DB1307 T 300-2020 “张杂谷”品种分子鉴定技术规程.pdf
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1、 B22 张家口市地方标准 DB1307 DB1307/T 300 2020 “张杂谷”品种分子鉴定技术规程 2020-01-06 发布 2020-01-21 实施 张家口市 市场监督管理局 发布 DB1307/T 300 2020 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 2009 给出的规则起草 。 本标准由张家口市农业科学院提出。 本标准起草单位:张家口市农业科学院 、 北京市农林科学院、 河北巡天农业科技有限公司 。 本标准主要起草人: 赵治海 、 魏玮 、 李双东 、 范光宇 、 王凤格 、 赵久然 、 易红梅 、 王蕊 、 叶世峰 、 李素军 、 朱成平 、 刘粤阳 、 杨建勇 、 赵
2、芳 、 张晓磊 、 冯小磊 、 王晓明 、 王峰 、 史高雷 、 宋国亮 、 王德权 、 张雅莉 、 李欣儒 、 张文英 、 邱风仓 、 裴晶晶 。 DB1307/T 300 2020 1 “张杂谷”品种分子鉴定技术规程 1 范围 本标准规定了 采 用 微卫星标记 进行 “张杂 谷”品种分子鉴定 的 术语和定义 、 原理 、 仪器设备 、 试剂 及 溶液配制 、 引物信息 、 参照品种信息 、 操作程序 、 数据记录与统计 、 判定规则 等 技 术 要求 。 本标准适用于 “张杂谷”品种分子鉴定 。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1 核心引物 品种鉴定 中 优先选用的一套
3、SSR( simple sequence repeat) 引物,具有多态性高、重复性好等 特点 。 2.2 参照品种 所用 的 SSR 标记能够扩增出稳定、清晰、可辨的等位变异 的品种。参照品种用于 辅助确定待测样 品的 等位变异 , 校正 实验操作、 仪器设备的系统误差 。 3 原理 由于不同 谷子 品种遗传组成不同,基因组 DNA中简单重复序列的重复次数 存在 差异,利用微卫星标 记技术 可 鉴定 不同 谷子 品种 及来源 。 4 仪器设备 仪器设备 见附录 A。 5 试剂及 溶液配制 试剂及 溶液配制 见附录 B。 6 引物信息 引物信息 核心引物名单及序列 表 见附录 C,核心引物等位
4、变异等相关信息见附录 D。 7 参照品种信息 参照品种信息 见附录 E。 DB1307/T 300 2020 2 8 操作程序 8.1 取样 送验样品 可为 种子 、 幼苗、叶片、果穗等 组织或器官 。 对 谷子 材料 随机数取至少 5个个体组成 混合 样品进行分析 。 8.2 DNA 提取 8.2.1 CTAB 提取法:幼苗或叶片约 200 mg 300 mg,置于 2.0 mL 离心管,加液氮 冷冻, 充分研磨,或 取种子充分磨碎,移入 2.0 mL 离心管;每管加入 700 L 65 预热的 CTAB 提取液后,充分混合, 65 保温 60 min,期间多次颠倒混匀;每管加入等体积的三氯
5、甲烷 /异戊醇混合液,充分混合后,静置 10 min; 12 000 rpm 离心 15 min,取上清液,加入等体积预冷的异丙醇,颠倒离心管数次, -20 放置 30 min; 4 , 12 000 rpm 离心 10 min,弃上清液;加入 70%乙醇,旋转离 心管数次,弃去乙醇;将离心管倒立 于垫有滤纸的实验台上,室温干燥沉淀 6 h 以上;加入 100 L 超纯水或 TE 缓冲液,充分溶解后备用。 8.2.2 也可使用 其它达到 PCR 扩增质量要求的 DNA 提取方法。 8.3 PCR 扩增 8.3.1 引物选择 首先选择 附录 C中 第 118对引物 进行检测,当样品间检测出的差异
6、位点数小于 2时,再选用附录 C中 第 1936对引物 进行检测。 8.3.2 反应体系 各组分的 终浓度如下: 每种 dNTP 0.10 mmol/L, 上游、下游 引物各 0.24 mol/L, Taq DNA聚合酶 0.04 U/l, 1倍 PCR缓冲液(含 Mg2+ 2.5 mmol/L), DNA浓度 2.5ng/l,其余以超纯水补足至所需体积。 8.3.3 反应程序 94 预变性 5 min, 1个循环; 94 变性 40 s, 60 退火 35 s, 72 延伸 45 s,共 35个循环; 72 延 伸 10 min, 4 保存。 8.4 PCR 产物检测 8.4.1 变性聚丙烯
