利用SSR分子标记构建水稻品种DNA指纹图谱的研究进展

SSR分子标记具有数量丰富、共显性遗传、操作简单、结果稳定等优点,已成为水稻品种指纹图谱构建的理想标记。本文综述了水稻品种DNA指纹图谱构建原理、技术要点、发展趋势及其在水稻科研和生产中的重要作用,并就SSR分子标记构建水稻指纹图谱的发展前景进行了分析。     

利用SSR标记构建湖南省审杂交水稻品种DNA指纹图谱

筛选出48对SSR引物对湖南省审定的77个杂交水稻品种进行了DNA分子指纹图谱构建和品种鉴定,成功建立了品种指纹图谱数据库,可有效进行杂交水稻品种鉴定.     

上海地区主要杂交粳稻组合分子标记指纹图谱的构建

随着分子生物学技术的快速发展,利用分子标记技术对品种进行真伪性和纯度鉴定已成为发展趋势。本研究通过SSR标记对上海近年主要推广的杂交粳稻组合进行分析研究,建立了DNA指纹图谱,以期为当地的水稻品种权保护、种子纯度鉴定等方面提供一定的理论依据和技术支持。     

甬优系列杂交水稻SSR标记指纹图谱和籼粳属性

用22个SSR分子标记对13份甬优系列杂交水稻组合及其亲本材料和6份籼粳对照种进行分析,共获得87个等位基因,每对引物扩增的等位基因数为2~8个。所有供试材料间均检测到了差异,从而建立起甬优1号~甬优6号杂交水稻组合及其亲本的DNA指纹图谱。聚类分析结果表明,9份供试材料与3份粳稻对照种聚于一类,属粳稻;4份供试材料与籼稻对照种IR36聚于一类,属籼稻。这与形态分类结果基本一致。从分子水平确认了杂交水稻甬优6号和甬优4号为籼粳亚种间杂交稻。     

两系杂交稻亲本SSR指纹图谱的建立及其在种子纯度鉴定中的应用

利用筛选到的20对SSR引物建立了两系杂交稻32个亲本(24个光温敏不育系和8个恢复系)的DNA指纹图谱,针对所涉及的9个杂交稻组合,获得能在父、母本间表现出多态性的特异SSR标记48个.以杂交稻组合两优932为例,在实验室用一个特异SSR标记(RM302)对200粒种子样本进行了纯度鉴定,结果鉴定纯度为90.50%,与田间种植鉴定结果90.60%(海南鉴定)和91.57%(武汉鉴定)基本一致,表明SSR标记技术适用于构建DNA指纹图谱和种子纯度鉴定.     

42个花生品种的SSR标记指纹图谱构建

以不同地区的42个花生品种为材料,利用23对SSR引物进行分析。23对SSR引物在42个花生品种中共检测到92个等位变异,平均每对引物4个等位基因,平均PIC值为0.49。进一步分析表明,8对引物就可以将42个花生品种完全区分开,8对引物共产生40个等位变异,利用这40个等位变异构建了42个花生品种的DNA指纹图谱。聚类分析结果显示,在相似系数0.74处,可将42个供试品种分为4个类群。本研究结果为花生品种保护和育种实践提供了理论依据。     

《杂交玉米品种SSR分子图谱》评价

品种纯度检测是玉米新品种保护和种子生产的技术依据。DNA指纹图谱和DNA纯度图谱是玉米品种纯度检验的分子生物学方法。快速、有效鉴定种子纯度和品种真实性一直是我国乃至国际种子检测领域的难点之一，也是种子管理工作中迫切需要解决的问题。以前检测种子纯度和品种真实性大致主要有两种方法：大田鉴定法和生化标记鉴定法，但是由于在实践过程中存在着一些无法解决的问题，使得它们的应用受到一定的局限性。     

11个芒果品种SSR指纹图谱的构建与品种鉴别

以11个有一定代表性的芒果品种为试材,从16对SSR引物中筛选14对多态性引物构建11个品种的指纹图谱.结果共检测出61个片段,其中多态性片段56个,每对引物可以检测到2～10个数目不等的片段,平均为4.4个,片段大小介于100～540 bp之间.11个芒果品种的SSR指纹图谱互不相同,可以作为各品种的特定图谱,单一多态性引物能将11个芒果品种区分为2～5个类型.平均为3.3个类型.14对多态性引物中不同的4对核心引物指纹图谱可以将11个品种区分开.     

四川省主要杂交稻亲本的SSR多态性分析和指纹图谱的构建与应用

利用微卫星标记对四川省主推杂交水稻品种进行了DNA指纹图谱构建和品种鉴定研究。208对引物中具有多态性的引物共123对,占所用引物的59.13%。不同染色体的微卫星分析的多态性不同,第9、10染色体微卫星的多态性高于其他染色体,第12染色体上的微卫星标记的多态性最差,仅为46.15%。42份常用杂交水稻亲本材料聚类分析表明,恢复系和不育系的遗传基础均较狭窄,但恢复系和不育系之间的遗传距离相对较远,从一定程度上反映了遗传距离与杂种优势的正相关。筛选出的各个亲本材料的特异引物或引物组合,能够将某个亲本材料与其他材料相区分。利用这些SSR引物建立了四川省主要杂交水稻亲本的DNA指纹数据库,可以有效地解决杂交水稻及其杂交种的鉴定问题,以及有效地分析各材料间的亲缘关系。从DNA指纹数据库中筛选出D优527的特异引物RM337、RM244和RM346,可以鉴定出D优527中的纯度,与田间鉴定结果一致;在真伪性鉴定中将同一不育系配组的D优527和D优68区分开,说明微卫星鉴定结果是准确可靠的,可用于品种权保护和品种真伪性及纯度鉴定。     

