柑橘栽培品种（系）DNA指纹图谱库的构建

 【目的】构建柑橘栽培品种（系）的DNA指纹图谱数据库,为建立柑橘种苗纯度及真实性鉴定技术体系和技术规范奠定基础。【方法】利用SSR标记和ISSR标记对102个柑橘栽培品种（系）进行DNA指纹分析,筛选适合的特征引物,构建柑橘栽培品种（系）的指纹图谱数据库。【结果】从200对SSR引物中筛选到重复性好、多态性丰富的12对引物作为柑橘品种（系）鉴定的特征引物,12对SSR特征引物组合可鉴别42个品种（系）;在此基础上,对未出现SSR特征指纹的60个品种（系）进行ISSR指纹分析,从40个ISSR引物中筛选到2个可用于品种鉴定的特征引物,结合SSR标记,可快速、准确地鉴别70个柑橘的品种（系）。并利用这12对SSR特征引物和2个ISSR特征引物构建了70个柑橘栽培品种（系）的DNA特征指纹图谱数据库。【结论】SSR和ISSR标记适于构建柑橘栽培品种DNA指纹图谱库;指纹图谱库的建立为柑橘种苗纯度及真实性鉴定奠定了基础。     

基于荧光检测技术的小麦品种SSR鉴定体系的建立

【目的】建立基于SSR荧光标记的小麦品种DNA指纹鉴定体系,为中国小麦育成品种鉴定提供高通量技术手段。【方法】收集已定位到小麦21条染色体上的SSR标记引物,通过PCR扩增和变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测技术,筛选在中国小麦育成品种中多态性高的标记,对筛选出的引物5′末端利用6-FAM、HEX、ROX和TAMRA 4种荧光染料之一进行标记,利用DNA分析仪对扩增产物的峰型进行评价并检测不同等位变异的扩增片段大小,选择峰型简单易读、多态性高、较均匀分布到21条染色体上的标记,确定不同位点等位变异的大小及相应的参照品种,建立基于荧光SSR标记的高通量小麦品种鉴定体系。【结果】利用2 438对SSR标记对8份植物学性状差异大的小麦育成品种进行初步筛选,共筛选出260对多态性较高、扩增稳定的SSR引物。利用上述260对引物对48份小麦品种继续进行复筛,选出130对扩增稳定、多态性高、带型好的SSR引物。对这些引物的正向5′末端分别标记6-FAM、HEX、ROX和TAMRA荧光后,利用DNA分析仪进行检测评价,最终选择了42个PCR扩增稳定、峰图简单、多态性高、连锁群分布均匀的SSR荧光标记。根据DNA分析仪检测到的每个标记的不同等位变异大小,为相应位点的不同等位变异进行了命名,并为每个等位变异选取了相应参照品种。根据每个引物标记的荧光和扩增的片段大小范围对42对引物进行合理搭配,在同一毛细管内对多个荧光标记进行检测,提高了DNA指纹数据采集效率,降低了检测成本。利用该体系对1 625份小麦育成品种进行DNA指纹数据采集,在42个位点中共检测到434个等位变异,每个位点的等位变异个数在3-23,平均10.3个;每个位点的PIC值范围为0.240-0.829,平均0.610。利用1 625份小麦育成品种DNA指纹数据,构建了中国小麦育成品种的DNA指纹数据库。【结论】筛选出42对SSR标记引物,建立了基于荧光SSR标记的小麦品种鉴定体系,可用于高通量小麦品种DNA指纹鉴定。     

四十八份青花菜品种SSR指纹图谱构建

为筛选一套适用于青花菜品种DNA指纹鉴定的核心简单重复序列标记(simple sequence repeat,SSR)引物,给青花菜品种的特异性、真实性、准确性鉴定提供依据,以12份性状差异较大的青花菜品种为材料,结合聚丙烯酰胺凝胶电泳与荧光毛细管电泳检测技术,从945对芸薹属SSR引物中筛选出20对引物作为青花菜品种的核心SSR引物。利用该套核心SSR引物在48份青花菜主要栽培品种中共扩增出等位基因位点79个,平均每对引物扩增得到等位基因与基因型数量为3.95、5.55个;引物多态性信息含量(PIC)介于0.302~0.750,平均为0.547;20对核心SSR引物的杂合度介于0.350 0~0.784 9,均值为0.608 2。用该套核心SSR引物构建的48份青花菜品种的指纹图谱,每一条指纹都具有唯一性,可表征一个品种,该指纹图谱为青花菜品种鉴定与资源保护提供了科学依据。     