7、酰胺凝胶电泳 ( PAGE) 法 8.4.1.1 清洗玻璃板 用清水沾洗涤灵将玻璃板反复擦洗干净,双蒸水擦洗两遍, 95%乙醇擦洗两遍,干燥。在长板上涂 上 0.5 mL 亲和硅烷工作液,带凹槽的 短板上涂 0.5 mL 剥离硅烷工作液。操作过程中防止两块玻璃板互 相污染。 8.4.1.2 灌胶 在 100 mL 4.5% PAGE胶中加入 TEMED和 25%过硫酸铵各 100 L,迅 速混匀后灌胶。待胶流动到下 部,在上部轻轻的插入梳子,使其聚合 1h以上。灌胶时应匀速防止出现气泡。 8.4.1.3 预电泳 在正极槽(下槽)中加入 1倍 TBE缓冲液 600 mL,在负极槽(上槽)加入预热
8、至 65 的 1倍 TBE缓冲 液 600 mL,拔出梳子。 90W恒功率预电泳 1020 min。 DB1307/T 300 2020 3 8.4.1.4 变性 在 20L PCR产物 中加入 4 L 6倍 加样缓冲液 , 混匀后,在 PCR仪上运行变性程序: 95 变性 5 min, 4 冷却 10 min以上。 8.4.1.5 电泳 用移液器吹吸加样槽,清除气泡和杂质,插入样品梳子。每一个加样孔点入 5 l 样品。 80W 恒功 率电泳至上部的指示带(二甲苯青 FF)到达胶板的中部。电泳结束后, 分开两块玻璃板。 注: 预期扩增产物片段大小在 150 bp以下时电泳时间应适当缩短,扩增产
9、物片段大小在 300 bp以上时电泳时间应适 当延长。 8.4.1.6 银染 银染按以下步骤进行: a) 固定:固定液中轻轻晃动 3 min; b)漂洗:双蒸水快速漂洗 1 次,不超过 10 s; c)染色:染色液中染色 5 min; d)漂洗:双蒸水快速漂洗,时间不超过 10 s; e)显影:显影液中轻轻晃动至带纹出现; f)定影:固定液中定影 5 min; g)漂洗:双蒸水漂洗 1 min。 8.4.2 荧光标记毛细管电泳 8.4.2.1 样品制备 等体积混合 不同荧光 SSR标记 ( FAM, ROX) 扩 增产物,混匀后从混合液中吸取 1 L加入到 DNA 分析仪专用 96孔板孔中。板
10、中各孔分别加入 0.1 L分子量内标和 8.9 L去离子甲酰胺。将样品在 PCR仪 上 95 变性 5 min,取出,立即置于碎冰上,冷却 10 min以上。离心 10 s后置放到 DNA分析仪上。 8.4.2.2 电泳检测 按照仪器操作手册,编辑样品表,执行运行程 序 ,保存数据。 9 数据记录与统计 9.1 数据记录 对普通变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,将每个扩增位点的等位变异与参照品种的等位变异片段大小进行 比较,确定样品在该位点的等位变异;对荧光标记毛细管电泳,通过参照品种消除同型号不同批次间或 不同型号 DNA 分析仪间可能存在的系统误差,使用片段分析软件读取样品在该位点的等位变异。 纯合
11、位点的基因型数据记录为 X/X,杂合位点的基因型数据记录为 X/Y,其中 X、 Y 分别为该位点 上两个等位变异,小片段数据在前,大片段数据在后;缺失位点基因型数据记录为 0/0。 示例 1: 样品在某个位点上仅出现一个等位变异,为 150,在该位点的基因型记录为 150/150; 示例 2: 样品在某个位点上有两个等位变异,分别为 150、 160,在该位点的基因型记录为 150/160。 9.2 数据统计 当对送验样品混合 DNA 进行分析时,可直接进行品种间成对比较,如果样品某个引物位点出现可 DB1307/T 300 2020 4 见的异质性且影响到差异位点判定时,可重新提取至少 20
12、 个个体的 DNA, 并用该引物重新扩增,统计 在该引物位点上不同个体的基因型(或等位变异)及所占比例。当对送检样品多个个体 DNA 进行分析 时,应统计其在各引物位点的各种基因型(或等位变异)及所占比例。对单交种,应比较两个样品在各 引物位点的基因型;对自交系,应比较两个样品在各引物位点的等位变异。 成对比较的数据统计记录表见附录 F。 10 判定规则 10.1 结果判定 当样品间差异位点数 2,判定为 “ 不同 ” ; 当样品间差异位点数 1,判定为 “ 近似 ” ;当样品间 差异位点数 0,判定为 “ 极近似或相同 ” 。 对利用附录 C中 36对引物仍未检测到 2个差异位点数的样品,如
