snp分子标记作业

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SNP分子标记在玉米非生物逆境抗性上的研究进展

SNP分子标记在玉米非生物逆境抗性上的研究进展

SNP分子标记在玉米非生物逆境抗性上的研究进展
玉米作为全球主要粮食作物之一,其生长发育过程中难以避免地会受到多种非生物逆境的影响,如缺水、高温、低温、盐碱等。

这些非生物逆境对玉米的生长发育和产量产生了重要的影响,对于缓解全球粮食安全压力和保障玉米产业的可持续发展至关重要。

SNP 分子标记是当前玉米分子遗传学研究中广泛应用的一类基因标记,下文将围绕着SNP分子标记在玉米非生物逆境抗性上的研究进展进行分析。

1. SNP分子标记在非生物逆境相关基因挖掘中的应用
SNP分子标记在非生物逆境相关基因挖掘中起到了重要作用。

以缺水逆境为例,研究者通过对不同玉米品种进行基因组测序和单倍型分析,发现在缺水逆境下,不同玉米品种的某些地点的单倍型频率出现了显著的变化,这提示这些地点有可能存在着缺水逆境相关基因。

随后,研究者使用SNP分子标记进行定位,最终確定了某些基因与玉米缺水逆境具有重要的关联性。

SNP分子标记在玉米非生物逆境抗性分子标记辅助育种中也受到了广泛关注。

研究者通过对包含SNP分子标记的细胞核DNA片段进行PCR扩增和DNA测序,快速鉴定出玉米品种中的SNP分子标记。

随后,研究者通过分析SNP分子标记和非生物逆境相关性状的相关性,选育出了具有非生物逆境抗性的重要玉米品种。

总之,SNP分子标记在玉米非生物逆境抗性研究中发挥了重要作用。

随着高通量测序和分析技术的不断发展,SNP分子标记的研究也将不断完善,有望为玉米非生物逆境抗性的深入研究和高效开发提供更有力的支持。

SNP分子标记在玉米非生物逆境抗性上的研究进展

SNP分子标记在玉米非生物逆境抗性上的研究进展

SNP分子标记在玉米非生物逆境抗性上的研究进展近年来,玉米是世界上最重要的粮食作物之一,受非生物逆境如干旱、高温、盐碱胁迫、重金属污染等的影响,玉米产量受到了严重的影响。

对于玉米的非生物逆境抗性进行研究具有重要意义。

而随着分子生物学和基因组学技术的快速发展,单核苷酸多态性(SNP)分子标记成为近年来研究玉米非生物逆境抗性的重要手段之一,该技术已在玉米的非生物逆境抗性方面取得了重要的进展。

本文将对SNP分子标记在玉米非生物逆境抗性上的研究进展进行综述,为相关领域的研究提供参考。

一、SNP分子标记及其在玉米遗传研究中的应用SNP(Single Nucleotide Polymorphism)是一种单碱基多态性,是一种常见的DNA序列变异形式。

