介紹:
DNA標記/QTL(基因)發(fā)現(xiàn)和標記檢測技術(shù)的最新進展對通過標記輔助選擇對作物改良具有重大影響。為了在植物育種中發(fā)現(xiàn)和利用DNA標記,建立低成本、高通量、大規(guī)模、可靠和靈活的標記基因分型平臺是關(guān)鍵因素之一。為SNP基因分型平臺(如TaqMan和KASP分析)實施高通量工作流程需要準確分配檢測預混液和試劑。速度和準確性是實現(xiàn)所需檢測性能的關(guān)鍵因素,同時利用使試劑使用最小化的工作流程以進行大規(guī)模研究。
在此,我們展示了MANTIS儀器在我們的大豆計劃中的DNA標記/QTL發(fā)現(xiàn)和分子育種過程中的應用。
材料:
MANTIS是一款易于編程、低容量、低死體積、非接觸式的試劑分配器。MANTIS可以配置多達(6)種不同的試劑,分配范圍為100 nL - 2 mL,可以將任何體積的試劑分配到任何孔中,并與任何密度高達1536的平板兼容。
為了盡量減少死體積,試劑可以直接插入微流控芯片。通過使用移液器吸頭作為加樣槽,死體積可以進一步減少到6μL。這一功能非常適合分配昂貴的PCR試劑。
MANTIS®的核心是一個獲得專利的微流體閥組,用于測量和分配離散體積液體。壓力和真空打開和關(guān)閉硅閥組上的每個閥門。每個芯片都有兩個微型隔膜(100納升/500納升或1微升/5微升),可以以每秒10次的速度填充和分配。Mantis的整個流體路徑是一次性的,以消除交叉污染風險。
MANTIS®軟件提供了一個易于使用、用戶友好的方式來設計和運行您的檢測。只需將試劑添加到分配列表中,定義體積,并在虛擬板上點選以定義您希望試劑分配的位置。MANTIS軟件能夠設計梯度和回填,此外還能夠?qū)?txt和.csv的分配列表。
方法:
從CX1512-44來源分離FAD3A和FAD3C基因的兩個BC1F2種群。從溫室種植的幼苗或田間種植的植物中收集葉子樣品并排列在96孔板中。將葉樣品在550°C下干燥24小時,并在管中使用帶有單個BB(Daisy,Rogers AK)的GenoGrinder以1600rpm研磨2分鐘。然 后從葉粉中提取DNA。
TaqMan分析引物和探針使用Primer Express 3.0.1軟件設計,以檢測FAD3A和FAD3C (CX1512-44) 中的突變SNP。所有檢測均由一對引物對擴增范圍為141-167 bp的擴增子和兩個分別用VIC(野生型)和FAM(突變型)染料標記的含SNP的探針組成。
PCR反應在4.0µL的反應系統(tǒng)中進行,其中含有2µL樣品DNA、2µL2×TaqMan Universal預混液(Life Technologies, Carlsbad CA)和0.2µL 5×分析混合物(每種引物的終濃度為0.255µM,每個探針的終濃度為0.05µM)。使用Mantis試劑分配器將預混液和分析混合物分配到含有樣品的384孔板中。
PCR后,用Tecan M1000 Pro Infinite Reader(Tecan Group Ltd,Morrisville NC)讀取孔板,并將輸出文件導入Kluster Caller 軟件,以實現(xiàn)集群的可視化和SNP調(diào)用。
結(jié)論:
大豆種子油的成分,特別是棕櫚酸、油酸和亞麻酸,由于其營養(yǎng)的重要性和工業(yè)應用,對消費者來說具有巨大的利益。培育高油酸和低亞麻酸的大豆栽培品種成為重要的育種目標之一。我們開發(fā)的用于選擇某些來源的有利油脂成分的SNP TaqMan標記檢測在分離野生型、突變體和雜合子方面非常有效。在基因分型過程中,借助于Mantis試劑分配器,我們建立了這個基因分型工作流程,它是準確、高效和具有成本效益的。因此,該檢測方法已被廣泛應用于大豆育種項目,以促進脂肪酸性狀的標記輔助選擇,并提高了效率和精度。