利用SSR分子标记构建Y58S及部分重要两系杂交水稻亲本的DNA指纹图谱

以优良光温敏核不育系Y58S及其杂交组合Y两优1号和生产中广泛应用的部分光温敏核不育系和恢复系等18个水稻品种为材料,利用SSR分子标记进行了DNA指纹图谱的构建。聚类分析表明,18个供试水稻品种的遗传相似度为0.672-0.945;利用筛选到的RM164、RM18和RM258等3对引物扩增出的14条多态性片段初步构建了18个供试水稻品种的DNA指纹图谱,每个品种的DNA指纹图谱具有特异性,可互相鉴别;引物RM164可在超级杂交稻组合Y两优1号、两优培九中扩增出父母本的互补带型,从而可鉴别其杂交种子中混杂的母本杂株。     

利用微卫星标记鉴定北方杂交粳稻种子纯度的研究

利用48对SSR引物对7个北方杂交粳稻组合的杂种F1与其父母本间的多态性进行了筛选，每个组合获得4-11对多态性好的特异引物，利用特异性引物可将杂交种与其相应的不育系、保持系和恢复系分开，说明SSR标记可应用于北方杂交梗稻种子纯度鉴定，具有较高的实用价值。     

Identification and Purity Test of Super Hybrid Rice with SSR Molecular Markers

Five super hybrid rice combinations, i.e. HYS-1/R105, Pei‘ai 64S/E32, Liangyoupeijiu (Pei‘ai 64S/9311), 88S/0293, and J23A/Q611, and their parental lines were tested by means of SSR analysis. A total of 144 SSR primer pairs distributed on 12 rice chromosomes were used, out of which 47 detected polymorphism among the tested rice lines. Among all these primers, RM337 and RM154 produced polymorphic patterns in four or more of the tested experimental materials respectively, and they could distinguish among most rice genotypes tested. Twenty-four primer pairs, two on each rice chromosome, were selected to make a reference SSR marker-based fingerprinting for the rice lines. For most of the primer pairs, F1 hybrids mainly showed complementary pattern of both parents, which could be very useful to distinguish the F1 from its parental lines. In addition, 5 primer pairs were selected as special primer pairs for five hybrid rice combinations respectively. By combining the rapid, simple method on DNA extraction, it is suggested that SSR technique has wide prospective in variety authentication and purity identification.     

利用SSR分子标记快速鉴定杂交水稻种子纯度技术体系的优化

针对目前SSR分子标记技术快速鉴定杂交水稻种子纯度方法商业化应用的限制因素,从DNA提取、PCR反应体系和程序及凝胶电泳等方面进行了技术体系的优化。原方法经优化后,DNA提取时间从每次5h以上减少到2.5min,PCR反应过程从200min缩短至65min,改聚丙烯酰胺凝胶电泳为琼脂糖凝胶电泳,电泳时间由3.0-3.5h缩短为1h,且通过减少dNTP、Taq酶的用量,对琼脂糖凝胶反复利用,大大降低了成本,减少了废弃物的污染,从而建立了准确、简单、快速、成本低廉的快速鉴定杂交稻种子纯度的技术体系。     

应用SSR分子标记鉴定超级杂交水稻组合及其纯度

 应用SSR分子标记技术对超级杂交稻5个组合（HYS 1/R105、培矮64S/E32、两优培九、88S/0293、J23A/Q611）及其9个亲本进行了鉴定。用144对SSR引物进行筛选，有47对能够在实验材料中显示较好的多态性，其中，RM337与RM154呈现丰富多态性，可鉴别供试组合并分别与其亲本区分开。对于水稻的每一条染色体，各筛选出两条产生多态性的引物，共24对，并提供一组作为鉴定参考的图谱；通过杂种表现为父母本互补带型的特点，找到在杂交稻组合及其亲本间具有多态性的引物，筛选出5对引物分别作为鉴定上述5个超级杂交稻组合的特异引物，进而针对杂交稻不同的纯度问题设计鉴定方法。     

我国主要杂交水稻组合及其亲本SSR标记和纯度鉴定

选用分布于水稻12条染色体上的26对SSR引物对我国9个主要的杂交水稻组合及其亲本进行了SSR标记分析,21对多态性引物共扩增出62条条带,平均2.95条,能够有效地区分所有恢复系和大部分不育系。杂交种条带均为父母本的互补型,很适合做杂交种纯度鉴定。用引物RM17对杂交稻组合汕优63和两优培九进行了100粒单种子SSR鉴定,所测纯度分别为96.0%和98.0%,与田间纯度96.2%和97.7%非常接近,显示出SSR技术在品种认证和纯度鉴定中有广阔的前景。     

SSR分子标记技术在杂交水稻种子纯度鉴定中的应用

SSR标记由于具有数量丰富、多态性高、遗传上呈共显性、实验操作简单、结果稳定可靠、引物序列易交流等优点，已成为杂交水稻种子纯度鉴定的一种理想分子标记。概述了SSR分子标记技术应用于杂交水稻种子纯度鉴定的原理、技术要点及其研究进展，并就该技术产业化应重点考虑的问题进行了讨论。