由于SNP分子标记具有高度位点密度、易于分析和识别等特点,因此在遗传图谱构建、基因定位、基因功能分析等方面被广泛应用。

在玉米中,SNP分子标记的应用已成为玉米遗传育种研究的重要手段之一。

多年来,研究人员通过对不同玉米种质库中SNP标记的分析,发现了大量与非生物逆境抗性相关的关键基因及其功能。

通过对玉米抗旱基因的SNP标记分析,研究人员发现了一些与抗旱相关的重要基因,这为进一步进行抗旱基因的克隆和功能研究奠定了基础。

通过SNP标记对玉米耐盐基因的研究,也为玉米耐盐性的遗传机制研究提供了重要的线索。

还有研究表明,通过SNP分子标记的分析,可以发现一些与玉米抗旱基因密切相关的新基因。

研究人员通过比较SNP标记位点的分布情况,发现了一些新的抗旱基因,这些基因在玉米抗旱性状中发挥着重要的作用,为进一步的玉米抗旱性状的改良提供了新的思路。

尽管SNP分子标记在玉米非生物逆境抗性研究中取得了重要进展,但仍然存在一些问题需要解决。

目前对于玉米非生物逆境抗性相关基因的SNP标记研究还比较零散,缺乏系统的研究。

目前对于一些重要抗逆性状的SNP标记位点的功能研究还比较匮乏,对于这些SNP标记位点的功能还需要进一步的探索和验证。

SNP分子标记的原理及应用解读

SNP分子标记的原理及应用解读

检测出来。
等位基因特异核苷酸片段分析( ASO) ,基因芯片和动态等 位基因特异性杂交( DASH) 等。
SNP 的应用
种族遗传学 T a n g 等研究了来自世界五个地区(中国、马来、高加 索、印度和非洲) 人群的MDR1 基因的单倍体和连锁不
平衡特征,发现具有e12/ 1236T2e21/ 2677T2e26/ 3435T
亚型的单倍型m h 5 在非洲人群以外的四种人群中高度
表达,而具有e12/ 1236C2e21/ 2677G2e26/ 3435C 亚型的
特点:由于该方法简单快速,因而被广泛运用于未知 基因突变的检测。这种方法的弊端在于不能确定突 变类型和具体位置。
1.3 变性梯度凝胶电泳(DGGE)
原理:是利用长度相同的双链 DNA片段解链温度 不同的原理,通过梯度变性胶将 DNA片段分开的电 泳技术。
2. 等位基因特异 PCR ( AS-PCR)
AB——New Master Mix
定量分析 高灵敏
TaqMan® Gene Expression MasteTaqMan® Genotyping Master Mix
4. 等位基因特异性杂交
等位基因特异性杂(Allele specific hybridization ,ASH) 根据核苷酸探针和互补的目的片段进行杂交,完全匹配和 有错配两种情况下杂交复合体稳定性的不同而将 SNP 位点
单倍型mh7 在非洲人群中占了1/ 3 以上,进一步证明了 种族间的表形差异。
疾病易感性研究 原理:SNPs 被认为是一种稳定遗传的早期突变,与疾病有 着稳定的相关性。当一个遗传标记的频率在患者明显超过 非患者时 ,即表明该标记与疾病关联 ,通过比较分析两者的 单倍型和研究连锁不平衡性 , 可将基因组中任何未知的致 病基因定位。 Horikawa 等应用 SNPs作为遗传标记通过基于连锁不平衡 的相关分析 , 在墨西哥裔美国人群和北欧人群中发现了一 个 DM 易感基因 , 该基因第三个内含子上的 A/ G 多态性 (SNP43) 同2 型糖尿病(2 型DM) 连锁,该位点为纯合子G的 个体患2 型DM 的风险增加,这是目前为止所发现的第一个 与2 型DM 相关的SNP ,预示了SNP 在DM 相关基因研究中 的重要作用。

SNP标记(共18张)

SNP标记(共18张)
nèi)(coding region) ,故又称其为cSNP;
二是遍布于基因组非编码区的大量单碱基变异 ,又分 为基因周边SNP (peripheral SNP, pSNP)及基因间SNP ( intronic SNP, iSNP) .研究表明基因周边SNP频率比基因 编码区SNP频率高。
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SNP标记技术,主要包括两个方面:SNP位点的发现 和SNP分型。
发现SNPs方法:包括直接测SNPs。 通常从待测定的基因或ESTs提供的序 列设计引物,扩增出目的片段,对扩增产物进行双链 测序。然后,还要对所得序列进行排序并仔细鉴别真 正的多态性和由于测序误差而产生的差异。也可以通 过生物(shēngwù)信息学相关软件查找预测SNP。
标记可帮助区分两个个体遗传物质的差异。
人类基因组大约每 1250 bp SNP 出现一次,已
有2000多个标记定位于人类染色体,对人类基
因组学研究具有重要意义。检测 SNP 的最佳 方法是 DNA 芯片技术。
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位于基因组内的SNP可以分为2种形式: 一是基因编码区的突变 ,主要分布于基因编码区内(qū
2.基因定位 利用RFLP技术能够准确地标 记定位种质中的目标基因,结合杂交,回 交及组织培养等技术就可以快速有效的将 所需目标基因的DNA片段引入栽培品种中, 实现品种改良。
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3.遗传多态性分析 运用RFLP技术可以尽可 能多地保存那些在已知位点上有异态的品 系,以求最大程度地保持品种的多样性。
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SNP的检测方法分成四大类: (一)基因芯片技术 基因芯片技术:
是在固相支持介质上进行分子杂交和原位 荧光检测的一种高通量SNP分析方法。 (二)Taqman技术 在PCR反应系统中 加入2种不同荧光标记的探针,他们(tā 分 men) 别与两个等位基因完全配对。探针运用了 荧光共振能量转换技术,探针的5’端和3’ 端分别用特殊染料标记,称为供体-受体染 料对或爆-猝灭燃料对。