八倍体草莓DNA指纹图谱的构建与初步遗传分析

为对草莓品种进行分子鉴定,从59对SSR引物中筛选出18对多态性好的引物,采用毛细管电泳检测方法对84份八倍体草莓品种进行标记分析,检测每个标记等位变异大小,并进行初步遗传分析。将每个引物对84份草莓扩增的带型按照一定原则进行数字标注,为了简化编码,引物P1~P18分别编号为字母A~R,将引物编号与相应的带型编码进行组合得到该样品在特定引物的扩增产物编码,按照18对引物顺序串联这些编码形成该品种的DNA指纹图谱。结果表明:18对SSR引物共扩增得到多态性条带150个,不同引物扩增到多态性条带数4~17个,共检测到377个带型;各引物的多态性信息含量(PIC)值为0.494~0.908,平均值为 0.738;利用18对SSR引物共构建了84个草莓品种的DNA指纹图谱。聚类分析结果表明:在遗传相似系数为0.99时能将所有品种区分开,一些来源相同的品种被优先聚在一起。综上,本研究成功构建84个草莓品种的DNA指纹图谱,这些品种遗传关系较近。     

甘蓝型油菜黄籽品种SSR指纹图谱的构建

采用SSR标记技术构建5个甘蓝型油菜黄籽品种的指纹图谱,用于鉴别种子真伪.以19个甘蓝型油菜黄籽品种(系)为材料,从100对SSR引物中筛选出2对多态性最高的SSR引物进行PCR扩增.经非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测显示, 5个甘蓝型油菜黄籽品种都存在特异性带,成功构建出甘蓝型油菜黄籽品种的指纹图谱.表明SSR标记技术是种质鉴定的一种高效方法.     

甘蓝型油菜黄籽品种SSR指纹图谱的构建

采用SSR标记技术构建5个甘蓝型油菜黄籽品种的指纹图谱,用于鉴别种子真伪。以19个甘蓝型油菜黄籽品种(系)为材料,从100对SSR引物中筛选出2对多态性最高的SSR引物进行PCR扩增。经非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测显示,5个甘蓝型油菜黄籽品种都存在特异性带,成功构建出甘蓝型油菜黄籽品种的指纹图谱。表明SSR标记技术是种质鉴定的一种高效方法。     

基于SSR标记的甜瓜品种（系）DNA指纹图谱库的构建

【目的】建立甜瓜品种的DNA指纹图谱数据库,实现对甜瓜品种进行快速、准确的鉴定。【方法】应用SSR分子标记技术,首先利用20份具有代表性的甜瓜品种（系）筛选SSR引物,然后对105份不同甜瓜品种（系）进行指纹图谱的构建。【结果】从1 219对SSR引物中筛选出18对引物为105份材料形成了多态性的指纹图谱,其中每对引物可以检测到4-14条数目不等的多态性条带,平均为9条;多态性信息含量（PIC）平均为0.68,变化范围为0.55-0.82。105份材料间的相似系数为0.70-0.99。利用这18对SSR核心引物构建的指纹图谱库能够有效区分所有供试材料,并且为每份材料建立了一份独特的指纹图谱。【结论】SSR标记适于构建甜瓜品种  （系）的DNA指纹图谱库,可为甜瓜品种鉴定提供依据。     

基于SSR荧光标记的79份桃种质遗传多样性分析

【目的】利用SSR荧光标记毛细管电泳技术对取自国家果树种质南京桃资源圃的79份种质进行基因分型和遗传多样性分析,筛选出多态性高的引物可用于桃品种间鉴定、亲缘关系分析,并用于分子标记辅助选种体系建立。【方法】对母本‘中油4号’进行从头测序,以物理距离1 Mb为单位在全基因组范围内开发SSR标记。以79个桃品种为材料进行PCR扩增,扩增产物经聚丙烯酰胺凝胶电泳检测后筛选目标条带清晰且多态性丰富的标记。对筛选出的标记进行5′端荧光修饰,PCR产物在ABI3730XL测序仪测序,实现对标记的复筛。利用Genemapper 4.0软件对测序结果进行统计,Data Formater 2.1软件将统计得到的bp数据转换成Power Marker v3.25软件所需要的数据格式。对筛选出的引物进行多态性分析,选择多态信息含量（PIC）大于0.45的荧光SSR引物作为79份种质材料的核心引物。以Nei’s为参数,利用NTSYSpc 2.1软件中的UPDM聚类方法分析品种间的遗传多样性。利用基于贝叶斯模型的Structure v2.3.4软件解析79份种质的居群遗传结构。【结果】基于79份种质,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳对覆盖全基因的SSR标记进行初筛,共筛选出207对多态性良好的引物;利用SSR荧光标记毛细管电泳技术对207对引物进行复筛,最终筛选出26对核心引物,利用其中5对核心引物可将79份品种完全区分开。26对SSR核心引物在79份桃种质中共扩增出174种多态性基因型,每对引物扩增出的基因型为4—13种,平均每对引物扩增出6.69个基因型,每对引物的多态信息含量PIC在0.45以上。基于207对SSR引物在79份种质中扩增出的位点信息,构建了79份种质的遗传关系图谱和居群遗传结构图。207对引物从遗传距离上将79份种质划分为7组,从居群结构上分为2组。79份品种遗传多样性较高,部分品种聚类结果与系谱图相符。【结论】构建了79份材料的聚类分析图和居群遗传结构图,在一定程度上揭示了79份材料的亲缘关系。由于桃复杂的遗传背景,不能依据单一特性对品种间亲缘关系进行判定。本研究筛选出的26对核心引物可用于全基因组范围内连锁性状的鉴定、桃种质资源鉴定、新品种鉴定及保护、分子标记辅助育种体系构建。     

