SSR分析的原理及操作技术报告.ppt

单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,*,,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,*,SSR,分析的原理及操作技术,,DNA,分子标记技术类型,以Southern杂交为根底的分子标记技术：,,限制性内切酶片段长度多态性标记〔RFLP〕,,,以PCR为根底的分子标记技术：随机引物PCR标记和特异引物PCR标记,,随机扩增多态性DNA〔RAPD〕,,扩增的限制性内切酶片段长度多态性〔AFLP〕,,相关序列扩增多态性〔SRAP〕,,简洁重复序列〔SSR〕或简洁序列长度多态性〔SSLP〕,,,以mRNA为根底的分子标记技术：,,差异显示〔DD〕,,逆转录PCR〔RT－PCR〕,,,以单核苷酸多态性为根底的分子标记技术：,,单核苷酸多态性〔SNP〕,SSR,简介,在生物的基因组中，特殊是高等生物的基因组中含有大量的重复序列，,,依据重复序列在基因组中的分布形式可分为：,,串联重复序列〔Tandemly repeated sequences〕,,分散重复序列〔Interspersed repeated sequences〕,,,,依据重复基序的长度、拷贝数和位置等又将串联 重复序列分为：,,卫星DNA：基序〔motif〕长10～300bp，甚至长1,000～100,000bp；,,小卫星DNA：基序长10～60bp；,,微卫星DNA：基序长1～6bp，其功能：重组热点、对基因的调整和表达以及性别准备等。

SSR,简介,微卫星DNA即简洁重复序列〔simple sequence repeat，SSR〕，,,或者微卫星序列〔microsatellite，MS〕，,,又称短串联重复〔short tandem repeats，STR〕，,,是一类由几个核苷酸〔多为2～4个〕为根本单位屡次串联重复而形成的DNA片段，其长度一般较短，多在200bp以内微卫星在植物基因组中的含量特殊丰富，均匀分布于整个植物基因组中，但不同植物中微卫星消逝的频率变化特殊大，但〔AT〕n最多SSR标记的根本原理,,尽管微卫星DNA分布于整个基因组中的不同位置，但某一特定的微卫星的两端侧翼序列通常都是保守性较强的单一序列，将重复序列及其两侧的DNA片段进展克隆和测序，然后依据两端的侧翼序列设计一对特异引物，通过PCR技术将目的微卫星DNA片段扩增出来SSR标记的根本原理,由于单个微卫星位点的重复单元在数量上的不同，导致扩增产物在长度上发生变化，即产生长度多态性，这种多态性称为简洁序列长度多态性(simple sequence length polymorphism，SSLP)，每一扩增位点就代表了该位点的一对等位基因SSR标记的多态性主要依靠于根本单位重复次数的变异，而这种变异在生物群体中是大量存在的，因此，SSR具有大量的等位差异，多态性特殊丰富。

PCR技术的根本原理,聚合酶链式反响〔polymerase chain reaction，PCR〕是利用单链寡核苷酸引物对特异DNA片段进展体外快速扩增的一种方法特点一：使特定的DNA片段得到了快速大量的扩增，理论上的最高值达2n-2；,,特点二：能够指导特定DNA片段的合成如何实现？,,PCR反响体系,一对特异引物：,,1.,引物长度,：典型的引物长度为,18-24,bp,，引物需要足够长，保证序列独特性但是长度大于,24,bp,的引物并不意味着更高的特异性较长的序列可能会与错误配对序列杂交，降低了特异性，而且比短序列杂交慢，从而降低了产量；,,2.,引物浓度,：一般,0.1-0.5,,mol/L,，过高的引物浓度会加剧错配发生，特异性下降；,,3.,合理的,G/C,含量,：一般为,40,％～,60,％PCR反响体系,Mg2＋溶液 ：其浓度直接影响引物退火的特异性、产物特异性以及酶的催化力气和准确性等，适当降低Mg2＋浓度可增加特异性模板DNA：一般1ng/1µL，模板浓度过高会导致反响的非特异性增加；,,dNTP ：常用浓度为50-200mol/L，种dNTP浓度应相等，浓度过高易产生错误碱基的掺入，浓度过低则降低反响产量。