SNP分子标记在玉米非生物逆境抗性上的研究进展

SNP分子标记在玉米非生物逆境抗性上的研究进展

SNP分子标记在玉米非生物逆境抗性上的研究进展SNP分子标记(Single Nucleotide Polymorphism)是一种常见的遗传变异,常表现为DNA序列中单个核苷酸的差异。

它在分子遗传学研究中被广泛应用,包括对玉米曲霉病、干旱等非生物逆境抗性的研究。

玉米作为全球重要的粮食作物之一,在许多地区都面临着各种非生物逆境的挑战。

非生物逆境包括干旱、高温、盐碱等环境压力,对玉米的生长和产量产生了严重影响。

对玉米的非生物逆境抗性进行研究和改良具有重要意义。

近年来,随着技术的发展,SNP分子标记在玉米抗性研究中的应用逐渐增多。

SNP标记相对于传统的分子标记,具有高密度分布、信号清晰、成本低廉等优势,可以更准确地对玉米的抗性基因进行定位和研究。

研究进展表明,SNP分子标记已被应用于多个玉米非生物逆境抗性相关基因的研究。

一项研究发现,在干旱条件下,玉米中一个与逆境抗性相关的基因ZmCIPK15的SNP标记位点与产量性状显著相关。

这表明SNP分子标记可以帮助研究人员更好地理解玉米逆境抗性的遗传机制。

SNP分子标记也被应用于玉米曲霉病抗性的研究。

曲霉病是一种常见的玉米病害,严重影响着玉米的产量和质量。

研究发现,玉米中一些与曲霉病抗性相关的基因的SNP标记可以有效地用于预测品种的抗病性状,并为玉米抗病遗传改良提供了新的思路。

SNP分子标记还被应用于玉米耐盐性的研究。

全球范围内的土地盐碱化问题严重威胁着玉米等作物的生产。

研究发现,玉米中与盐碱逆境相关的基因的SNP标记可以帮助鉴定盐碱逆境下的抗性种质资源,为盐碱地的玉米种植提供更好的遗传材料。

SNP分子标记在玉米非生物逆境抗性上的研究进展表明,它是一个非常有潜力的工具。

通过利用SNP分子标记,人们可以更准确地鉴定和利用玉米的抗性基因,为玉米的抗逆境育种提供科学依据。

随着技术的不断发展,相信SNP分子标记在玉米非生物逆境抗性研究中的应用还会有更大的突破和进展。

SNP分子标记的原理及应用解读

SNP分子标记的原理及应用解读

SNP分子标记的原理及应用解读SNP(Single Nucleotide Polymorphism,单核苷酸多态性)是指个体间在DNA序列中存在的单个碱基差异。

SNP是最常见的遗传变异形式,它在基因组中广泛存在,可以用来研究个体之间的遗传差异。

SNP分子标记技术通过检测SNP位点上的碱基差异,可以用来研究生物个体的遗传相关性、种群结构、物种起源、适应性以及疾病的遗传风险等。

SNP分子标记的原理是基于PCR(聚合酶链反应)技术,在PCR反应中引入荧光标记的引物来扩增感兴趣的SNP位点。

SNP位点上的碱基差异会导致引物与模板DNA序列的匹配性不同,从而影响PCR反应的效率和产物的数量。

这种差异可以通过凝胶电泳或者高通量测序等方法来检测。