19个自育葡萄品种(系)指纹图谱构建

【目的】 利用SSR标记技术开展19个葡萄品种(系)的指纹图谱构建,为种苗认证、品种登记和植物新品种保护提供依据。【方法】 以19个葡萄品种(系)为试材,利用16对SSR标记荧光引物,对其进行PCR扩增和毛细管电泳,获得指纹条带,构建指纹图谱,并筛选可以将19个品种(系)区分的引物组合,绘制种质分子身份证数字码。【结果】 从16对SSR标记引物选择了VRZAG67、VVS2、VVMD7、VCHR4a、VVMD5等5对多态性信息量相对较高的SSR标记,完成了品种(系)的指纹图谱构建,并对其进行了赋值编码,形成了身份识别码。【结论】 构建的指纹图谱和分子身份证可以鉴定和区别19个品种(系),但由于葡萄种质较多,如果继续区别更多的品种,需要增加的 SSR 引物数量。     

陕西不同核桃品种指纹图谱构建

为实现核桃品种的高效、准确鉴定,提高良种利用率,收集21个陕西常见的核桃品种,利用聚丙烯酰胺凝胶电泳与荧光毛细管电泳检测技术进行基因组多态性分析,从20对SSR引物中筛选出6对核心引物,构建不同核桃品种的SSR指纹图谱。结果表明,6对荧光引物共检测出54个等位基因位点,平均每对引物扩增9个。21个核桃品种间的遗传相似系数(GS)在0.59～0.93。进一步分析发现引物WJR265与引物WGA331结合后,再与WJR031、WJR281、WGA321、WGA032这4个引物之一任意组合即可将21个核桃品种完全区分开。用3对高效引物进行组合鉴定21份核桃材料,可以有4种不同组合。用6对引物构建供试核桃品种的分子图谱,为陕西地方核桃良种的快速鉴定和核桃指纹数据库建立提供了数据。     

利用Target SSR-seq技术鉴定60份柑橘种质资源

【背景】 芽变是植物分生组织体细胞所发生的DNA突变，从而引起枝、叶、花、果及物候期、成熟期等系列表型特征的改变，其变异性状可遗传。然而由于环境条件、栽培技术等，植物可能产生彷徨变异，这种变异不可遗传。【目的】 利用高通量测序技术建立一套适用于柑橘芽变资源鉴定的方法，为柑橘种质资源的收集、保存、鉴定提供技术支撑。【方法】 为提高芽变材料的分子鉴定能力，本研究通过对‘克里曼丁’以及‘温州蜜柑’全基因组数据以及‘温州蜜柑’GSS、EST数据进行分析、比对，筛选出多态性高的位点用于深度测序。根据引物互补结构对引物进行分组后用于多重扩增检测及构建双端测序文库，构建好的文库通过Miniseq平台完成高通量测序，使用生物信息学方法对下机数据进行后续分析。【结果】 通过对大量测序数据的分析、比对，本研究共设计出77对用于柑橘芽变鉴定的SSR引物，根据引物互补结构，将引物分成18个组合。通过对60份柑橘材料进行Target SSR-seq分析，所设计引物可以将所测试的柑橘种质资源分为甜橙和宽皮柑橘，在宽皮柑橘中可细分为‘沃柑’‘椪柑’以及杂柑等栽培种，对于栽培种内芽变资源也具有较好的鉴别能力。在7个‘塔罗科’血橙芽变中发现11个SSR变异位点，2个‘五月红’芽变中发现8个SSR变异位点，5个脐橙样品中发现8个SSR变异位点，9个‘冰糖橙’品种中发现16个SSR变异位点，2个‘砂糖橘’芽变中发现9个SSR变异位点，4个‘温州蜜柑’芽变中发现15个芽变位点，8个‘沃柑’芽变中发现21个SSR变异位点，‘沃柑’杂交品种中发现11个SSR变异位点，在‘椪柑’中发现14个SSR变异位点。在SSR位点变异中，‘塔罗科’血橙以ATT基序最多，‘五月红’以TAA基序最多，脐橙以TAA基序最多，‘冰糖橙’以GA基序最多，‘砂糖橘’以AAT基序最多，‘温州蜜柑’以AAT基序最多，‘沃柑’芽变资源以AAT基序最多，‘沃柑’杂交资源以TAA、GA基序最多。【结论】 使用Target SSR-seq技术建立了一套高效的柑橘芽变鉴定方法。对所试验的60份柑橘资源具有鉴别能力，SSR基因分型信息准确、可靠，可用于柑橘种质资源管理和品种知识产权保护。     

