我国玉米品种标准DNA指纹库构建研究及应用进展

介绍了我国玉米品种标准DNA指纹库构建的进展及应用情况。我国玉米品种标准DNA指纹库规模已达到22 089份,经与国内外作物品种DNA指纹库比较,是全球品种数量和建库规模最大的DNA指纹库,并且在区域试验、品种权保护及种子质量管理等方面都得到了广泛应用。至今已开展玉米品种真实性鉴定等达40 000多份次。同时,对DNA指纹库构建未来发展进行预测,建议继续发挥SSR标记的作用、加快推进SNP标记的研发、发掘In Del标记的应用潜力并持续关注测序技术的发展。     

农作物品种DNA指纹库构建研究进展

构建品种标准DNA指纹库应满足三个基本要求,即标准样品、核心引物和标准程序。本文综述了近20年来国内外农作物品种DNA指纹库构建进展情况,结果显示国外品种标准DNA指纹库构建主要是在UPOV框架下开展植物品种权保护品种的建库,而中国品种标准DNA指纹库构建主要是在农业部品种管理部门的统筹下开展品种权保护品种及区试审定品种的建库。所用建库技术主要为SSR技术,少数作物如玉米、水稻、大豆等已开始采用SNP技术,玉米、水稻、小麦等作物品种建库数量均已达到3 000份以上,其中玉米建库数量已经超过2万份。进一步分析发现,不同作物分子标记开发情况、作物的物种特性、不同国家对不同作物建库需求的迫切程度、所建DNA指纹库的级别是影响不同作物DNA指纹库构建进展的四个主要因素。最后本文对农作物品种未来DNA指纹库构建工作的开展进行展望。     

玉米SSR-DNA指纹库构建方案在高粱中的通用性

近年来,随着主要农作物品种SSR分子鉴定技术规程的相继颁布,玉米、水稻已经建立了标准样品SSR-DNA指纹数据库,其它作物正在启动,整合一套稳定性好、通用性高、操作便捷的建库方案对多种作物DNA指纹库的构建具有重要意义。本研究以6份高粱和3份玉米标准样品为例,以高粱和玉米品种真实性检测标准为基础,研究跨作物应用玉米DNA指纹库构建方案的可行性。研究表明将玉米DNA指纹库构建方案应用于高粱中是可行的,这为后续探究其他作物DNA指纹库构建通用性方案研究奠定基础。     

五个鲜食玉米新品种的DNA指纹图谱研究与应用

利用SSR标记技术，对5个鲜食玉米新品种及其亲本的DNA指纹图谱进行了研究。从88对SSR引物中，筛选出37对在鲜食玉米中表现多态性丰富、带型清晰明显且稳定的引物，分析了鲜食玉米自交系的遗传多样性，建立了各品种的特征DNA指纹图谱及数字指纹，可以有效用于种子质量检测。     

我国建成世界最大玉米标准DNA指纹库

日前从北京市农林科学院玉米研究中心获悉，该中心的玉米标准DNA指纹库，包括14000多个玉米品种，已成为世界上最大的玉米标准DNA指纹库。据玉米研究中心主任赵久然介绍，目前，玉米标准DNA指纹库已得到多方面的认可，制定多项部颁标准，并参与国际标准制定。     

利用聚类分析筛选玉米杂交种SSR指纹库中鉴别能力强的标记

作物DNA指纹库构建后,如何有效应用是亟待解决的问题.本研究首先设定品种间某(些)分子标记位点遗传距离大于零者为某(些)分子标记可鉴别的品种,分析DNA分子标记鉴别品种的能力;在此基础上,设定品种间某(些)分子标记位点最小遗传距离大者为优,筛选出鉴定参试品种所需的最少标记数.然后利用聚美分析,从20个SSR标记构建的48个玉米杂交种的指纹库中,可以筛选出鉴别能力最强的标记和鉴据别效果最优的标记组合.结果表明,该方法直观、易行、快速、高效,可为指纹图谱库的高效应用提供参考.     

DNA指纹技术在河南省玉米品种区试管理中的应用

近年来,河南省玉米品种数量不断增加,目前生产上推广品种达300多个,每年参加河南省玉米区试的品种达100多个.出现了品种多、乱、杂现象.DNA指纹技术是从分子水平上为每一个品种确定一个身份证,克服一品多名和一名多品的现象,因此开展玉米品种DNA指纹鉴定、构建玉米品种标准DNA指纹库,对规范种业市场以及对玉米新品种权进行保护具有重要意义.     

