利用SSR标记技术检测玉米杂交种纯度

对玉米子粒DNA提取、SSR扩增片段检测方法等进行了研究,并以4个利用常规种子贮藏蛋白质电泳技术难以鉴定纯度的玉米杂交种及相应自交系和9对玉米SSR位点引物为材料,分别筛选出适合这些不同杂交种纯度鉴定的SSR位点引物,建立了一套利用SSR标记进行玉米杂交种纯度鉴定的技术规程.该程序包括从粉碎干种子提取DNA和利用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离SSR扩增片段,对仪器设备要求较低、简单、快速,易于推广。     

应用SSR标记技术鉴定玉米杂交种纯度

以张玉1号、纪元1号、蠡玉6号、万佳11杂交种及其各自亲本为实验材料．利用16对玉米SSR引物进行SSR扩增,筛选出了适合该杂交种纯度鉴定的SSR引物．建立了一套利用SSR标记技术快速、准确、简便易行地进行玉米杂交种纯度鉴定的技术。     

鉴定玉米杂交种郑单958种子纯度的SSR标记筛选

利用SSR标记技术,选用50对SSR引物以玉米杂交种郑单958及其父母本DNA为材料,筛选出了4对在杂交种中呈现双亲互补带型的引物。研究表明：这4对引物均可用于玉米杂交种郑单958种子的纯度鉴定。     

适于玉米杂交种复杂样品纯度鉴定的SSR复合检测方案的建立

为了解决玉米复杂样品纯度中存在遗传不稳定及回交株等难以鉴定的问题,通过分析3 998份国家和省级审定玉米品种,结合快速提取、多重扩增体系等技术,构建一套适用于复杂样品纯度检测的复合检测方案。分析53份不同来源的郑单958纯度测试样品,结果表明,对于复杂样品使用单个位点进行纯度判定时,不同位点间结果会有较大差别,使用3个或3个以上位点综合判定时能够有效获得准确稳定的纯度检测结果。复合检测方案能够在时间和成本未大幅增加、仅增加少数引物的条件下获得多个SSR标记指纹,使复杂样品得到更加全面、精准解析,从而为种子生产中复杂样品的质量问题提供解决方案。     

适用于多重荧光SSR检测的玉米基因组DNA提取方法

通过比较植物DNA提取试剂盒法、SDS法、磁珠法和质粒DNA小提试剂盒法提取玉米叶片全基因组DNA的质量,确定最适用于多重荧光SSR检测的方法。结果表明,4种方法获得全基因组DNA的ODA260/ODA280平均值分别为1.92、2.16、2.22和2.00;DNA浓度平均值分别为19.16、2 050.58、69.12、53.56 ng/μL。比较发现,SDS法和植物DNA提取试剂盒法因为提取DNA杂质多和提取成本高,均不适用于多重SSR-PCR大量样本的检测;质粒DNA小提试剂盒法和磁珠法提取的全基因组DNA都适用于多重SSR-PCR检测,分别适合人工操作和机械自动化提取。     

中国玉米新品种DNA指纹库建立系列研究Ⅲ.多重PCR技术在玉米SSR引物扩增中的应用

根据21对玉米SSR引物扩增片段大小范围组成不同的引物组合进行多重PCR反应的研究。在与单一PCR相同的反应条件下，47个两重PCR组合出现5种不同的扩增情况，其中30个组合扩增正常；10个三重PCR组合中有9个组合扩增正常；两个四重PCR组合中有1个扩增正常，这些筛选出的正常扩增的组合可应用于今后玉米DNA指纹库构建研究中。研究表明，应用与单一PCR完全相同的反应条件，大部分能够获得正常扩增的多重PCR组合，在此基础上提出了简化的多重PCR优化程序。     

利用SSR标记检测棉铃种仁DNA鉴定杂交种纯度

利用棉铃种皮DNA和种仁DNA的差异,通过Simple sequence repeats (SSR)分子鉴定技术在棉花制种后期快速检测制种质量。筛选杂交种亲本间的多态性SSR引物,应用多态性引物鉴定棉铃种仁的指纹图谱,指纹图谱与种皮一致,表明该棉铃为自交铃;种仁图谱为共显性谱带,则该棉铃为杂交铃,计算杂交铃的比例得出杂交种的制种纯度。F₂的图谱分离验证了遗传的分离规律,F₂的个体间具有不同的指纹图谱,育种过程中的杂交后代的分子检测能加速育种进程。     

适于玉米SSR核心引物的通用PCR扩增反应程序的建立

通过研究退火温度与引物TM值之间的关系,确定玉米核心引物设计时对TM值的特殊要求,通过比较3种PCR扩增程序,确定两步法扩增作为新设计引物的统一的PCR反应程序,为基于玉米SSR核心引物构建多重PCR组合反应进行高通量的基因分型奠定了基础。     

利用SSR分子标记鉴定"梅桥"大豆种质纯度

"梅桥"大豆是安徽省淮北地区农家菜用大豆品种,长年的连续种植导致纯度比较混杂,产量明显下降,利用SSR分子标记技术对92单株"梅桥"大豆种质纯度进行鉴定,以期为梅桥大豆的提纯复壮提供理论依据。结果表明:采用改良的CTAB方法,可以提取高质量的大豆基因组DNA;在优化SSR-PCR反应体系的基础上,筛选出8对SSR引物,平均每个引物得到条带数10.6个,条带的多态性频率为70.9%,梅桥大豆的种质纯度为38.04%。     

