基于SNP位点差异的鉴定双孢蘑菇同核不育单孢菌株及其交配型的方法及引物与流程

文档序号:15457602发布日期:2018-09-15 01:34

本发明涉及一种基于SNP位点差异的鉴定双孢蘑菇同核不育单孢菌株及其交配型的方法及引物,属于生物检测技术领域。



背景技术:

双孢蘑菇(Agaricus bisporus),中文别名为蘑菇、洋蘑菇、白蘑菇。其含有丰富的蛋白质、多糖、维生素、核苷酸和不饱和脂肪酸,不仅营养丰富,肉质肥美,味道鲜美,而且热能低,具有很高的医疗保健作用,日益受到各国人民的喜爱。据中国食用菌学会统计,2015年全国双孢蘑菇总产量达337多万吨,其中双孢蘑菇工厂化日产达到417吨,说明双孢蘑菇在国内越来越受消费者们的青睐。

随着双孢蘑菇的种植业发展迅速,不仅和他们的栽培工艺先进有关,还和他们有适合本国工厂化生产的菌种有关。As2796是我国首次通过杂交育种的方法培养的双孢蘑菇新品种,并成为我国唯一的当家品种。但是,国内双孢蘑菇的工厂化品种大部分是进口国外的。没有真正的完全适合国内生产工艺的工厂化品种。这主要是因为双孢蘑菇育种者们对分离双孢蘑菇同核不育单孢菌株没有完全破解,制约了双孢蘑菇杂交育种的进程。通常育种者都是将收集到的担孢子进行出菇,如果不能出菇者将其视为单孢不育菌株。这个过程繁琐耗时耗力,并且不能判定得到的单孢菌株的交配型。



技术实现要素:

本发明目的在于提供一种基于SNP位点差异的鉴定双孢蘑菇同核不育单孢菌株及其交配型的方法及引物。

为实现上述目的,本发明提供的技术方案是:一种基于SNP位点差异的鉴定双孢蘑菇同核不育单孢菌株及其交配型的引物,所述引物包括:

ABHD2F1:ACCTTGTCTTGGTGAGTGGG;

ABHD2R1:TCTCTACCTCCTCTACAGTT。

为实现上述目的,本发明提供的技术方案是:一种基于SNP位点差异的鉴定双孢蘑菇同核不育单孢菌株及其交配型的方法,提取双孢蘑菇的基因组DNA,然后以引物ABHD2F1和引物ABHD2R1进行PCR扩增,所得PCR扩增产物用内切酶进行酶切,接下来检测酶切产物;

ABA1F1:ACCTTGTCTTGGTGAGTGGG;

ABA1R1:TCTCTACCTCCTCTACAGTT。

优选的技术方案为:所述PCR 扩增反应的体系为:50ng/μl双孢蘑菇的基因组DNA0.5μl,10μmol/L的引物2μl,0.1mmol/LdNTP2μl,高保真酶pfu 0.5μl,5μl的PCR缓冲液,用ddH2O补齐至50μl。

优选的技术方案为:所述PCR 扩增反应的条件为:94℃预变性5min,94℃变性30s,55℃退火30s,72℃延伸1min,30个循环。

优选的技术方案为:酶切反应条件为:(1)A+因子的内切酶为0.5μl,A-因子的内切酶为0.5μl,M Buffer 2μl,PCR扩增产物6μl,ddH2O为11μl,总体积是20μl,37℃温育3小时;(2)A+因子的内切酶0.5μl,M Buffer 2μl,PCR扩增产物6μl,ddH2O为11.5μl,总体积是20μl,37℃温育3小时;(3)A-因子的内切酶为0.5μl,M Buffer 2μl,PCR扩增产物6μl,ddH2O为11.5μl,总体积是20μl,37℃温育3小时。

优选的技术方案为:如果PCR扩增产物只能被A+因子的内切酶酶切,则此菌株是同核不育单孢菌株的A+因子的交配型;如果PCR扩增产物只能被A-因子的内切酶酶切,则此菌株是同核不育单孢菌株的A-因子的交配型,如果PCR扩增产物既能被A+因子的内切酶酶切,也能被A-因子的内切酶酶切,则此菌株是双核体菌株。

