水稻基因型鉴定全套流程

在做正向遗传学的过程中,我们常常会看到我们关注的表型,例如水稻分蘖角分蘖数等,同一个家系里面表型有很大差异时,我们往往会去关注其植株的基因型,我们会取极端表型的样品去全基因组二代测序,同过QTL-seq等数据分析,得到我们目的突变位点区域,当然当你开始做基因型鉴定时,往往已经有了大致的目的基因区间,在几号染色体上的某个具体位置附近,我们会在SNP,p值显著峰值附近设计引物,看群体有无多态性,若有则会开始今天说讲的内容。

水稻叶片DNA小样粗提

我们分析了目前市面上很多中提取DNA的方法例如,CTAB法,TPS法,水浴提取等等,其中利弊参半,因为我自己的实验进度是从早上开始从苗子上取样——到DNA提取——做pcr——聚丙烯酰胺凝胶电泳——读取数据所以对时间的把握非常之重要,如果操作得当以目前实验室条件可以达到2人每天八百个样品的量(保守估计)。之前的实验方法要么费时,要么费力,我们所用的这个方法会大大减少操作时长,不需要过夜干燥,不需要加水稀释,现提现用,唯一缺点是保存时间不能超过一星期,不过对于当天提当天看结果,缺点可以忽略。

实验流程

DNA提取

需要工具:
剪刀,镊子,钢珠(5.5mm直径),2ml离心管,目前实验室农科大楼5060的打样机,
样品与试剂:
我们一般使用96孔板种植苗子(普通自来水),种植时间不宜太长,基因型鉴定出来后立马移栽到大田。

试剂:我们在实验室使用时发现不稀释效果也十分理想,故可以看情况来操作

分型后进行机器学习筛选特征基因 基因分型实验_经验分享


DNA提取流程

1)先将96孔板上的苗子补齐,因为对因的是96孔PCR

2)用剪刀和镊子来取样,剪下一厘米左右的叶子放入试管中即可,提前摆好96孔板,和2毫升离心管,将样品按顺序添加进管内,做好标记,避免混杂,然后每个管子放一颗钢珠,并加入150ul粗提液,钢珠,叶片样品,与粗提液放入管中的顺序不固定。放好后,做好标记装入打样机打样80s,频率1500(时间不固定,多一点少一点影响不大)。(目前实验室没有96深孔打样机,有的其实更方便)

3)打完样品后得到的混合液即可直接取样做模板直接做PCR反应

PCR体系与流程

  • 10ul taq酶体系(使用的是诺维赞公司的酶)具体参考说明书
  • 程序:95°C X 3min +35*(95°C X 15s +58°C X30s +72°C X30s)+72°C X 5min +16°C X 2min (程序的变动依据来自目的产物的片段大小与所用引物的TM值。)

聚丙烯酰胺凝胶电泳

  • 我们所用的聚丙烯酰胺凝胶电泳参考分子克隆实验手册,需要啰嗦的是我们的凝胶电泳一板上是可以跑多道的,一道可以点样96个,(自己的引物有跑过10道)所以对引物的选择还是比较重要的,做精细定位动不动就是上万的基因型需要你去鉴定,好的引物会大大缩小你的工作量。我一般设计的引物扩增目的条带大小为100~150bp(indel =5 ~10bp),当然条带在凝胶里面的电泳速度是可以通过速度公式计算出来的(后面会分享),所以每条带间隔时间完全可以估摸出来,最怕的是你扩出来的产物有附带而且拖的很长,那就是引物的问题了,所以如过你一天只做800个样品,跑两对引物,则只需要做两板胶即可。

下图是我最近所做实验图,可做参考

分型后进行机器学习筛选特征基因 基因分型实验_做实验_02