毛白杨多态SSR引物库和种质资源指纹图谱库构建

目的针对毛白杨优树种质资源形态学差异小、不易区分等问题,利用多态SSR引物构建优树种质资源指纹图谱,为毛白杨种质资源管理、新品种选育、知识产权保护等提供参考。方法本研究以山东冠县毛白杨种质资源库469个优树无性系为对象,从毛白杨SSR多态引物筛选入手,通过荧光SSR引物PCR扩增和毛细管电泳仪检测筛选SSR引物,并构建指纹图谱。结果在2 317对SSR引物中,共计得到清晰、特异、多态、稳定扩增的SSR引物406对,这些SSR引物在19条染色体上的分布数量介于3 ~ 39对之间,利用BLAST比对分析可将其中389对SSR引物定位到毛果杨基因组,构建了毛白杨优树种质资源多态SSR引物库。应用多态性较高的SSR核心引物,以及特异的SSR辅助引物相结合的技术策略,筛选出25对多态性较高的SSR核心引物,以及13对特异的SSR辅助引物,构建了毛白杨种质资源库内469个优良无性系指纹图谱库,并完成了指纹图谱的QR编码。结论本研究成功构建了毛白杨种质资源多态SSR引物库和优树无性系指纹图谱库,对与毛白杨类似的林木种质资源遗传变异研究以及品种鉴定、系谱分析等具有重要意义。      

利用Target SSR-seq技术鉴定温州蜜柑芽变材料

【目的】柑橘芽极易发生变异,用形态学的方法鉴定这些芽变材料,易受环境、栽培条件等因素影响,而利用深度测序技术开展柑橘芽变材料鉴定,能够获得变异位点的基因型;同时,建立的技术体系也有利于柑橘资源的精准鉴定、种质资源的遗传多样性研究和植物性品种权保护。【方法】本研究通过靶位点SSR测序技术对柑橘芽变材料开展鉴定。首先利用柑橘全基因组序列扫描发掘SSR,采用多态性较高的SSR位点用于柑橘芽变材料的区分,进一步利用多路复用PCR扩增构建SSR靶位点文库,并通过MiSeq深度测序方法对2份温州蜜柑芽变材料的SSR靶位点进行测序验证。再利用开发的SSR标记对22份优质柑橘种质资源进行遗传多样性分析。【结果】利用GMATA软件在克里曼丁红橘（Citrus clementina Hort. ex. Tanaka）参考基因组和温州蜜柑（Citrus unshiu Macf.）基因组中分别获得69 101个和80 193个SSR,其中以AT/TA为主的2基序SSR最多,3基序中以AAT最多,通过序列比对发掘出变异热点区域的高多态性SSR用于温州蜜柑芽变材料的检测,4对SSR引物能对22份柑橘材料进行准确区分。77对SSR靶位点的深度测序一次性对多个SSR位点进行基因分型,能准确鉴定出2份温州蜜柑芽变材料的SSR基因型,以及SSR在基因组上的准确位置。结合SSR以及SNP基因型,能够对2份温州蜜柑芽变材料进行有效区分。【结论】本研究开发了用于柑橘芽变材料区分的高效SSR位点发掘方法,结合靶位点多路扩增和Target SSR-seq的深度测序实现了柑橘芽变材料的高效区分。     