优选的技术方案为:A+因子的内切酶选自内切酶XmnI、BpmI、Eco57MI;A-因子的内切酶选自内切酶ClaI、BspD、AfⅢ、NdeI、PstI、BglⅢ、BstYI、BsaAI、PmlI。

优选的技术方案为:A+因子的内切酶为内切酶XmnI,A-因子的内切酶为内切酶NdeI。

优选的技术方案为:提取双孢蘑菇的基因组DNA的方法包括下列步骤:用孢子收集器将成熟双孢蘑菇子实体上的孢子收集后,用ddH2O稀释成105cfu/ml浓度的孢子悬浮液,再取100μl孢子悬浮液涂布在PDA平板上,再将在PDA平板上长出来的单菌落转移到新的PDA平板上,培养结束后直接挑取菌丝放在DNA裂解液中,在80℃进行温浴5min后即得。

优选的技术方案为:提取双孢蘑菇的基因组DNA的方法包括下列步骤:将双孢蘑菇菌株的菌丝在液体PDA中25℃培养5-7天,收集菌丝,然后用质量浓度为1.5%的溶壁酶进行酶切,酶解温度为30℃,酶解时间是3h;将获得的原生质体用0.6M的甘露醇进行洗涤收集,将获得的原生质体稀释成105cfu/ml浓度的孢子悬浮液,再取100μl孢子悬浮液涂布在PDA平板上,25℃培养;将原生质体萌发的单菌落菌丝放在DNA裂解液中,在80℃进行温浴5min后即得。

由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有的优点是:

本发明利用PCR扩增获得的特异性片段,用特异性内切酶进行特异性酶切,通过检测酶切产物判断双孢蘑菇的类型,具有耗时短,操作简便,精准度高,无需出菇,成本低的优点。

附图说明

图1 内切酶XmnI和NdeI区分孢子单核体电泳图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

实施例一:基于SNP位点差异的鉴定双孢蘑菇同核不育单孢菌株及其交配型的方法及引物

本发明基于分子标记技术,建立一个简单快速鉴定双孢蘑菇同核不育单孢菌株及其交配型的方法。

本发明是基于双孢蘑菇的交配型基因A因子序列,对双孢蘑菇的交配型基因的特征片段进行PCR扩增,扩增引物是Seq.No.1和Seq.No.2,扩增获得的特征片段在不同交配型的单核体中的长度都是462bp,我们将其中一个基因序列默认为交配型A+的序列,把另一个序列默认为交配型为A-的序列。

两个单核体的A+和A-因子进行序列比对,发现它们只有在SNP位点上有差异。根据这些位点不同,A因子的两个序列的酶切位点不同,根据不同的内切酶位点进行酶切,根据酶切的图谱差异,筛选单核体菌株及其鉴别单核体的交配型。

这些不同的位点从A+因子到A-因子位置分别是:T99-A99,C102-G102,C155-T155,C195-G195,C206-G206,T247,-C247,A342-G342, C355-T355。

A+因子序列特有的酶切位点有:XmnI195bp, BpmI/Eco57MI206bp; A-因子特有的酶切位点有:ClaI/BspDI102bp, AfⅢ155bp, NdeI247bp, PstI/BglⅢ/BstYI342bp, BsaAI/PmlI 355bp。

其中内切酶XmnI对A+因子特异性片段ABD2酶切的片段大小分别为195bp和267bp,BpmI/Eco57MI对A+因子特异性片段ABD2酶切的片段大小分别为206bp和256bp;用ClaI/BspD酶切A-因子特异性片段ABD2的大小为102bp和360bp, AfⅢ酶切A-因子特异性片段ABD2的大小为155bp和307bp, NdeI酶切A-因子特异性片段ABD2的大小为247bp和215bp,PstI/BglⅢ/BstYI酶切A-因子特异性片段ABD2的大小为342bp和120bp,BsaAI/PmlI酶切A-因子特异性片段ABD2的大小为355bp和107bp。

利用获得的A+和A-因子序列上的酶切位点的不同,分别进行内切酶的组合,然后对PCR扩增获得的PCR产物进行酶切,再将获得的酶切产物5μl,进行1.5%的琼脂糖凝胶电泳,观察酶切的结果。