中国玉米新品种DNA指纹库建立系列研究Ⅱ.适于玉米自交系和杂交种指纹图谱绘制的SSR核心引物的确定

本项研究利用60个玉米自交系对初选出的158个SSR引物对进行进—步筛选，综合考虑PIC值大小、扩增带型统计的难易及引物的重复性高低，确定bn1g439、bnlg125、phi053、bnlgl97、phi072、bnlg238、phi126、bnlg161、bnlg240、bnlg619共10个引物对作为构建玉米自交系和杂交种指纹库的核心引物；同时提出适用于计算玉米SSR指纹图谱概率的公式：P=1／N，对自交系N=n；对杂交种，N=Cn^1 Cn^2。n为所用引物的等位基因数。     

利用SSR标记鉴定西瓜杂交种纯度的研究

建立快速、准确、稳定的种子纯度检测技术是保证西瓜杂交种质量的有效措施。利用分子标记技术对小型西瓜‘美月’杂交种纯度进行鉴定。从均匀分布于不同西瓜染色体上的88对SSR引物中筛选出8对引物在‘美月’亲本间表现明显的多态性,分别位于第1、2、3、6、8、9、10染色体上,多态性比率为9.09%,多态性标记均为共显性标记。为了提高检测效率,结合多态性片段大小,同时对标记SSR48和SSR62进行扩增,可成功获得221 bp和131 bp的两组特异性条带,成功建立了双重PCR体系。为了提高鉴定结果的准确性,选用位于西瓜不同染色体上的4对共显性标记对‘美月’进行纯度检测,4对标记的检测结果高度一致,‘美月’杂交种纯度为99.44%。标记鉴定结果与田间表型鉴定结果比较分析表明,2种鉴定结果高度一致。研究结果可为西瓜杂交品种纯度快速检测和品种权保护提供理论依据与技术支撑。     

玉米功能性Insertｉon/Deｌetｉon(InDeｌ)分子标记的挖掘及其在杂交种纯度鉴定中的应用

InDel作为重要的遗传标记已被广泛用于作物连锁图谱的构建及多样性研究。通过生物信息学方法从玉米全基因组水平进行InDel标记的挖掘并对其在玉米杂交种纯度鉴定中的应用进行分析,根据B73全基因组序列(第二版)及Mo17的二代电子拼接序列发现了40 000多个InDel位点,其中约有11 400个含有InDel位点的序列可用于特异性引物的开发。新发展的143个代表基因(<1 kb)或基因内部的功能性InDel标记在B73及Mo17间得到了验证并用于玉米杂交种纯度的鉴定。经过分析,共有13个共显性InDel标记在6个杂交种亲本间表现出明显的长度多态(>50 bp)。结合玉米子粒DNA快速提取方法,利用这些共显性InDel标记对6个杂交种1 400多个样本纯度进行鉴定,结果显示该方法可以快速、准确、经济地鉴定玉米杂交种纯度。     

玉米杂交种母本自交系的SSR快速鉴定技术

实验以10个我国主要玉米杂交种的正反杂交组合为材料,分别提取杂交组合果皮、种胚以及母本自交系植株叶片的DNA。每一个正反交组合选取10对多态性SSR引物,对正交组合的母本、正交组合果皮、反交组合母本、反交组合果皮和杂交种F1种胚的DNA进行扩增。数据分析显示,97.5%杂交组合果皮的SSR标记带型呈纯合单一带型,与其母本相同;有2.5%杂交组合果皮DNA扩增出双带型,与杂交种胚相同。根据重复分析结果推测,这可能与母本自交系在某些位点处于杂合状态有关。研究结果表明:采用SSR标记分析玉米杂交组合F1果皮DNA,可以快速鉴定出母本自交系的DNA指纹特征。     

玉米人工合成群体S2遗传变异SSR标记评估

本研究利用SSR标记技术分析2个玉米人工合成群体S2分子水平的遗传变异，为群体合成及自交后代的选择提供一定理论依据。结果表明，40对引物在2个群体S₂中共扩增出420个等位位点，每个SSR座位的等位基因数目为3～25个，平均为10.5个。GP-5 S2的多态位点数、多态位点比例、基因型数、变异系数、基因杂合度等均大于GP-4 S₂，表明GP-5 S₂入选株系的遗传变异较GP-4 S₂大。遗传距离比较表明，不同群体S₂间平均遗传距离大于群体内株系间平均遗传距离，群体内株系间平均遗传距离又远远大于株系内个体间平均遗传距离。根据遗传距离，可将60个单株分为5个大类10个亚类，GP-4 S₂部分株系和GP-5 S₂部分株系聚在同一亚类，表明GP-4 S₂和GP-5 S₂的部分株系可能有相似的遗传背景。因此，玉米人工合成群体亲本材料的选择应将田间鉴定与SSR检测结合，并根据育种目标确定合成材料的多少，而在自交后代选择中则应侧重系间选择。     

玉米纯度分子鉴定标准研制相关问题的探讨

通过分析纯度鉴定和一致性鉴定的关系,探讨与纯度鉴定标准制定相关的8个问题,包括是否覆盖所有品种类型、是否鉴定所有杂株类型、是否提供杂交种的制种亲本、是否用田间小区种植鉴定结果进行校正、是否指定检测平台、是否在纯度鉴定前先鉴定真实性、是否所有样品都能鉴定、是否适用于转基因品种纯度鉴定,确定一套切实可行的纯度分子鉴定技术规范和标准。以玉米杂交种纯度分子鉴定为例,确立鉴定引物选择和鉴定程序,并分析弱苗、病苗、非典型株和种子发芽率对田间小区种植和室内分子鉴定结果吻合性的影响。