1.遗传研究:SNP是人类基因组中最常见的遗传变异形式,可以用来研究个体之间的遗传差异。

通过分析SNP位点上的碱基差异,可以确定个体之间的亲缘关系、种群的遗传结构以及物种的起源演化等。

2.遗传性疾病的研究:SNP位点与许多遗传性疾病之间存在关联。

通过分析SNP位点上的碱基差异,可以确定个体对一些疾病的易感性风险,进而进行早期预防和干预。

3.个体化药物治疗:个体的基因差异可以影响药物的代谢和疗效。

通过分析SNP位点上的碱基差异,可以预测个体对一些药物的反应,进而实现个体化的药物治疗。

4.农业育种:SNP分子标记可用于农作物和家畜等的品种鉴定、个体选择和育种进展的监测等。

通过分析SNP位点上的碱基差异,可以选择具有优良特性的个体进行育种,提高农作物和家畜的产量和品质。

除了以上几个应用领域,SNP分子标记还可以应用于环境研究、种群遗传分析、疾病的诊断和预后、区域起源和扩散等方面。

由于其高度可重复性、高通量性和成本效益等特点,SNP分子标记已成为现代生命科学研究的重要工具之一、随着高通量测序技术的不断发展,SNP分子标记技术还将进一步发展和应用。

SNP分子标记简介

SNP分子标记简介
snp分子标记简介目录1snp的定义2snp的研究意义3snp的分类和特点4snp的不足5snp的筛选及常用分型方法6snp在水产动物中的应用1snp的定义?单核苷酸多态性singlenucleotidepolymorphismssnp?主要是指由于单个核苷酸的变异而引起基因组水平上dna序列多态性形式包括单碱基的缺失插入转换及颠换等
2.根据对生物遗传性状的影响: 蛋白编码SNP 非蛋白编码SNP
3.SNP的特点
1.遗传稳定性高
相比串联重复微卫星等多态性标记,SNP是基于单核苷酸的突变,突变频率较低,遗传 稳定性相对较高。
2.位点丰富且分布广泛
一般认为,在含30亿个碱基的人类基因组中,估计每1000个碱基可出现1个,那么整个基 因组中有超过300万个核苷酸多态位点。可以在任何已知或未知的基因内及其附近找到 SNP位点。
SNP分子标记简介
目录
1.SNP的定义 2.SNP的研究意义 3.SNP的分类和特点 4.SNP的不足 5.SNP的筛选及常用分型方法 6.SNP在水产动物中的应用
1.SNP的定义
• 单 核 苷 酸 多 态 性(single nucleotide polymorphisms, SNP)
• 主要是指由于单个核苷酸的变异而引起基因组水平上DNA 序列多态性,形式包括单碱基的缺失、插入、转换及颠换 等。
• 原理上分析,2.研究意义
1.作为第三代分子标记,用于疾病基因的定 位、克隆和鉴定。
2.基因多态性研究:研究SNPS本身对机体的 影响(生理特征、病理条件下的差异)
3.SNP的分类
1.根据基因组分布位置: 基 因 编 码 区 SNPs(cSNPs) 基 因 间 SNPs (iSNPs) 基 因 周 边 SNPs(pSNPs)

