基于SSR的棉花品种分子检测技术体系的建立与应用

摘要

棉花优良品种是保证棉花优质、高产、可持续发展的关键性因素，而品种真实性和纯度是种子质量的重要指标，对作物产量及品质具有直接的影响。随着品种数量的增多，田间表型农艺性状鉴定方法已难以满足快速、准确鉴定品种质量的需求。随着分子标记技术的发展，分子标记检测技术可以满足农业生产中不同条件下品种鉴定的需要。本研究以SSR标记技术为基础，结合种子监管工作实际，通过创新DNA快速提取方法、确定用于分子检测的核心SSR引物、明确电泳检测技术平台、确定棉花品种纯度和真实性鉴定方法建立一套简便、经济、准确而高效的棉花品种分子标记鉴定技术体系。该技术体系对保证棉花种子质量安全具有重要意义。
　　本研究主要内容包括：⑴通过SSR引物多态性筛选确定了26对用于棉花品种分子检测的核心SSR引物。核心SSR引物覆盖棉花26条染色体，每对引物扩增的谱带带型数目最少为3种，最多11种，平均每对引物5.62种。⑵通过比较变性PAGE和非变性PAGE两种银染检测方法，发现变性PAGE银染检测法能检测出分子标记位点真实的等位变异，而且条带清晰，结果可靠，适合用于对等位变异要求较高的检测分析如品种真实性鉴定、个体亲缘关系鉴定等；非变性PAGE银染检测法操作相对简单，成本低而且检测通量高，虽然有非特异条带的存在，但不影响个体分子标记基因型的鉴别，该方法适合高通量分析分子标记基因型如品种的纯度鉴定、分子遗传多样性研究等。⑶通过研究核心SSR引物在棉花品种分子水平上的非纯混杂类型发现棉花品种纯度在分子水平上主要表现为三种混杂类型：非纯SSR位点多而且异型带集中于极少数单株的类型。具有该非纯类型的品种在生产上应属于具有少量混杂的高代品种。非纯SSR位点较少但异型带随机分布的类型。具有该非纯类型的品种在生产上应属于选育世代不足的品种。Ⅲ：非纯 SSR位点多且几乎每个单株个体都存在异型带的类型。具有该非纯类型的品种在生产上应属于选择世代较低的育种材料，其SSR位点一致性和单株个体一致性都较差，表型性状极不稳定。⑷结合田间表型性状鉴定结果进行棉花品种真实性判定方法研究，研究明确了利用26对核心SSR引物鉴定棉花品种典型单株个体的方法；明确利用典型单株个体建立品种的指纹图谱；确定了棉花品种真实性判定规则：若受检样品和对照样品的相似系数为1，则可判定受检样品和对照样品是相同品种㈩若受检样品和对照样品的相似系数介于1和0.98之间，则可判定受检样品和对照样品是相似品种㈩若受检样品和对照样品的相似系数〈0.98，则可判定受检样品和对照样品是不同品种。⑸将棉花品种分子检测技术体系成功应用于山东省棉花区域试验管理和棉花品种鲁棉研29号、34号的种子质量管理，为山东省棉花区域试验管理提供了有效的检测手段，为鲁棉研29号、34号棉花品种的质量控制建立了有效的鉴定技术体系。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 农作物品种鉴定方法

1.2 DNA分子标记检测方法研究进展

1.3 SSR分子标记在作物品种鉴定中的应用和发展

1.4 本研究的目的与意义

第二章 棉花品种分子检测技术体系的建立

1. 材料与方法

2. 结果与分析

3. 结论与讨论

第三章 棉花品种纯度和真实性分子检测方法研究

1. 材料与方法

2. 结果与分析

3. 结论与讨论

第四章 棉花品种分子检测技术体系的应用

1. 材料与方法

2. 结果与分析

3. 结论与讨论

参考文献

攻读学位期间发表的论文

致谢