SSR标记鉴定玉米品种真实性及纯度的研究

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玉米种子纯度SSR分子标记检测研究报告

玉米种子纯度SSR分子标记检测研究报告

作物产量的多少和品质的优良 ,而种子纯度的高低又是显示 1.2.1 SDS 法提取玉米种子的 DNA
[2]
种子质量好坏的一项重要因素 。种子纯度的检测是发挥
[13]
参考郭景伦等 的方法 ,提取玉米 DNA,每个品种随
作物产量潜能和保证作物质量的必要措施。根据前人的研究, 机选取 50
2 结果与分析
1.1 材料 试验材料 :金庆 707 杂交种及其父母本种子、世宾 338
及其父母本种子 ,20 对 SSR 引物序列来自数据库(https:// /)。
试剂 :氯仿、SDS 提取液、异丙醇、5 mol/L 氯化钠溶液、
2.1 用于金庆 707 和世宾 338 纯度鉴定的多态性 SSR 引 物筛选
[8]
有多态性高、呈共显性、操作简便等优点 。SSR 分子标记
循环 ;72 ℃延伸 10 min,PCR 产物保存于 4 ℃。反应程序
法已广泛应用于各种农作物的真实性以及纯度鉴定,李苗 [9]、 的反应时间、温度、次数等可根据 PCR 仪器、酶以及引物
[10]
[11]
刘宏魁 、李阳 等人利用多态性 SSR 引物对玉米种子纯
12试验方法121sds法提取玉米种子的dna参考郭景伦等13的方法提取玉米dna每个品种随机选取50粒种子提取种子胚中的dna122ssr引物筛选及纯度鉴定选取玉米品种鉴定技术规程nyt24752013中公布的20对玉米ssr引物由北京六合华大基因科技股份有限公司合成
研究 RESEARCH REPORT 报 告
白质的不同得以鉴定 ,蛋白质电泳鉴定容易遭受环境和生长 Taq DNA 聚合酶 0.2 μL,模板 DNA 2 μL,无菌水补全到
状况的影响。陈皆辉 [6]、张承毅 [7] 等人利用生化标记鉴定 20 μL。SSR 的扩增程序为 :94 ℃预变性 4 min,94 ℃变

DB11_T507-2007玉米品种纯度及真实性SSR分子检测方法

DB11_T507-2007玉米品种纯度及真实性SSR分子检测方法

ICS 65.020.20B 21备案号:21532-2007 DB Array北京市质量技术监督局发布前 言本标准的附录A为规范性附录,附录B为资料性附录。

本标准由北京市农业局提出。

本标准由北京市农业标准化技术委员会种植业分会归口。

本标准起草单位:北京市种子管理站、北京市农林科学院玉米研究中心、全国农业技术推广服务中心。

本标准主要起草人:贾希海、郭景伦、辛景树、律宝春、田雷、吴明生、赵久然、王凤格、云晓敏、郭慧杰。

I玉米品种纯度及真实性SSR分子检测方法1 范围本标准依据SSR分子标记原理,规定了进行玉米单交种和亲本自交系的品种纯度及真实性检测方法的仪器设备及试剂、引物筛选、试验步骤、纯度检测和真实性鉴定。

本标准适用于玉米单交种及亲本自交系的纯度及真实性检测。

2 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。

2.1品种纯度 varietal p u rity品种在DNA分子标记带型方面典型一致的程度,用供检样品中本品种的种子数占样品种子总数的百分率表示。

2.2品种真实性 varietal genuineness供检品种与标准品种的符合程度。

2.3SSR分子标记 simple sequence repeat marker由寡核苷酸为单位的简单串联重复序列。

2.4引物 primer结合在模板DNA上的互补短链,提供3'-OH末端作为DNA合成的起点,延伸合成模板DNA的互补链。

3 原理在玉米基因组中普遍存在着由寡核苷酸为基本单位的简单串联重复序列,品种间因其重复次数不同而存在多态性,据此可以利用适宜引物进行PCR扩增,从而检测出特定SSR位点的多态性,以鉴别品种的纯度及真实性。

4 仪器设备及试剂4.1 仪器设备PCR扩增仪;DNA序列分析电泳槽;高压电泳仪(3000V, 400mA, 400W);电子天平(感量0.01g, 0.001g);冰箱;微量加样器(0.5µL~10µL, 20µL~200µL, 100µL~1000µL);磁力搅拌器;胶片观察灯;水平摇床;高压灭菌锅;酸度计等。

