等的方法,配置物质的量浓度为5 mol/L的KAc溶液、氯仿/异戊醇(24∶1)混合液和含有物质的量浓度为0.1 mol/L的Tris-HCl(pH8.0)、物质的量浓度为0.05 mol/L的EDTA、物质的量浓度为0.5 mol/L的NaCl、质量分数为1.25%的SDS的提取液,提取GPH2、辽盐6号、Kasalath、9311、N22、IR36抽穗前各单株的叶片DNA。使用MBA2000UV/vis 分光光度计测定DNA浓度,加入适量ddH2O稀释,所得DNA样品用于PCR。

SSR分析参照Chen等的方法,10 μL的 PCR反应体系中包括20ng模板DNA,1×PCR Reaction buffer,0.2 μM正向引物和反向引物,物质的量浓度为50 μmol/L的含四种脱氧核苷酸的DNA合成原料液(dNTPs),物质的量浓度为0.2 μmol/L的上下游引物,0.1 U的DNA聚合酶。扩增反应在PTC-200PCR仪上进行,反应产物采用体积分数为8%的非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,银染显色,DNA条带在X线胶片观察灯上分析。

2 结果与分析

选择一套覆盖水稻12条染色体的510对SSR引物,采用PCR技术对GPH2突变体和4种具有代表性的籼稻品种(Kasalath、9311、N22、IR36)进行了SSR多态性解析,如图1所示。从图中可以看出显著性差异(图1中的2,5,6)、不显著差异(图1中的2,3,4)、无差异(图1中的8,9)。统计12条染色体的多态性得出表1的结果,9311和GPH2具有覆盖12条染色体的、最高频度的SSR多态性。这个结果表明,该籼稻品种适合和GPH2突变体配型组合、用于突变基因的定位研究。

〔编辑:陈文强〕

Abstract: GPH2 57 h is a new japonica rice mutants, is the study of the accumulation of storage proteins in rice endosperm ideal material. Using polymerase chain reaction(PCR), DNA gel electrophoresis technology, such as analytical GPH2 mutants with typical indica rice varieties(Kasalath, 9311, N22, IR36)between the SSR polymorphisms, draw a conclusion: 9311 and GPH2 SSR polymorphisms with the highest frequency. The results show that the indica rice varieties suitable for combined with mutant GPH2 over, for the positioning of the mutated gene research.

Key words: rice; storage protein; new 57 h mutant; SSR polymorphismsendprint

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