玉米品种DNA指纹数据库构建的标准化规范

为了保证玉米品种DNA指纹库构建的标准化,从建库标记、检测平台、试剂、样品、评估程序、数据整合、模式库、扩展库、随机盲测等九个方面进行了全面的规范:(1)通过对不同分子标记的比较,确定SSR标记作为建库标记;(2)通过对不同DNA指纹检测方法的比较,确定毛细管电泳结合多色荧光检测方法作为DNA指纹片段分析方法;(3)规范了DNA、引物、Taq酶等试剂质量,以保证数据的稳定性和可重复性;(4)规范了样品来源、样品类型及分析样品数量;(5)确定评估品种的数量及引物的取舍标准;(6)为解决不同来源DNA指纹数据的有效整合问题,提出了固定一套核心引物、提供标准品种、提供标准DNA、确定引物等位基因BIN、规定对异常带型数据处理方式、规定数据的编码方式等6个解决策略;(7)规范了构建模式库的材料名单、来源及构建方式;(8)规范了构建扩展库的材料来源及构建方式;(9)进行数据库数据随机盲测,以评估入库数据质量.以上规范将为不同单位合作开展大规模的DNA指纹库构建研究奠定基础.     

利用SSR标记鉴定柚和杂柑品种

采用SSR技术,从105对柑桔SSR引物中,筛选出10对在柑桔大类品种间多态性位点丰富、带型清晰、重复性好的SSR引物.利用其中5对SSR引物对5个柚和7个杂柑品种DNA进行PCR分析,共扩增出35条谱带,其中27条谱带呈现多态性,引物多态性带纹比例均在60%以上.扩增片断的大小集中在100 bp～500 bp之间.分别针对柚和杂柑品种筛选出两个高效的引物组合(SSR17、SSR15、SSR16、SSR12与SSR17、SSR18、SSR16),利用这两组引物成功构建出了我国主推的5个柚和7个杂柑品种的特征指纹图谱.并应用指纹图谱自动识别软件Gel 2.0对各品种指纹图谱进行识别,建立了相应品种的指纹模式图谱库.     

对玉米DNA指纹分析中有关问题的探讨

总结了在进行玉米DNA指纹分析中,通过系统试验筛选SSR核心引物的原理与方法,指出正确的识读与统计PCR扩增带纹是生物技术操作的基本功。讨论和分析了对品种纯度检测、同一性分析和亲子鉴定中存在的概念性错误。简要地叙述了玉米品种DNA指纹分析所涉及的三个不同技术范畴的基本原理。     

农业部玉米专家组组长赵久然建立玉米品种DNA指纹库

北京市农林科学院玉米研究中心主任赵久然，致力于打造玉米科技创新体系，加强优势学科建设，主持完成多项国家及省部级重大项目，经过近10年深入系统研究，使玉米品种DNA指纹鉴定技术经济、简便、快速、准确，并建立了已有5000多个玉米品种的标准DNA指纹库，实现了理论技术化、技术标准化。     

建立小麦品种DNA指纹的方法研究

建立小麦DNA指纹对遗传资源评价、品种权益保护、种子质量鉴定具有重要的意义。本研究采用15个SSR标记和20个AFLP-SCAR标记，分析了来自我国不同麦区的455个小麦品种，证明用两种分子标记建立小麦DNA指纹可以更加全面地反应品种的遗传多样性。从而，在提出采用SSR标记与AFLP-SCAR标记构建小麦品种DNA指纹的技术路线的基础上，建立了构建DNA指纹的方法模式。按此方法获得的品种指纹代码可以经条形码软件转换为条形码，使为每个品种建立身份证的设想成为可能。     

玉米杂交种DNA指纹图谱及其在亲子鉴定中的应用

采用79对SSR引物分析了86个玉米杂交种的72份亲本自交系的遗传多态性,从中筛选出扩增带型清晰、稳定的50对引物用于构建86个杂交种的DNA指纹图谱数据库;进而确定10对核心引物和判别标准用于亲子鉴定研究。结合玉米SSR分子标记检测技术和单籽粒DNA快速提取方法,DNA指纹数据库和判别标准可有效地用于玉米杂交种的亲子鉴定。     