利用SSR标记检测杂交玉米种子纯度的研究

利用SSR标记检测杂交玉米种子纯度的研究
中 图分 类 号 : S 1 53 文献标志码 : A 文章 编 号 : 10 — 75 2 1 ) 20 5 -3 0 1 4 0 (0 0 1 -050
S u y o a n t n S e u iy o ie Hy rd b S M a k r t d n Ex mi a i e d P rt f Ma z b i y S R r e s o
g n mi D e o c NA, n h n e a n d h b d s e u t y S R r es T e r s l h w d t a h t o f a d t e x mi e y r e d p r y b S ma k r . h e u t s o e tt e meh d o i i s h
研 究报告
张 玉胡 等 : 利用 SR标记检测杂交玉米种子纯度的研究 S
利 用 S R标 记检 测杂 交 玉 米 种 子 纯 度 的研 究 S
张玉胡 陈 , 双 高树 仁 杨 克军 王 。 , , 霞 王 玉凤 ,
( . 龙 江八一农 垦大学 农学 院 , 黑 龙 江 大 庆 13 1 ; 1黑 6 3 9 2 黑 龙 江省 丰禾种业 有限公 司, 黑 龙 江 双城 10 0 ) . 5 1 0
玉米是 我 国主要 的粮 食 、 料及 工业原 料作 物 , 饲 在 我 国农 业生产 中占有举足 轻重 的地位 。常 年播种 面积
达到 3 0 0万 h 产 量 占粮 食作 物 总产 量 大约 3 % , 0 m, 0
最 复杂 的检验 过程 。 现在 主要 的种 子鉴定 技术有 常规 鉴定技 术 和现代 鉴定 技术 。在 国 内 , 应用 现代 S R技 术 鉴定 种 子真 实 S 性 的 报 道 较 少 , 缺 乏 全 面 、 统 的 研 究 。李 进 波 且 系 等 对 3个 杂 交 水 稻 及 亲 本 的 S R分 析 表 明 , 5 S 从 0 对引 物 中筛 选 出的引 物 MX0 1能 用 于鉴 别 杂交 水稻 2 种子 的真伪 。于 永 红 等 应 用 筛 选 出 的 4对 S R 引 S

