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用于河南省小麦品种特异性和一致性鉴定的SSR分子标记研究

作　者: 韩凤龙
导　师: 许为钢；邢邯
学　校: 南京农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 小麦 DUS鉴定骨干引物 SSR标记
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

小麦是我国重要的粮食作物之一,随着科学技术的发展,使得新育成品种的数量呈快速增长的趋势,每年申请参加国家或地方审定的小麦新品种多达上百个。新品种必须具备特异性、一致性和稳定性(即Distinctness、Uniformity和Stability,简称DUS)。目前,中国及国际上通行的小麦品种DUS鉴定标准主要是建立农艺性状的基础上,鉴定结果容易受环境因素的影响,而且周期较长。而基于现代分子标记技术则具有不受季节限制,简便省时的优点。其中SSR (Simple Sequence Repeat简单序列重复)分子标记技术具有高水平的多态性,技术简便、成本低廉、易于操作、重复性和稳定性好等优点。本文探讨了适于进行DUS鉴定的SSR分子标记应具有的特点,并根据这些特点筛选出适合用于河南省小麦品种进行DUS鉴定的SSR分子标记。本研究以18份河南省亲缘关系较近的小麦品种构成A组材料(表2-1),选用252对SSR标记进行筛选,分析可用于小麦特异性和一致性鉴定的SSR分子标记的特点,对鉴别力较高的标记进行稳定性分析,确定出可用于河南省小麦品种DUS测定的骨干引物,并以10份来源于周麦13和周麦16亲缘关系较近的高代品系构成B组材料(表4-1)和41份河南省60年以来的大面积推广品种构成C组材料(表4-2),对骨干引物分辨能力作进一步验证。获得主要研究结果如下：1.所选252对标记涉及整个染色体组,每个标记产生的多态性变异数(扩增出的条带数)存在着很大的差异,最少的有1个多态性变异,最多的产生31个多态性变异。标记之间的鉴别力(Discrimination power,简称DP)也有很大的差异,最小的DP值是0(带型模糊或杂乱),最大的DP值是13。2.在对SSR标记的相关性分析中,标记的多态变异数与DP值存在着极显著的正相关,相关系数是0.64；标记涉及染色体数与DP值的相关性不显著,相关系数是0.15,这说明SSR标记产生的多态变异数对SSR标记的鉴别力有着重要的正向影响。3.根据SSR标记的多态位点数与SSR分子标记鉴别力之间的相关性,对252对引物进行筛选得到6对标记,分别是：Xwmc574、Xwmc500、Xgwm637、Xwmc679 Xwmc388、Xgwm497,产生的多态性变异数分别为：9、11、14、6、31、18,而每个标记的鉴别力DP值分别为9、11、10、9、13、13(鉴别的材料数≥50%)。4.利用6对标记对A组材料的一致性分析表明,单个品种对单个标记的一致性比率r介于0.667～1.000,单个品种对所有标记的平均一致性比率介于0.861-0.993,初步确定评价品种一致性好坏的指标以及分级标准。评价品种一致性高低与单个品种对单个标记的一致性比率r以及单个品种对所有标记的平均一致性比率R有关,并根据分级标准,得出品种太学838、周9823、P9805和周16的一致性最好,属于一级一致性；品种淮麦0566、浚麦2号、许科1018、洛麦23、豫研麦10号、豫展9914、平麦97108-1、偃师819、豫研麦11号、郑麦7449、洛麦21和周麦13的一致性次之,属于二级一致性；品种濮02060的一致性稍差,一致性一般,属于三级一致性,只有品种国麦201的一致性最差,属于四级一致性。5.利用B组材料和C组材料对骨干引物进行验证表明,6对引物在这两组材料中同样具有高的DP值,在B组材料(10份材料)中,最小的DP是4,最大的DP是7；在C组材料(41份材料)中,最小的DP值是18,最大的DP是21。并且利用这6对标记能够将B组材料和C组材料的各个品种完全区分开。

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摘要 6-8ABSTRACT 8-10第一章文献综述 10-20 1.1 我国小麦品种概况 10 1.2 我国植物新品种保护概况 10-11 1.3 国内外DUS鉴定的研究进展 11-15 1.3.1 国外DUS鉴定 11-13 1.3.2 国内DUS测试 13-14 1.3.3 目前DUS测试方法存在的问题 14-15 1.4 DUS测试的发展趋势及分子标记检测技术的应用 15-17 1.4.1 DUS测试的发展趋势 15 1.4.2 分子标记检测技术的应用 15-17 1.5 研究的目的和意义及创新点 17-18 1.6 研究技术路线 18-20第二章 SSR引物的多态性分析 20-30 2.1 材料与试剂 20-23 2.1.1 供试材料 20-22 2.1.2 实验仪器 22 2.1.3 实验试剂 22-23 2.1.4 实验溶液的配制 23 2.2 实验方法 23-25 2.2.1 室内发芽 23 2.2.2 DNA的提取 23-24 2.2.3 PCR扩增 24 2.2.4 聚丙烯酰胺凝胶制备 24-25 2.2.5 电泳 25 2.2.6 银染 25 2.2.7 数据统计 25 2.3 结果与分析 25-29 2.3.1 标记的多态性分析 25-28 2.3.2 各标记的DP值分析 28 2.3.3 标记的鉴别力、多态变异数和涉及到的染色体数的相关性分析 28-29 2.4 讨论 29-30第三章骨干引物的筛选 30-43 3.1 材料与试剂 30-31 3.1.1 供试材料 30 3.1.2 实验仪器 30-31 3.1.3 实验试剂 31 3.1.4 实验溶液的配制 31 3.2 实验方法 31-34 3.2.1 室内发芽 31-32 3.2.2 DNA的提取 32 3.2.3 PCR扩增 32 3.2.4 聚丙烯酰胺凝胶制备 32-33 3.2.5 电泳 33 3.2.6 银染 33 3.2.7 数据统计 33-34 3.3 结果与分析 34-40 3.3.1 骨干引物的筛选 34-35 3.3.2 骨干引物对A组材料的遗传距离分析 35 3.3.3 品种的一致性分析 35-40 3.4 讨论 40-43 3.4.1 利用遗传距离判定品种特异性 40-41 3.4.2 品种一致性的重要性 41 3.4.3 造成标品种一致性下降的原因及制定一致性检测标准依据 41-43第四章骨干引物的验证 43-50 4.1 材料与方法 43 4.2 结果与分析 43-47 4.2.1 骨干引物鉴别力的验证 43-44 4.2.2 骨干引物对B组材料和C组材料的辨别情况 44-47 4.3 讨论 47-50 4.3.1 筛选骨干引物的意义 47 4.3.2 在进行小麦DUS测试时选用骨干引物的数目 47-50全文结论 50-52参考文献 52-56致谢 56

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