国产糖甜菜品种SSR指纹图谱的构建

为了构建14份国产甜菜品种的指纹图谱,利用6个差异较大的甜菜品系对50对SSR引物进行筛选,共选出7对多态性高、带型清晰、重复性好的SSR引物。利用这7对SSR引物对国产14份糖甜菜品种进行扩增,共获得40条谱带,其中多态性位点28个,多态性比率达75%;每对引物产生的等位基因数为5-8个,平均6.6个。利用其中三对引物S6,S13和BVGTT6构建了14份国产甜菜品种的DNA指纹图谱,结果表明,每个甜菜品种有唯一的数字指纹区别于其它品种,说明SSR标记适用于甜菜品种纯度和真实性的鉴定,同时甜菜品种指纹图谱库的构建也为将来可能出现的甜菜品种纠纷打下坚实的技术基础。     

利用SRAP、ISSR、SSR标记绘制黄麻基因源分子指纹图谱

以国内外引进保存的231份黄麻种质资源为材料,分别采用SRAP、ISSR、SSR分子标记和编程DNA指纹图谱分析软件,绘制黄麻遗传资源基因组DNA指纹图谱。结果表明,通过筛选出的35对SRAP引物对231份黄麻品种进行标记分析,获得96份黄麻品种DNA指纹图谱;11个ISSR多态性引物对96份材料进行DNA标记分析,获得45份黄麻品种DNA指纹图谱;49对SSR多态性引物对48份黄麻品种进行DNA标记分析,获得13份黄麻品种DNA指纹图谱,累计完成了154份黄麻品种基因组DNA分子指纹图谱绘制。每一个被识别的品种都具有其独特的分子"身份证"。其他77份地方品种因与部分品种遗传相似性过高,未能被识别,表明黄麻地方品种存在较为严重的同种异名现象。     

分子标记技术在棉花品种鉴定上的研究进展

 DNA指纹技术的发展大体分为三个阶段：第一代的分子标记是以Southern杂交为基础的RFLP,第二代分子标记是以PCR为基础的各种DNA指纹标记,第三代分子标记是以单核苷酸多态性为基础的SNP。本文概述了品种鉴定技术的研究与应用进展,重点介绍了用于棉花品种鉴定的四种主要的分子标记技术：RFLP、RAPD、AFLP和SSR,对每一种分子标记的技术原理、在棉花品种鉴定上的应用研究状况及存在的优缺点进行了具体阐述。通过比较分析,提出了SSR标记适用于棉花品种鉴定的独特优越性。并对基于SSR分子标记技术构建我国棉花品种DNA指纹库的重要意义与必要性进行了分析。     

毛细管电泳荧光检测中的异常电泳类型及原因分析

采用毛细管电泳荧光检测技术进行玉米SSR标记的片段分析.利用峰型、峰面积和其它荧光干扰峰等方面的特征对特异峰和非特异峰进行甄别.分析了特异峰的具体表现类型及原因:包括N 1峰、稀有峰、连续多峰、三峰和高低峰等.探讨了片段扩增产物大小与异常峰型的关系.为保证玉米品种DNA指纹库构建的标准化,提出了数据统计规范化的解决方案.     

利用SSR标记构建贵州山区玉米杂交种的指纹库

对贵州山区目前在生产上正在使用的西山系列玉米杂交种12份进行了SSR分析。从60对引物中筛选到稳定性好、多态性丰富的8对引物作为核心引物。用这8对引物的指纹组合构建了贵州山区西山系列玉米杂交种的DNA指纹数据库。结果表明,利用SSR技术进行玉米杂交种真实性的鉴定是可行、有效的。     

科技动态

国外科学家发现控制农作物吸收砷的基因；抗暖农作物品种研发各国应引起重视；甘肃离子辐射选育玉米新品种获突破；玉米有了分子“身份证”中国玉米标准DNA指纹库建成；     

基于SSR标记的吊瓜品种(系)DNA指纹图谱库的构建

为建立吊瓜品种的DNA指纹图谱,实现对吊瓜品种的高效鉴定,本研究以5份性状稳定的吊瓜品系为供试材料,开展多态性SSR分子标记引物筛选,并构建吊瓜品系的DNA指纹图谱。结果表明,从54对SSR引物中筛选出的4对核心引物,平均每对SSR核心引物扩增的多态性条带数为7.5条,多态性信息含量(PIC)平均为0.53,5份吊瓜材料间的相似系数为0.2～0.83。利用这4对引物分别构建5份供试吊瓜唯一的DNA指纹图谱,最终确定5份材料均为不同的品系。该研究表明SSR分子标记可于构建吊瓜品种的DNA指纹图谱,为开展吊瓜品种鉴定提供技术支持,同时也有助于对吊瓜新品种的申报和保护。