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苹果(Malus domestica Borka)是世界范围内一种重要的果树之一,在长期进化过程中形成了丰富的遗传多样性。本研究以苹果属元帅系和富士系芽变品种为试材,建立了苹果属植物逆转录转座子间扩增多态性(Inter-retrotransposon amplified polymo- rphism,IRAP)技术体系,利用此体系构建了元帅系和富士系芽变品种的指纹图谱,进行了苹果芽变无性系的鉴定。利用ARL5引物在芽变品种‘玫瑰红’中发现了一条特异片段,根据对此片段分析结果,设计1对引物,成功将IRAP标记转化为特征性片段扩增区域(Sequence characterized amplified region,SCAR)标记;利用反向PCR(Inverse PCR,IPCR)技术克隆了其侧翼的未知序列,为进一步探明苹果芽变机理和基因功能奠定技术基础。1、利用已获得的苹果Ty1-copia类逆转座子LTRs建立了苹果IRAP技术体系,对影响IRAP-PCR扩增结果的若干因子进行了研究。优化的体系包含:25μL反应体系中,10×buffer 2.5μL、模板DNA 50 ng、Mg2+ 2.5 mmo1-L-1、dNTPs 0.2 mmo1-L-1、引物0.4μmo1-L-1、TaqDNA聚合酶1 U;优化的PCR扩增程序为:94℃2 min,94℃l min,退火1 min,72℃2 min,循环35次;72℃延伸10 min;退火温度根据引物温度设定。试验证明利用该体系在供试芽变品种中获得了较为理想的扩增结果。2、利用自己开发的IRAP引物对15个元帅无性系芽变和16个富士无性系芽变进行了鉴定。所有引物在两类无性系芽变中均扩增出丰富的条带,且表现出多态性。以相似系数0.76为标准,供试的15个元帅无性系变异经SAHN聚类可聚为4类:第一类包括‘元帅’、‘居家店短红星’、‘艳红’、‘米勒矮生’、‘矮壮’、‘红星’、‘红冠’、‘矮威尔’、‘早红星’和‘华帅一号’;第二类包括‘玫瑰红’、‘奥勒冈矮生’和‘矮红’;‘新红星’和‘哈蒂.勃莱特’分别独自成类。以相似系数0.74为标准,供试的16个富士芽变无性系可聚为5类,第一类包括‘长富3’、‘盛放富1’、‘长富6’、‘群富1’、‘烟富1’、‘竽井Ⅱ系’、‘岩手Ⅰ系’、‘富士Ⅰ系’、‘红王将’和‘长富7’;第二类包括‘富士’和‘秋富5’;第三类包括‘秋富1’和‘秋富2’;‘长野Ⅰ系’和‘斋藤Ⅱ系’分别独自成类。本研究结果表明逆转座子在苹果基因组内的插入方向具有随意性,转座插入和逆转座子间重组是引起苹果无性系变异的两个重要机制,本试验所开发的引物是进行苹果无性系变异研究的有力工具,为进一步阐明苹果无性系变异机理奠定了基础。3、利用ARL5引物从元帅短枝芽变品种‘玫瑰红’中发现了一条特异片段,测定了其序列;并成功将IRAP标记转化为SCAR标记。建立的SCAR标记体系为:反应总体积为25μL,内含模板DNA50 ng,10×Buffer 2.5μL,Mg2+ 3.0 mmo1L-1,dNTPs 0.2 mmo1-L-1,引物各0.2μmo1-L-1,Taq DNA聚合酶1 U。本试验成功将IRAP标记转化为SCAR标记,为苹果的分子标记辅助育种工作奠定基础。4、反向PCR技术是对已知序列DNA的两侧未知序列进行扩增和研究的方法。本试验建立了IPCR酶切体系:50μL的体系中含有2μg基因组DNA、5 U限制性内切酶HindⅢ;酶切产物环化自连体系:50μL体系中约0.8μg单酶切基因组DNA、5μL10×T4连接缓冲液、5 U T4DNA连接酶,16℃连接过夜;IPCR反应体系:50μL体系中约40 ng环化自连接产物、5μL 10×LA PCR Buffer(Mg2+ plus)、0.2 mmo1-L-1 dNTPs、0.4μmo1-L-1IP1和IP2引物、2.5 U TaKaRa LA Taq聚合酶。IPCR扩增程序为:94℃4 min,94℃l min,60℃1.5 min,72℃4 min,循环35次;72℃10 min。利用建立的IPCR技术成功克隆了长度为1.5kb的特异片段旁侧序列。