适合棉花品种鉴定的SSR核心引物的筛选和品种鉴别

摘要

快速准确地鉴定作物品种对于品种审定、品种保护、假种辨别、产权纠纷均有重要作用，因此对快速、高效、稳定的品种鉴定技术研究具有重要意义，SSR分子标记因其自身具备的优点在品种鉴定中得到越来越广泛的应用。本研究旨在参考前人研究的基础上，筛选出适合棉花品种鉴定的核心引物，形成一套适合棉花品种指纹鉴定技术体系，并利用核心引物对2009年参加山东省棉花区试的67份品系的真实性进行鉴定，同时对参试品种（系）进行遗传多样性分析，主要结果如下：
　　 1.研究确立了一套快速适合棉花品种鉴定的SSR检测体系：使用两种不同的提取方法分别提取棉花叶片和种子的DNA，利用TD-PCR反应程序提高了PCR反应的特异性和灵敏性，采用了快速银染的方法，提高了银染的效率。
　　 2.从CMD、CottonDB数据库和文献资料公布的引物中选取了2000对引物，对32份通过审定大面积推广的棉花主推品种基因组DNA进行了多态性筛选，共筛选到26对核心引物，其条带清晰，多态性高，稳定性好，占总引物数量的1.3％，26对核心引物覆盖了棉花的20条染色体。利用数目依次减少的核心引物（26对，11对，8对）的指纹数据，对32份审定品种进行UPGMA聚类分析，11对核心引物和26对核心引物所反映的32份审定品种间DNA水平的差异基本吻合，当引物减少到8对时，每个大类别所包含的品种有大的变化，且品种间遗传相似系数也有较大的差别，所以将11对核心引物确定为首选核心引物。
　　 3.提出了核心引物理论上可区分的最大品种数的计算公式：N=G1×...×Gn，出现相同指纹图谱的概率为：P=1/N；11对首选核心引物理论上可区分的最大品种数为419904个，出现相同指纹图谱的概率为：2.38×10-6，理论推测结果表明11对首选核心引物进行棉花品种鉴定是可行的。
　　 4.32份审定品种的DNA指纹数据的聚类分析结果基本反映了品种来源的系谱，有共同亲本的品种其遗传相似系数大，且聚为相同类别，11对核心引物所反映的32份品种间DNA水平上的差异与品种来源的系谱分析结果基本吻合。
　　 5.11对首选核心引物对匿名取样品种的真实性进行了指纹鉴定，结果表明，该品种DNA指纹图谱与为鑫秋4号棉花品种图谱一致，与匿名取样品种完全相符。
　　 6.利用11对首选核心引物，对参加2009年山东省棉花区试的67个品系进行了DNA指纹鉴定，结果表明，省区试4号和鲁棉研37号疑为同一品种，省区试15号和邯棉559疑为同一品种；省区试38号和省区试45号疑为同一品系，省区试11号和省区试46号疑为同一品系。
　　 7.利用11对首选核心引物在不同组合品种（系）间产生的指纹数据进行UPGMA聚类分析，结果表明，参试品种（系）整体上遗传基础狭窄，同一育种单位育成的部分品种间遗传距离较近，不同地区和不同育种单位育成的品种间遗传距离相对较大。

目录

文摘

英文文摘

英文缩略表

1 前言

1.1 形态学鉴定在品种鉴定中的应用

1.1.1 种子形态学鉴定

1.1.2 幼苗鉴定

1.1.3 田间小区种植鉴定

1.2 蛋白质指纹技术在品种鉴定中的应用

1.2.1 同功酶指纹技术

1.2.2 贮藏蛋白指纹技术

1.3 DNA指纹技术在品种鉴定中的应用

1.3.1 RFLP及其在品种鉴定中的应用

1.3.2 RAPD及其在品种鉴定中的应用

1.3.3 AFLP及其在品种鉴定中的应用

1.3.4 SSR及其在品种鉴定中的应用

1.3.5 常用分子标记在品种鉴定应用中的优缺点

1.4 本研究的目的和意义

2 材料和方法

2.1 材料

2.2 方法

2.2.1 DNA提取

2.2.2 PCR扩增

2.2.3 PCR扩增产物的检测

2.2.4 核心引物的筛选

2.3 数据记录和统计分析

2.3.1 数据记录

2.3.2 数据统计分析

2.4 核心引物有效性

3 结果与分析

3.1 两种方法所提取的DNA适合SSR扩增

3.2 TD-PCR能够提高PCR反应的特异性和灵敏度

3.3 快速银染方法提高了显带效率

3.4 核心引物的筛选

3.5 首选核心引物有效性的理论推测

3.6.首选核心引物有效性

3.6.1 匿名取样品种真实性鉴定

3.6.2 系谱分析

3.7 山东省2009年区试品系真实性鉴定

3.8 参试品种（系）的遗传多样性分析

4 讨论

4.1 棉花品种鉴定SSR分子标记检测体系

4.2 核心引物的多态性

4.3 核心引物理论上可以区分最大品种数

4.4 首选核心引物的有效性

4.5 核心引物的确立

4.6 参试品种（系）的遗传多样性

5 结论

参考文献

致谢

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