13、果相关品种存在特定标记,必要时 增加其特定标记进行检测。 10.2 结果表述 比较位点数: ,比较位点为: ;差异位点数: ,差异位点为: ;判 定为: 。 DB1307/T 300 2020 5 A A 附 录 A (规范性附录) 主要仪器设备及试剂 A.1 主要仪器设备 A.1.1 PCR扩增仪 A.1.2 高压电泳仪 规格为 3000V、 400mA、 400W,具有恒电压、恒电流和恒功率功能。 A.1.3 垂直电泳槽及配套的制胶附件 A.1.4 普通电泳仪 A.1.5 水平电泳槽及配套的制胶附件 A.1.6 高速冷冻离心机 最大离心力不小于 15 000 rpm, -10 30 。 A
14、.1.7 水平摇床 A.1.8 胶片观察灯 A.1.9 电子天平 感应为 0.01 g、 0.001 g。 A.1.10 微量移液器 规格分别为 10 L、 20 L、 100 L、 200 L、 1000 L,连续可调。 A.1.11 磁力搅拌器 A.1.12 紫外分光光度计 波长 260 nm 及 280 nm。 A.1.13 微波炉 A.1.14 高压灭菌锅 A.1.15 酸度计 A.1.16 水浴锅或金属浴 控温精度 1 。 A.1.17 冰箱 最低温度 -20 。 DB1307/T 300 2020 6 A.1.18 制冰机 A.1.19 凝胶成像系统或紫外透射仪 A.1.20 DN
15、A分析仪 基于毛细管电泳,有片段分析功能和数据分析软件,能够分辨 1个核苷酸大小的差异。 DB1307/T 300 2020 7 B B 附 录 B (规范性附录) 溶液配制 B.1 主要试剂 B.1.1 十六烷基三乙基溴化铵( CTAB) B.1.2 三氯甲烷 B.1.3 异丙醇 B.1.4 异戊醇 B.1.5 乙二胺四乙酸二钠( EDTA-Na22H2O) B.1.6 三羟甲基氨基甲烷( Tris-base) B.1.7 盐酸 ( HCI): 37 % B.1.8 氢氧化钠( NaOH) B.1.9 氯化钠 (NaCl) B.1.10 10倍 PCR Buffer缓冲液 含 Mg2+ 25
16、 mmol/L B.1.11 四种脱氧核苷三磷酸 dATP、 dTTP、 dGTP、 dCTP(每种 10 mmol/L) B.1.12 Taq DNA聚合酶 B.1.13 矿物油 B.1.14 琼脂糖 B.1.15 DNA分子量标准 B.1.16 核酸染色剂 B.1.17 去离子甲酰胺 B.1.18 溴酚蓝 B.1.19 二甲苯青 FF B.1.20 甲叉双丙烯酰胺 B.1.21 丙烯酰胺 B.1.22 硼酸 DB1307/T 300 2020 8 B.1.23 尿素 B.1.24 亲和硅烷 B.1.25 剥离硅烷 B.1.26 无水乙醇 B.1.27 四甲基乙二胺 B.1.28 过硫酸铵
17、B.1.29 冰醋酸 B.1.30 乙酸铵 B.1.31 硝酸银 B.1.32 甲醛 B.1.33 DNA分析仪专用丙烯酰胺胶液 B.1.34 DNA分析仪专用分子量内标 Liz标记 B.1.35 DNA分析仪专用电泳缓冲液 B.2 DNA提取溶液的配制 B.2.1 0.5 mol/L EDTA溶液 称取 186.1 g Na2EDTA.2H2O溶于 800 mL水中, 加 固体 氢氧化钠 调 pH值至 8.0,定容至 1000 mL,高 压灭菌。 B.2.2 1 mol/L Tris-HCl溶液 称取 60.55 g Tris碱溶于水中,加 HCl调 pH至 8.0,定容至 500 mL,高
18、压灭菌。 B.2.3 0.5 mol/L 盐酸 溶液 量取 25 mL浓盐酸,加水定容至 500 mL。 B.2.4 CTAB提取液 称取 81.7g 氯化钠和 20g CTAB溶于适量水中,加入 1 mol/L Tris-HCl 100 mL, 0.5 mol/L EDTA 40 mL,定容至 1000 mL, 4 贮存。 B.2.5 TE缓冲液 量取 1 mol/L Tris-HCl 5mL, 0.5 mol/L EDTA 1mL,加 盐酸 调 pH至 8.0,定容至 500 mL。 B.2.6 5 mol/L 氯化钠 溶液 称取 146 g 固体 氯化钠 溶于水中, 定容至 500 mL