Taq酶 ：DNA聚合酶，热稳定，最适温度72 ℃，酶量增加使反响特异性下降;酶量过少影响反响产量10×buffer缓冲液〔不含Mg2＋ 〕：维持PCR pH的稳定PCR,循环条件,高温变性：双链DNA模板加热变性成单链；,,,低温退火：在低温下引物与单链DNA互补配对；,,退火温度针对不同的引物差异较大，退火温度过低，极易形成非特异扩增，而退火温度过高，又难以扩增出条带，对于长度为20bp，GC含量为50％的核苷酸的典型引物，55 ℃是比较适宜的退火温度适温延长：在适宜温度下Taq DNA酶催化引物沿着模板DNA延长PCR,条件优化,优化引物设计：这是最关键的，可以借助计算机来帮助设计引物热启动技术：在PCR反响的第一个循环中待温度上升且超过模板Tm值〔80℃〕后，再参与关键试剂如Taq DNA聚合酶等这样操作可以削减非特异性扩增制造一个有利于增加特异性扩增的条件：如降低Mg2＋，dNTP浓度，优化pH及削减Taq酶的用量，削减循环中各局部的时间或循环数，提高退火温度等电泳原理,在生理条件下，核酸分子之糖－磷酸骨架中的磷酸基团，是呈离子化状态的当核酸分子被放置在电场中时，他们就会向正电极的方向迁移。

在确定的电场强度下，DNA分子的这种迁移速度，亦即电泳的迁移率，取决于核酸分子本身的大小和构型分子量较小的DNA分子，比分子量较大的DNA分子，具有较严密的构型，所以其电泳迁移率较快电泳介质,琼脂糖凝胶,,聚丙烯酰胺凝胶,,优点：,,① 区分率极高，可分开长度仅相差0.1％的DNA分子，即 1000bp中相差1bp；,,②从聚丙烯酰胺凝胶中回收的DNA纯度很高，可用于要求最高的试验聚丙烯酰胺凝胶,聚丙烯酰胺凝胶是由丙烯酰胺单体，在催化剂TEMED(N,N,N,N’一四甲基乙二胺)和过硫酸铵的作用下，聚合形成线状长链，在交联剂如N,N-甲叉双丙烯酰胺参与下的共聚合反响中，聚丙烯胺的链与链之间穿插联接而形成三维带状网络构造的凝胶这些网格孔径的平均直径准备于丙烯酰胺和双功能交联剂的浓度聚丙烯酰胺凝胶,变性聚丙烯酰胺凝胶,,用于单链DNA片断的分别与纯化这些凝胶在尿素或甲酰胺等抑制核酸碱基配对的试剂的存在下发生聚合变性的DNA在这些凝胶中的迁移率几乎与其碱基组成及序列完全无关非变性聚丙烯酰胺凝胶,,用于双链DNA片段的分别和纯化双链DNA在非变性聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率通常与其大小的常用对数值成反比。

然而，电泳迁移率也受其碱基组成和序列的影响，因此，大小完全一样的两条DNA的迁移率可相差10％非变性聚丙烯酰胺凝胶主要用于制备高纯度的DNA片段和检测蛋白质－DNA复合物用聚丙烯酰胺凝胶电泳对扩增产物进展检测时，通常PCR产物在变性聚丙烯酰胺凝胶上分别效果优于非变性胶由于杂合个体在PCR后期的循环中会产生异源双链分子，导致在杂合的状况下胶中产生了3条带甚至是4条带，而不是正常的2条带这种状况消逝会干扰等位基因的统计染色方法与原理,溴化乙锭〔EB〕染色法：但是聚丙烯酰胺对荧光燃料溴化乙锭的荧光有猝灭作用，EB染色法很难检测到少于10ng的DNA条带银染法〔硝酸银〕：是一种检测微量DNA的抱负方法优点：经济、简便、快速、灵敏，无污染、区分率高、结果可永久保存,,原理：银染液中的银离子(Ag+)可与DNA形成稳定的复合物，然后用复原剂如甲醛在碱性条件下使Ag+复原成银颗粒，可把DNA电泳带染色成黑褐色,载样缓冲液〔loading buffer〕,指示剂〔溴酚蓝或二甲苯氰〕一般与蔗糖、甘油或聚蔗糖400等组成载样缓冲液，参与到扩增好的PCR产物当中作用：,,1.增加样品密度，使其比重增加，以确保DNA均匀沉入加样孔内。