所述的PCR扩增条件是:94℃预变性5min,94℃变性30s,55℃退火30s,72℃延伸1min,30个循环,4℃保存。反应体系是:50ng/μl基因组DNA0.5μl,10μmol/L的引物2μl,0.1mmol/L dNTP2μl,保真性酶0.5μl,5μl的PCR缓冲液,用ddH2O补齐至50μl。

酶切反应条件为:A+因子的内切酶为0.5μl,A-因子的内切酶为0.5μl,M Buffer 2μl,PCR扩增产物6μl,ddH2O为11μl,总体积是20μl,37℃温育3小时。

一种基于SNP位点差异的鉴定双孢蘑菇同核不育单孢菌株及其交配型的方法,提取双孢蘑菇的基因组DNA,然后以引物ABHD2F1和引物ABHD2R1进行PCR扩增,所得PCR扩增产物用内切酶进行酶切,接下来检测酶切产物;

ABA1F1:ACCTTGTCTTGGTGAGTGGG;

ABA1R1:TCTCTACCTCCTCTACAGTT。

优选的实施方式为:所述PCR 扩增反应的体系为:50ng/μl双孢蘑菇的基因组DNA0.5μl,10μmol/L的引物2μl,0.1mmol/LdNTP2μl,高保真酶pfu 0.5μl,5μl的PCR缓冲液,用ddH2O补齐至50μl。

优选的实施方式为:所述PCR 扩增反应的条件为:94℃预变性5min,94℃变性30s,55℃退火30s,72℃延伸1min,30个循环。

优选的实施方式为:如果PCR扩增产物只能被A+因子的内切酶酶切,则此菌株是同核不育单孢菌株的A+因子的交配型;如果PCR扩增产物只能被A-因子的内切酶酶切,则此菌株是同核不育单孢菌株的A-因子的交配型,如果PCR扩增产物既能被A+因子的内切酶酶切,也能被A-因子的内切酶酶切,则此菌株是双核体菌株。

优选的实施方式为:A+因子的内切酶选自内切酶XmnI、BpmI、Eco57MI;A-因子的内切酶选自内切酶ClaI、BspD、AfⅢ、NdeI、PstI、BglⅢ、BstYI、BsaAI、PmlI。

优选的实施方式为:A+因子的内切酶为内切酶XmnI,A-因子的内切酶为内切酶NdeI。

优选的实施方式为:提取双孢蘑菇的基因组DNA的方法包括下列步骤:用孢子收集器将成熟双孢蘑菇子实体上的孢子收集后,用ddH2O稀释成105cfu/ml浓度的孢子悬浮液,再取100μl孢子悬浮液涂布在PDA平板上,再将在PDA平板上长出来的单菌落转移到新的PDA平板上,培养结束后直接挑取菌丝放在DNA裂解液中,在80℃进行温浴5min后即得。

本实施方式基于PCR扩增获得的特异性片段的SNP位点的不同,交配型基因A+和A-因子的序列上的酶切位点不同。从筛选到的A+因子的酶切位点中选了XmnI,其可以把A+因子序列酶切成195bp和267bp大小;我们从A-因子的酶切位点中选了内切酶NdeI进行酶切,分别可以获得247bp和215bp大小序列。

将获得的酶切产物5μl,进行1.5%的琼脂糖凝胶电泳,观察酶切的结果,如图1所示,图1中,数字1-9代表挑选的9个孢子萌发的菌株,M代表DNA marker,从上到下条带大小分别是2000bp,1000bp,750bp,500bp,200bp和100bp,X代表内切酶XmnI,N代表内切酶NdeI。

酶切结果分为三种:只能被内切酶XmnI切成195bp和267bp大小的序列,是交配型为A+;只能被内切酶NdeI切开,获得247bp和215bp的序列,是交配型为A-;同时能被XmnI和NdeI切开的菌株为双核体菌株。

所述的PCR扩增条件是:94℃预变性5min,94℃变性30s,55℃退火30s,72℃延伸1min,30个循环,4℃保存。反应体系是:50ng/μl基因组DNA0.5μl,10μmol/L的引物2μl,0.1mmol/L dNTP2μl,保真性酶0.5μl,5μl的PCR缓冲液,用ddH2O补齐至50μl。

