1、ICS67.120.30B50DB21辽宁省地方标准DB 21/ T1861.32010水产生物种质检验技术规程 简单重复序列间区扩增法ISSR procedure to detect germplasm for aquaculture species 2010 - 12 - 31发布2011 - 02 - 01实施辽宁省质量技术监督局发布DB21/ T1861.32010前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由辽宁省海洋水产科学研究院提出。本标准归口单位:辽宁省海洋与渔业厅。本标准起草单位:辽宁省海洋水产科学研究院。本标准主要起草人:赫崇波,李云峰,刘卫东,高祥刚,李宏
2、俊,鲍相渤。6水产生物种质检验技术规程 简单重复序列间区扩增法1 范围本标准规定了水产生物简单重复序列间区扩增法(ISSR)的原理、试剂和材料、仪器、采样、分析步骤、数据分析和结果分析。本标准适用于水产生物种质检测与鉴定等方面的种质检验工作。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GBT 18654.15-2008 养殖鱼类种质检验 第15部分:RAPD分析3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1聚合酶链式反应(PCR)用一对寡核苷酸引物、四种脱氧核糖
3、核苷酸(dNTPs)为原料,在合适的温度、离子条件和耐热 DNA聚合酶催化下,在体外人工合成特异的DNA片段的过程。3.2 遗传多样性(genetic diversity)所有生物携带的遗传信息的总和。广义上是指种内或种间,表现在分子、细胞、个体三个水平的遗传变异度,狭义上则主要是指种内不同群体和个体间的遗传多态性程度。本标准采用其狭义概念。3.3 等位基因(allele)基因的一种变异体,在二倍体细胞内每个基因有两个等位基因,每个等位基因分别来自于各自的亲本。在一个群体中一个基因可能有许多等位基因。3.4等位基因频率(allele frequency)给定座位上某等位基因所占的比例。3.5
4、遗传杂合度(heterozygosity) 表示群体在某个座位为杂合子的比例,用于衡量标记方式的信息含量程度。3.6 平均遗传杂合度(average heterozygosity) 表示群体平均在各座位为杂合子的比例,用于衡量标记方式的信息含量程度。3.7 多态信息含量(PIC)表示后代所获得某个等位标记来自于它的父亲(或母亲)的同一个等位标记的可能性。3.8 遗传距离(genetic distance)用基因频率的函数表示的群体间遗传差异,它的最适宜的测度是单位长度DNA的核苷酸数或密码子的差数,是用来表示群体或个体之间遗传关系远近的一个量化指标,其值可以从0至无限大。群体或个体间的遗传距离
5、越小,它们之间的亲缘关系越近,反之群体或个体间的遗传距离越大,那么它们之间的亲缘关系将越远。4 原理简单重复序列间区扩增法inter-simple sequence repeat (ISSR)的基本原理是利用简单重复序列设计引物,即引物主要由14个碱基组成的重复序列,通常在引物的3端或5端加几个非重复的锚定碱基以保证引物与基因组DNA中的SSR的3或5端结合。在PCR反应中,锚定引物可引起特定位点退火,导致与锚定引物互补的间隔不太大的重复序列间DNA片段进行PCR扩增。5 试剂和材料5.1 三羟甲基氨基甲烷(Tris)饱和酚。5.2 三氯甲烷:分析纯。5.3 异戊醇:分析纯。5.4 无水乙醇。
6、5.5 20TBE缓冲液:三羟甲基氨基甲烷121g,硼酸61.7g,EDTA 7.44g,加超纯水到1L。5.6 冰乙酸:分析纯。5.7 琼脂糖:生化试剂。5.8 核糖核酸(RNA)酶:生化试剂。5.9 蛋白酶K(20 mg/mL):生化试剂。5.10 丙烯酰胺:分析纯。5.11 甲叉双丙烯酰胺:分析纯。5.12 过硫酸铵:分析纯。5.13 硝酸银(AgNO3):分析纯。5.14 四甲基乙二胺(TEMED):分析纯。5.15 无水碳酸钠:分析纯。5.16 Taq DNA聚合酶(生化试剂,5 U/mL)。5.17 标准分子量Markers(100bp)。5.18 硝酸:分析纯。5.19 37%甲
7、醛溶液。5.20 乙二胺四乙酸(EDTA)。5.21 20%凝胶储存液:丙稀酰胺38.6g,双丙稀酰胺1.34g, 20TBE缓冲液10mL,加超纯水到200mL。5.22 上样缓冲液:98甲酰胺,10mM EDTA(pH8.0),0.01溴酚蓝及二甲苯青。5.23 0.1mol/L硫代硫酸钠:将2.48g 硫代硫酸钠(Na2S2O35H2O)溶于100 ml 超纯水中。5.24 银染液:1g硝酸银溶于1L超纯水中,加入37%甲醛溶液1.5ml。5.25 显影液:3g碳酸钠溶于超纯水中,加入37%甲醛溶液1.5ml和0.1mol/L硫代硫酸钠150l。 6 仪器6.1 凝胶成像分析系统6.2