基于SNP分子标记构建黄瓜指纹图谱

基于SNP分子标记构建黄瓜指纹图谱

基于SNP分子标记构建黄瓜指纹图谱目录一、内容概要 (3)1. 研究背景与意义 (4)2. 国内外研究进展概述 (4)3. 研究内容与方法 (5)二、材料与方法 (6)1. 材料收集与处理 (8)黄瓜品种选择 (9)样本采集与保存 (10)DNA提取与纯化 (10)2. SNP分子标记开发 (12)遗传学原理与技术路线 (13)SNPs筛选与验证 (14)分子标记数据整合 (16)3. 花纹图谱构建 (17)条形码技术与数据编码 (17)图谱构建与优化 (19)图谱验证与比较 (19)三、结果与分析 (20)1. SNP位点分布与多样性 (21)SNPs数量与分布规律 (22)遗传多样性分析 (23)物种鉴定与分类 (24)2. 花纹图谱特征提取 (25)图谱特征参数选取 (26)图谱相似性计算 (27)花纹模式识别 (28)3. 综合分析与评价 (28)不同品种间差异分析 (29)花纹图谱的稳定性与重复性评估 (30)分子标记在黄瓜指纹图谱中的应用价值 (31)四、讨论与展望 (32)1. 研究成果总结 (33)SNP分子标记在黄瓜指纹图谱构建中的优势 (34)花纹图谱在黄瓜品种鉴定中的应用前景 (35)2. 研究局限与不足 (35)技术方法的局限性 (36)数据来源的局限性 (37)3. 未来研究方向与展望 (38)深入挖掘SNP标记信息 (40)开发新型分子标记技术 (41)推广黄瓜指纹图谱在农业生产中的应用 (42)一、内容概要本文档旨在介绍基于单核苷酸多态性(SNP)分子标记构建黄瓜指纹图谱的方法和技术流程。

黄瓜指纹图谱是一种利用基因组中特定SNP位点的多态性,为黄瓜个体提供独特遗传标识的技术。

通过构建黄瓜指纹图谱,可以更有效地进行黄瓜种质资源的鉴定、评价和利用,推动黄瓜遗传育种和种业发展。

SNPID与引物的设计与筛选:根据黄瓜基因组中的SNP位点信息,设计并筛选出适用于指纹图谱构建的特异性引物。

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4、PCR扩增及目的片段回收
引物选定后,以所提取的凹叶木兰基因组DNA 为模板, 用选定的356号引物进行目的片段扩增。由于要对所扩增的 目的片段进行测序,为避免Taq酶引起的碱基突变而造成测 序结果不准确,本实验选用体积比为4∶1的Taq酶与Pf u高保真酶混合酶。
扩增条件:94℃预变性4min;94℃变性15s,5 0℃ 15s,72 ℃延伸60s,循环40次。PCR扩增 后,采用Omega胶回收试剂盒对目的片段进行回收,进而 进行之后的连接、转化等步骤;对暂时不用回收的产物进行编 号并贮存于-20℃冰箱。
案例:基于SNP分子标记的凹叶木兰遗传 多样性初步研究
技术路线: 1、采样,材料准备 2、基因组DNA提取 ห้องสมุดไป่ตู้、引物的获取与筛选 4、PCR扩增及目的片段回收 5、连接、转化与测序 6、分析方法 7、结果分析
1、采样,材料准备
研究所用的29个凹叶木兰个体的嫩芽样品(表1)于 2007年分别随机采自四川雷波县麻咪泽省级自然保护区 (22个)和美姑县美姑大风顶国家级自然保护区(7个)。 样品采集后即置于有硅胶的密封袋中保存,防止DNA降解。引 物筛选所用正对照杨树叶片采自四川大学望江校园内。
5、连接、转化与测序
由于本实验中的PCR产物浓度达不到直接测序的要求, 故采用传统的连接、转化、涂板、检测、再测序的方法。
具体过程为:将回收的目的片段连接到PMD19- T载体中(连接体系见表3),再将连接了目的片段的载 体转入感受态细胞内,置于SOC培养基中摇床培养1h; 将菌液均匀地涂在加入氨苄(Amp)的LB固体培养基 上,于37℃条件下培养12h;对生长状况良好的单菌 落进行挑菌,最后进行菌落PCR检测,程序同20μL PCR反应体系,模板为枪头挑取的微量菌体,ddH2 O的加入量为16μL,其余成分不变。选择菌落检测为 阳性的菌液送北京三博远志生物技术有限责任公司测序
❖ 它包括单碱基的转换、 颠换、 插入及缺失等形式。
SNP 的特点
(1)密度高 S N P在人类基因组的平均密度估计为 1\1000 bp , 在整个基因组的分布达 3×106个。
(2)富有代表性 某些位于基因内部的S N P 有可能 直接影响蛋白质结构或表达水平, 因此, 它们可能代 表疾病遗传机理中的某些作用因素。
7、2 SNP位点检测
运用Clustalw 2在线比对软件,对测序结果 进行样本间纵向比较。结果显示(表4),样本间同源 性很高,相似度均在97%以上。1号样本与2、3、4 号样本间的SNP位点分别为:11个、5个和7个,即在 512bp长度的序列上,SNP位点平均至少达7个,即 平均每73bp长度的片段上就存在一个SNP位点。利用 DnaSP软件计算得出凹叶木兰样本核苷酸多样性指数π 为0.0178。
1.1 限制性片段长度多态性法 (RFLP ); 1.2 单链构象多态性法 (SSCP ); 1.3 变性梯度凝胶电泳 (DGGE );
2. 等位基因特异PCR(AS-PCR); 3. RT-PCR; 4. 等位基因特异性杂交; 5. 引物延伸法--单碱基延伸法; 6. DNA直接测序法; 7. 飞行质谱仪 (MALDI- TOFMS )检测; 8. 变性高效液相色谱 ( DH PLC )法;
SNP分子标记的原理 及应用