所述的酶切条件是:内切酶XmnI0.5μl,内切酶PstI、BglⅢ或者NdeI0.5μl,H Buffer2μl,PCR产物6μl,ddH2O11μl,总体积是20μl,37℃温育3小时。

实施例二:基于SNP位点差异的鉴定双孢蘑菇同核不育单孢菌株及其交配型的方法及引物

高保真酶pfu,dNTPs,酶Buffer 购自碧云天生物科技有限公司,内切酶XmnI和XhoⅠ购自大连宝生,特异性引物ABA1F1:ACCTTGTCTTGGTGAGTGGG;ABA1R1:TCTCTACCTCCTCTACAGTT。购自上海生工生物科技有限公司。

双孢蘑菇孢子收集来自上海联中食用菌合作社种植的菌株A15子实体。用包子收集器将成熟子实体上的孢子收集后,用ddH2O稀释成105浓度的孢子悬浮液,再取100μl涂布在PDA平板上。再将在平板上长出来的单菌落转移到PDA平板。

将分离得到菌株进行菌丝进行菌丝PCR,即直接挑取微量菌丝放在DNA裂解液中,在80℃进行温浴5min,即可作为模板进行PCR。DNA裂解液购自上海生工生物科技有限公司。

PCR扩增条件是:94℃预变性5min,94℃变性30s,55℃退火30s,72℃延伸1min,30个循环,4℃保存。反应体系是:50ng/μl基因组DNA0.5μl,10μmol/L的引物2μl,0.1mmol/LdNTP2μl,保真性酶0.5μl,5μl的PCR缓冲液,用ddH2O补齐至50μl。

将获得的PCR产物直接进行两种类型的单酶切,即分别XmnI和BsaAI进行酶切。

酶切条件是:内切酶EcoRV为0.5μl,M Buffer的2μl,PCR产物6μl,ddH2O为11.5μl,总体积是20μl,37℃温育3小时。酶切的产物用1.5%的琼脂糖凝胶进行电泳,GeneFinder荧光染料进行染色并拍照。

内切酶XmnI为 0.5μl,M Buffer的2μl,PCR产物6μl,ddH2O为11.5μl,总体积是20μl,37℃温育3小时。酶切的产物用1.5%的琼脂糖凝胶进行电泳。内切酶BsaAI为 0.5μl,M Buffer的2μl,PCR产物6μl,ddH2O为11.5μl,总体积是20μl,37℃温育3小时。酶切的产物用1.5%的琼脂糖凝胶进行电泳。

经检测,BsaAI只能被内切酶BsaAI酶切,得到355bp和107bp片段。证明此菌株是同核不育单孢菌株的A-因子的交配型。经现有技术育种试验,结果相同。

实施例三:一种基于SNP位点差异的鉴定双孢蘑菇同核不育单孢菌株及其交配型的方法及引物

提取双孢蘑菇的基因组DNA的方法包括下列步骤:将双孢蘑菇菌株的菌丝在液体PDA中25℃培养5-7天,收集菌丝,然后用质量浓度为1.5%的溶壁酶进行酶切,酶解温度为30℃,酶解时间是3h;将获得的原生质体用0.6M的甘露醇进行洗涤收集,将获得的原生质体稀释成105cfu/ml浓度的孢子悬浮液,再取100μl孢子悬浮液涂布在PDA平板上,25℃培养;将原生质体萌发的单菌落菌丝放在DNA裂解液中,在80℃进行温浴5min后即得。

其它部分同实施例二。

酶切条件为:酶切反应条件为:(1)A+因子的内切酶为0.5μl,A-因子的内切酶为0.5μl,M Buffer 2μl,PCR扩增产物6μl,ddH2O为11μl,总体积是20μl,37℃温育3小时;(2)A+因子的内切酶0.5μl,M Buffer 2μl,PCR扩增产物6μl,ddH2O为11.5μl,总体积是20μl,37℃温育3小时;(3)A-因子的内切酶为0.5μl,M Buffer 2μl,PCR扩增产物6μl,ddH2O为11.5μl,总体积是20μl,37℃温育3小时。