19、。 B.3 PCR扩增溶液的配制 DB1307/T 300 2020 9 B.3.1 dNTP 量取 超纯水分别配制 dATP、 dTTP、 dCTP、 dGPT终浓度 100 mmol/L的储存液 , 各取 20 L混合, 加 超纯水 720 L定容至 每种 终浓度 2.5 mmol/L工作液。 B.3.2 SSR引物 量取 超纯水分别配制 上游 引物和 下游 引物终浓度均 40 mol/L的储存液,等体积混合成 20 mol/L工 作液。 注: 干粉配制前应首先快速离心。 B.3.3 6倍 加样缓冲液 量取 去离子甲酰胺 49 mL, 0.5 mol/L的 EDTA溶液( pH8.0) 1
20、 mL, 加 溴酚兰 0.125 g,二甲苯青 0.125 g。 B.4 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳溶液的配制 B.4.1 40 PAGE胶 称取 丙烯酰胺 190 g和 甲 叉 双 丙 烯 酰 胺 10 g, 定 容 至 500 mL。 B.4.2 4.5% PAGE胶 称取 尿素 450 g, 量取 10倍 TBE缓冲液 100 mL, 40% PAGE胶 112.5 mL,定容至 1000 mL。 B.4.3 Bind缓冲液 量取 49.75 mL无水乙醇 , 250 L冰醋酸 ,混匀 。 B.4.4 亲和硅烷工作液 量取 1 mL Bind缓冲液 , 加入 5 L Bind原液,混匀。 B
21、.4.5 剥离硅烷工作液 2% 二甲基二氯硅烷。 B.4.6 25%过硫酸铵溶液 称取 0.25 g过硫酸铵 溶于 1 mL超纯水 。 B.4.7 10倍 TBE缓冲液 称取 Tris碱 108 g,硼酸 55 g, 量取 0.5 mol/L EDTA溶液 37 mL,定容至 1000 mL。 B.4.8 1倍 TBE缓冲液 量取 10倍 TBE缓冲液 500 mL,加水定容至 5000 mL。 B.5 银染溶液的配制 B.5.1 固定液 量取 100 mL冰醋酸,加水定容至 1000 mL。 DB1307/T 300 2020 10 B.5.2 染色液 称取 2 g硝酸银,加水定容至 100
22、0 mL。 B.5.3 显影液 1000 mL蒸 馏 水 中 加 入 30 g 氢 氧 化 钠 和 5 mL甲醛。 C DB1307/T 300 2020 11 附 录 C (规范性附录) 核心引物名单及序列 表 表 C.1 规定了核心引物 名称及序列。 表 C.1 核心引物名单及序列 表 编号 引物名称 引物序列 P01 MI 32 上游: GGTAACCAACCAGCGCATTGC 下游: GCGTTCTCGAACTTGCACTCTC P02 MI 34 上游: GCGGCGGGAATGGTTGATG 下游: GAAGCCGTGGCACCAAAGC P03 MI 35 上游: AGCTGC
23、AACCTGTCTTGAGAGC 下游: GCAGAAGTGGCCGCGACAG P04 MI 28 上游: TCCTCCTACACGGGCAGACC 下游: AGCTCGGGGCAGCGATAAAC P05 MI 40 上游: CAGGCTCTGCCGAGGAACG 下游: CACGCGGTGGCAAAAGAACTC P06 MI 50 上游: GCAAGTCGGATGCGATAGCC 下游: CGTGGGTGGGCATCTATGATCG P07 MI 36 上游: GAACGCTGAACCCTACCCTCTC 下游: AGGTCTGGGCTACGGGCTAC P08 MI 10 上游: C
24、TCGCGTATATGGCTCCAAGTG 下游: GAGTCGCCGTCGCATGGTC P09 MI 47 上游: AACGCCAACTCACCAACACAAG 下游: AGGAGCAAGACGTGGAGCATG P10 MI 54 上游: CGACTGGGTCTCTAGCCACCAC 下游: CCTTGCCACCCTTCGGACTAAC P11 MI 03 上游: TCGGATGGGCAGACGAGAGG 下游: CACACACCGCCAAGGCAAAG P12 MI 02 上游: GCTCAGCGCCCAGTTCGAC 下游: AAAGAAGAGCGGTTTGCGTGAC P13 MI
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