2.形成肉眼可见的指示带，猜测核酸电泳的速度和位置3.使样品呈色，使加样操作更便利试验方法与步骤,1.试验材料,,马贵荔〔母本〕×焦核三月红〔父本〕F1杂种群体中局部个体的基因组DNA溶液每人做4个模板一对特异引物：,,B-F09 F：5’TCTGCTTACCAGCATGAGTGA 3’,,B-F09 R：5’CTGTTGGTCTGCAGGTTTTG 3’,2.配制SSR扩增的反响液：,各组份的用量及终浓度如下表，做多个反响时，可将所用的的一样组份一次取样、混匀后再分装至各个反响中组分,1,个反应体积,终浓度,4,个反应体积,ddH,2,O,10.2,µ,L,,40.8,µ,L,10,×,buffer,缓冲液,,（含,15mM Mg,＋,）,2.0,µ,L,1,×,8,µ,L,2.5mM dNTP,1.6,µ,L,0.2mM,6.4,µ,L,5,µ,M,引物,F,1.0,µ,L,0.25µM,4,µ,L,5,µ,M,引物,R,1.0,µ,L,0.25µM,4,µ,L,模板,DNA,（,5ng/,µ,L,）,4,µ,L,1ng/µL,,Taq,酶（,5U/,µ,L,）,0.2,µ,L,1U,0.8,µ,L,总体积,20,µ,L,,80,µ,L,3.SSR-PCR,配制好反响液后，放入PCR仪中进展扩增反响，扩增程序为：,,94℃ 3min〔预变性〕；,,94℃ 50s→55℃ 50s→72℃50s〔35个循环〕；,,72℃ 10min〔延长反响〕,4.,制备,5,％的变性聚丙烯酰胺凝胶：,将长、短玻璃板固定在制胶板上，用1.0％的琼脂糖封口，将配好的胶溶液沿玻璃板点样端留神灌入，排解气泡，待胶灌满后插入梳子，静置1h，让其聚合凝固。

5,％变性胶,100ml,尿素 （,Urea,）,42g,5,×,TBE buffer,20ml,40,％丙稀酰胺,12.5ml,10,％过硫酸铵,400,µ,l,TEMED,87.5,µ,l,40,％丙稀酰胺溶液（,19,：,1,）,100ml,丙稀酰胺（,Acrylamide,）,38g,甲义,-,丙稀酰胺（,Bis-Acrylamide,）,2g,5.电泳样品的预备：在PCR产物中参与8µL的loading buffer混合，得到混合物，95℃加热3min，快速置于冰上冷却，然后点样6.电泳：每个点样孔中，点加适量的混合物〔4µL〕，每排梳孔中最左边的梳孔用于点加DNA Marker〔分子量标记物〕，以便计算分子量，以300V电压进展恒压电泳，电泳液为0.5×TBE，待溴酚蓝条带泳动至胶板底端时停顿电泳Loadingbuffer,组分,用量,98,％,Formamide,（甲酰胺）,49ml,（,100,％）,10MmEDTA,（,pH8.0,）,1ml,（,0.5M,，,pH8.0,）,0.25,％,Bromophenol Blue,（溴酚蓝）,0.125g,7.,染色,步骤,试剂,漂洗,30s,ddH,2,O,染色,8min,0.1,％硝酸银,400ml,漂洗,30s,ddH,2,O,显色,4min,8g NaOH,，,2ml 37,％甲醛，,0.1g,四硼酸钠定容至,500ml,漂洗,ddH,2,O,8.观看,记录父母本及,F1,代的带型，供进一步的分析用。