A+因子的内切酶选自内切酶Eco57MI;A-因子的内切酶BglⅢ。

PCR扩增产物只能被A+因子的内切酶Eco57MI酶切,采用现有技术对酶切产物进行测序,酶切产物的片段的长度分别为206bp和256bp,证明此菌株是同核不育单孢菌株的A+因子的交配型。经现有技术育种试验,结果相同。

实施例四:基于SNP位点差异的鉴定双孢蘑菇同核不育单孢菌株及其交配型的方法及引物

其它部分同实施例三。

酶切条件为:酶切反应条件为:第一次实验: A+因子的内切酶0.5μl,M Buffer 2μl,PCR扩增产物6μl,ddH2O为11.5μl,总体积是20μl,37℃温育3小时;第二次实验:A-因子的内切酶为0.5μl,M Buffer 2μl,PCR扩增产物6μl,ddH2O为11.5μl,总体积是20μl,37℃温育3小时。

A+因子的内切酶选自内切酶XmnI;A-因子的内切酶BspD。

PCR扩增产物既能被A+因子的内切酶XmnI酶切,也能被A-因子的内切酶BspD酶切,经现有技术对两种酶切产物进行测序,第一次实验的酶切产物的片段的长度分别为195bp和267bp,第二次实验的酶切产物的片段的长度分别为102bp和360bp,此菌株是双核体菌株。经现有技术育种试验,结果相同。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

序列表

<110>上海市农业科学院

<120>基于SNP位点差异的鉴定双孢蘑菇同核不育单孢菌株及其交配型的方法及引物

<160>4

<210>1

<211>22

<212>DNA

<213>人工序列

<400>1

ACCTTGTCTT GGTGAGTGGG

<210>2

<211>22

<212>DNA

<213>人工序列

<400>2

TCTCTACCTC CTCTACAGTT

<210>3

<211>730

<212>DNA

<213>人工序列

<400>3

ACCTTGTCTT GGTGAGTGGG ATATGCATTT TGGGCGAAGT ATTTTTTCAG AAAAGGTGTC 60

CATTCCTTGA AAAACATCAA TAAATAATCG CTCAAGGATT CCATCACTTA CAGGCTTGAA 120

AACTGGCCGC TCATCTGTAG AACTAGCTTG TTTTAAGCGT TCTTGAACTC GTATGGAAGC 180

AGCCTGGAGA ATGGCTTCCT GCCAACTGGT GATGTTTCGA GAATAACGTG CATCGAGGAC 240

ACGGTTTATA TGTTTGGCGA GATTGCGCAG CTCAGTATTG GAGGAATATT TACTGAGCCG 300

TCGGAAGAGT TTTTCATAGT GACGCTCGTA AGTCGACTGC AAATCTTTCA CACGCGATGC 360

AAAGATGTTC GCGGCTTCCT GAGACTCTTC GAAAGCGCAT CCTAGTTGCA CGAGTTGGGC 420

CGCCAGGGAT GGTATTGGGG GAAACTGTAG AGGAGGTAGA GA 462

<210>4

<211>737

<212>DNA

<213>人工序列

<400>4

ACCTTGTCTT GGTGAGTGGG GTATGCATTT TGGGCAAAGT ATTTTTTCAA AAAAGGTGTC 60

CATTCCTAAA GAAACATCAG TAAAGAATCG CTCAAGGAAT CGATAACATA CAGGCTTGAA 120

AGCTGGCCGC TCATCTGTAG AACTAGCTTG TTTAGAGCGT TCTTGAACTC GCAGGGAAGC 180

AGCCTGGAGA ATGGTTTCCT GCCAAGTGGT GATGTTTCGA GAGTAACGTG CGTCGAGGAC 240

ATGGTTCATA TGTTTGGCGA GATTGCGCAA CTCGGTACTG GAGGAATATT TACTGAGCCG 300

TCGGAAAAGT TTCTCATAGT GACGCTCATA AGTCGACTGC AGATCTTTCA CACGTGATGC 360

AAATACGTTC GCAGCTTCCT GAGACTCTTC GAAAGTGCAT CCTAGTTGCA CGAGTTGTGC 420

CACCGGGGAT GGTATTGGGG GAAACTGTAG AGGAGGTAGA GA 462

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