柑橘大实蝇微卫星标记的筛选

【目的】筛选可用于柑橘大实蝇（Bactrocera minax）种群遗传研究的微卫星标记。【方法】选取33对柑橘大实蝇同属种柑橘小实蝇（B. dorsalis）、木瓜实蝇（B. papayae）、瓜实蝇（B. cucurbita）、东澳番茄实蝇（B. cacuminata）中多态性较好微卫星引物,通过对PCR扩增产物进行琼脂糖电泳初筛选及变性聚丙烯酰胺凝胶电泳再筛选,并对其等位基因频率、多态信息含量和有效等位基因数等指数进行分析。【结果】33对微卫星引物中有12对引物对柑橘大实蝇有扩增条带,其同源率为36.4%。6个微卫星位点在柑橘大实蝇上共检测到 23个等位基因,平均等位基因数为3.83 个;6对微卫星引物的平均多态信息含量（PIC）为0.2248,最高为0.4105,最低为0.0869。【结论】所筛选出的6对微卫星引物表现出较好的多态性,可用于后续对柑橘大实蝇的种群遗传研究。     

基于荧光检测技术的多花黑麦草EST-SSR指纹图谱的构建

【目的】构建基于EST-SSR荧光标记的多花黑麦草(Lolium multiflorumLam.)DNA指纹鉴定体系,为多花黑麦草品种鉴定提供高通量技术手段,为不同品种的合理应用提供参考依据,有效保护农民利益和育种权益。【方法】利用表型性状差异大的3个品种(特高Tetragold、长江2号Changjiang No.2和阿伯德Aubade),通过聚丙烯酰胺凝胶电泳从200对EST-SSR引物中筛选出扩增条带清晰、多态性好、扩增稳定的30对引物。在筛选出的每对引物5′端添加荧光标记FAM后,采用毛细管法通过DNA分析仪检测200个单株不同等位变异的扩增片段,从30对EST-SSR引物中筛选出25对扩增稳定的荧光引物,建立基于高通量荧光SSR标记的多花黑麦草品种鉴定体系。【结果】通过25对EST-SSR引物构建的DNA指纹图谱来进行10个多花黑麦草材料的品种鉴定。25对EST-SSR引物共检测到127个等位基因,等位变异扩增片段长度范围为51—249 bp,每对引物可检测到有效等位基因数为2—11个,特异等位基因最多可检测到11个(N101),平均每对引物4.00个;多态性位点的比率范围为33.33%—100.00%。平均PIC值为0.702,Shannon指数最大为3.322(N101),平均为1.929,基因多样性指数变幅为0.159—0.500,平均0.318,可鉴别的材料数为0—10个;其中14对特征引物在10个品种(系)上可检测出25个特异等位基因。综合来看,引物N101在200对引物中鉴别效率最高,可直接将10个多花黑麦草品种(系)区分开,在长江2号、赣选1号和川农2号上同时检测出特异等位基因。但由于多花黑麦草在品种间与品种内变异均较高,因此为鉴定更多材料,从25对引物中选择了6对扩增和检测效果较好的引物(N54、N101、N146、N151、N154、N156),6对引物可检测到的稳定等位基因数均不小于19个,在达伯瑞和邦德上最多可检测到22个等位基因。通过6对高效引物构建了10个多花黑麦草品种(系)的DNA指纹图谱,包括标准模式图、图谱代码和图谱QR编码。首次利用EST-SSR荧光标记毛细管电泳检测,为10个多花黑麦草材料分别构建了唯一的指纹代码和QR编码。【结论】利用6对高效引物构建了多花黑麦草SSR高通量鉴定体系,其中荧光引物N101多态性最高,可直接鉴别10个多花黑麦草品种(系)。     

基于SSR分子标记对西瓜杂交种早佳8424纯度的高通量鉴定

【目的】建立西瓜杂交种早佳8424纯度SSR分子标记鉴定体系,满足制种单位种子真实性和纯度的高通量快速准确鉴定的需求。【方法】以早佳8424及其双亲为材料,筛选条带清晰扩增稳定的多态性SSR标记,优化DNA提取和PCR扩增体系,并与传统田间鉴定结果进行比较,验证其准确性。【结果】从72对SSR引物中筛选获得4对在早佳8424上表现为双亲互补带型的引物,分布于第5、第6和第9条染色体上,片段大小约100~300 bp。将扩增片段大小不同的引物组合进行双重或多重PCR扩增,获得4个双重PCR组合。将SSR分子标记WS27+MCPI-05组合对192株种植于温室中的早佳8424杂交种纯度进行鉴定,同田间传统鉴定结果一致。【结论】筛选获得的SSR标记及其组合结合碱裂解法提取DNA可用于早佳8424西瓜杂交种纯度鉴定,效率高,操作简便且可高通量流水作业。