8、PCR仪6.3 低温高速离心机6.5 稳压稳流电泳仪6.7 单道可调移液器(2.5mL,10mL,20mL,100mL,200mL,1000mL)6.8 电子天平(量程0.01-300mg)6.9 水浴恒温震荡器6.10 电泳槽6.11 普通离心机6.12 紫外分光光度计6.13 超声波清洗器6.14 超纯水器6.15 北京六一仪器厂DYY-型电泳仪7 采样 7.1 样品类型7.1.1型:毛发、皮毛类(儒艮、中华白海豚、斑海豹、海龟);7.1.2 型:肌肉、肝脏组织类(仿刺参、海胆、虹鳟、大菱鲆、鳗鲡、中国对虾、日本对虾、中华绒鳌蟹、三疣梭子蟹、皱纹盘鲍、海湾扇贝、虾夷扇贝、栉孔扇贝、文蛤、牡
9、蛎、海蜇等);7.1.3 型:藻类(海带、裙带菜、鼠尾藻等)。7.2 采样方法7.2.1珍稀濒危动物采样应在自然保护机构、人工养殖部门等协助下进行,以不伤害个体、不破坏其生境为原则,采集其毛发、皮毛等作为样品,特殊情况(如出现受伤个体等)可酌情采取其他部位(如肌肉、肝脏等)。样品数量应不少于10个/群体。所采样品标注后,妥善存放,防止污损,做好采样记录。7.2.2普通水产生物采样随机采取正常、健康个体样品,数量不少于30个/群体。样品标注后,活体运至实验室。8 分析步骤8.1 样品固定8.1.1 型样品将样品先用70%乙醇洗1次,再用超纯水冲洗2次,-20保存备用。8.1.2 型样品从活体中直
10、接采集肌肉或脏器组织, -20冰箱直接冻存。8.1.3 型样品选取幼嫩藻尖,用毛笔在无菌海水中充分刷洗,解剖镜下观察,确定没有附生杂藻后,在无菌蒸馏水中清洗,晾干备用。8.2 DNA提取8.2.1 型样品在200L 离心管中放入14根毛发,毛囊置于离心管底部,剪去高于离心管部分的毛发,设置一个空白对照管;在每个离心管中加入15L配制好的毛囊裂解液。毛囊裂解液用1PCR缓冲液(50mmol/L KCl,10mmol/L Tris-HCl,0.01%明胶),加MgCl2至2mmol/L,蛋白酶K 20mg/L;在PCR仪上设置一个单循环程序:65 30min,95 15min,4 10min;将上
11、一步骤中的离心管放入预热好的PCR仪中,运行该程序。程序结束后,将离心管进行瞬时离心,-20保存备用。8.2.2 型样品取-20下冻存的脏器0.2g,置于液氮中研成粉末;加DNA提取液(10mmol/L Tris-HCl,pH 8.0,75mmol/L NaCl,0.5%SDS,5mmol/L EDTA)。振荡均匀后,65水浴1h;按GB/T 18654.15-2008的规定,用苯酚和氯仿方法抽提DNA;用适当50 L TE缓冲液(10mmol/L Tris-HCl pH 8.0,lmmol/L EDTA)溶解DNA,-20保存。8.2.3 型样品取鲜样品50150mg,剪成小块放入研钵中,加
12、入液氮,待样品完全冷冻后,快速、用力研磨至粉末状;将研钵放入65水浴至样品粉末刚开始融化,向研钵中加入DNA提取液(10mmol/L Tris-HCl,pH 8.0,75mmol/L NaCl,0.5SDS,5mmol/L EDTA)及RNA酶、蛋白酶K共400L,用力碾磨30s。收集研磨好的组织匀浆移至1.5mL离心管中,65保温1560min,按GBT 18654.15-2008的方法,用苯酚和氯仿方法抽提DNA;水相加入0.1倍体积醋酸钠 (3mol/L,pH5.2) 和两倍体积无水乙醇沉淀;溶于50L TE缓冲液 (10mmol/L Tris-HCl pH 8.0,lmmol/L ED
13、TA),置-20保存备用。8.3 DNA产物测定8.3.1 DNA纯度检测吸取13 L提取的DNA,用浓度12琼脂糖凝胶100V电泳 30 min,检测所提取DNA的质量。以DNA条带的分子量及有无拖尾为标准判断DNA的质量。8.3.2 DNA浓度检测8.3.2.1紫外吸收定性测试分别于260 nm波长和280 nm波长下测定产物(或产物稀释液)的紫外吸收值。确定A260A280比值在1.82.0范围内,方可正常进行后续实验。8.3.2.2 紫外吸收定量测试260nm波长下测定产物(或产物稀释液)的紫外吸收值。根据公式(1)计算DNA浓度。DNA浓度(g/mL)=A260(0.020L)稀释倍
14、数(1)式中:A260被测样品在260nm下的吸光度值 L比色池厚度,单位cm。DNA浓度在10g/mL以上,可正常进行后续实验。8.4 ISSR分析8.4.1 PCR反应按表1配制PCR反应体系,按表2设置程序进行PCR反应表1 ISSR-PCR反应体系试剂体积(mL)Buffer (10)2.5mLMgCl2 (25mmol/L)2.0mL引物P1 A (2pmol/L)0.5mL引物P1 B (2pmol/L)0.5mLdNTPs (25mmol/L)0.5mLTaq E (5U/mL)0.2mLDNA (50ng-100ng)3.0mL超纯水15.8mL表2 ISSR-PCR反应程序阶 段温 度时 间1945 min29430 s50-6030-60 s721 min25-35个循环37210 min44保存8.4.2 凝胶电泳及染色(1)模具处理与安装:清洗用作模具的玻璃板并晾干,并分别涂上亲和硅烷(主板)和剥离硅烷(耳板),安装好边条并加紧模具。(2)6聚丙烯酰胺凝胶制备:按表3配制6%聚丙烯酰胺凝胶。将凝胶液灌入模具至胶液距模具上沿0.6cm,将梳子背面插入胶液中,吸出多余胶液,室温下聚合2h。表3 6%聚丙烯酰胺变性凝胶配制药品与试剂体积20胶储存液1mL20