SNP 的概念
❖ 单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP),指 由于单个核苷酸碱基的改变而导致的核酸序列的多态性。在 不同个体的同一条染色体或同一位点的核苷酸序列中,绝大 多数核苷酸序列一致而只有一个碱基不同的现象,即SNP。
2、基因组DNA提取
基因组DNA 采用大连宝生(TaKa Ra)公司的Genome Univer sal DNA 提取试剂盒分批提取。对 所提取的基因组DNA 标号,贮存于-2 0℃冰箱中备用。
3、引物的获取与筛选
3、1引物来源
美国加州大学戴维斯分校实验室从NCBI的 毛果杨uniGene数据库中下载了毛果杨的单 基因序列,并将其与拟南芥基因序列对比,发现其 中一段共有序列。由于毛果杨(杨柳科)与拟南芥 (十字花科)为系统位置跨度很大的两种植物,该 段序列共有的现象说明了此段序列具有高度的保守 性,故推断在凹叶木兰的基因序列中也应存在该段 序列。
7、1测序结果与毛果杨相似性比对
对29个样本进行测序,最终得到4条有效序列(表1)。表1 测序结果显示,所测片段长度均为512bp,与实验中根据毛果杨序列 所设计的引物所对原始片段长度(510bp)相符。BLAST软件 进行相似比对结果显示,本实验所得凹叶木兰序列的确与毛果杨序列相 似,相似区域达36%。利用Clustalw 2在线比对软件,将 引物所对毛果杨序列片段与测序序列一一进行比对,相似度分别为30 %、29%、30%和29%(表4)。4个样品的序列与毛果杨序列 的相似性一致。
(3)遗传稳定性 与微卫星等重复序列多态性标记相 比, SNP 具有更高的遗传稳定性。
(4)易实现分析的自动化 SNP标记在人群中只有两 种等位型(allele) 。这样在检测时只需一个“ + \- ”或 “全\无”的方式,这使得基于S N P的检测分析方法易实 现自动化。
SNP的检测方法
❖ 基于以下9 种基本原理: 1. 以结构为基础;
6、分析方法
测序结果利用NCBI数据库中的在线序列比对软件 BLAST以及EBI网页中在线序列比对软件Clus talw 2进行样本序列与引物所对毛果杨序列的同源 性比对以及样本序列间相似性比对,找出SNP位点。利 用DnaSP软件计算样本核苷酸多样性指数π,该指数 越高则遗传多样性越高。
7、结果分析
3、2引物设计与选择
Mingcheng Luo实验室为这一研究设计出22 5对引物。在本研究中,随机选取了10对引物(表2),并 从已提取的凹叶木兰样品基因组中随机选择一个作为模板、以 杨树模板为正对照,对10对引物进行复选,最终选定了条带 清晰、无杂带的356号引物(图1)用于本实验。
引物筛选
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