玉米品种真实性SSR分子检测体系优化

玉米品种真实性SSR分子检测体系优化

玉米品种真实性SSR分子检测体系优化林显凤1,2,罗友明3,尚玥2,赵长坤2,龚辉2,杨腾3,白体坤3,毛若涵4,李仕伟1,游宇1,2∗㊀(1.南充市农业科学院,四川南充637000;2.南充市种子质量监督检验站,四川南充637000;3.南充市种子管理站,四川南充637000;4.中国农业大学农学院,北京100163)摘要㊀对南充市农业科学院提供的2份玉米品种,随机选用GB/T39914 2021‘主要农作物品种真实性和纯度SSR分子标记检测玉米“中的12个SSR位点,利用琼脂糖凝胶电泳检测法㊁变性PAGE银染检测法和毛细管电泳分析法,分析了不同的扩增程序㊁仪器设备和反应体系等对PCR产物质量的影响㊂结果表明:60ħ退火温度和novoproteinTaqDNA聚合酶有利于玉米品种真实性SSR标记的检测;2种PCR扩增仪对扩增结果并无较大区别㊂60ħ-PCR1-E1,即60ħ退火温度,PCR扩增仪1[TP-96A(F)],novoproteinTaqDNA聚合酶,毛细管电泳法相结合为最优组合,可作为四川品种真实性快速检测候选方法㊂关键词㊀SSR标记;玉米;真实性;检测体系中图分类号㊀S513㊀㊀文献标识码㊀A㊀㊀文章编号㊀0517-6611(2023)06-0093-07doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2023.06.023㊀㊀㊀㊀㊀开放科学(资源服务)标识码(OSID):OptimizationofSSRMolecularDetectionSystemforMaizeVarietyAuthenticityLINXian⁃feng1,2,LUOYou⁃ming3,SHANGYue2etal㊀(1.NanchongAcademyofAgriculturalSciences,Nanchong,Sichuan637000;2.SeedQualitySupervisionandInspectionStationofNanchong,Nanchong,Sichuan637000;3.SeedAdministrativeStationofNanchong,Nan⁃chong,Sichuan637000)Abstract㊀The2maizevarietiesprovidedbyNanchongAcademyofAgriculturalSciences.12SSRlociwereselectedfromGB/T39914-2021VarietyGenuinenessandPurityTestingofMainCropswithSSRMarkers⁃Maize.Differentmethodsincludingagarosegelelectrophoresis,denaturingPAGEandcapillaryelectrophoresiswereusedtoanalyzetheeffectsofinstruments,equipmentandreactionsystemonthequalityofPCRproducts.60ħannealingtemperatureandNovoproteinTaqDNApolymeraseweremoreconducivetothedetectionofSSRmarkersformaizevarietyauthenticity;TherewasnosignificantdifferencebetweenthetwoPCRamplificationinstruments.60ħ⁃PCR1⁃E1,i.e.60ħan⁃nealingtemperature,novoproteinTaqDNApolymeraseandPCR1amplificationinstrument[(TP⁃96A(F)]werethebestcombination,whichcouldbeusedascandidatemethodsforvarietyauthenticitydetectioninNortheastSichuan.Keywords㊀SSRmarker;Maize;Authenticity;Detectionsystem基金项目㊀南充市科技计划项目(21YFZJ0019)㊂作者简介㊀林显凤(1989 ),女,吉林前郭尔罗斯人,农艺师,硕士,从事种子质量监督与检验研究㊂∗通信作者,助理研究员,硕士,从事花生遗传育种研究㊂收稿日期㊀2022-05-20㊀㊀玉米(ZeamaysLinn.)是全球重要的粮食和饲料作物及工业生产原材料[1],在我国农业生产中起着巨大的影响作用[2]㊂随着我国玉米育种技术的更新换代,审定品种数量呈现 井喷式 增长,但遗传基础却越来越狭窄[3],以及玉米种子经营渠道多㊁乱㊁杂,各地普遍存在以假充真㊁以劣充优的现象,严重限制了农业生产的发展,使许多农户和经济组织遭受极大的经济损失[4-5]㊂玉米品种真实性和纯度检测的方法可以根据原理的不同,通过形态法㊁生理生化法㊁物理化学法㊁细胞学法㊁分子生物学法进行鉴定;还可以根据检验对象的不同分为种子测定法㊁植株测定法㊁幼苗测定法;还可以根据检验场所的不同分为田间小区种植鉴定和室内检验等[6]㊂国内一般采用田间小区种植鉴定和室内检验作为后控[6]㊂传统的品种真实性鉴定有形态鉴定法和田间小区种植鉴定法,这2种方法存在费工㊁费时㊁鉴定周期长㊁费用高等缺点,且这2种方法受环境和人为影响较大,鉴定者的观察经验也制约着鉴定的准确性[7]㊂用分子标记技术鉴别植物品种真实性[8-11],具有检测速度快,准确性高,重复性好,操作简单,且不易受季节和环境变化影响等特点[12],是一种快速㊁精准鉴定品种真实性的有效方法[13]㊂微卫星DNA(simplese⁃quencerepeats,SSR),是一种广泛分布于真核生物基因组中的串状简单重复序列[14],其重复单位为1 6个核苷酸,由10 20个重复单位串联组成[15]㊂SSR标记呈共显性遗传,可分辨出杂交种子的纯合体和杂合体,每个位点均有许多等位形式,多态性高,结果重演性和稳定性高,是目前较受欢迎的分子标记技术[16-19]㊂检测SSRPCR产物扩增结果的方法大致有以下5种:①琼脂糖凝胶电泳检测[20];②QIAGEN琼脂糖毛细管电泳检测[21];③PAGE-放射自显影检测;④利用PAGE-银染法进行检测[22];⑤利用全自动核酸蛋白分析系统进行结果分析[23-24]㊂目前已有学者利用琼脂糖凝胶电泳SSR分子检测鉴定出玉米品种真实性和纯度检测最适宜的部位[25]㊂笔者选取①㊁④㊁⑤3个方法分析扩增程序㊁仪器设备和反应体系等因素对四川玉米品种真实性SSR分子测定结果质量的影响,筛选出适宜的试验条件以适应四川目前真实性室内分子检测工作开展的需要㊂1㊀材料与方法1.1㊀试验材料㊀供试玉米种子样品,由南充市农业科学院玉米研究所提供㊂共2个种子样品,分别为南N2142㊁南W816㊂植物基因组DNA提取试剂盒(Aidlab),TaqDNA聚合酶:no⁃voprotein(E1)㊁TIANGEN(E2)㊁四通道卡夹(Bioptic)㊂智能人工气候箱(RTOP-1000Y);研磨仪(YMY200);PCR扩增仪1(TP-96A(F));PCR扩增仪2(BIO-RAD);微量紫外分光光度计(TP-L-1000);全自动凝胶成像系统(BIOTOP);聚丙烯酰胺凝胶电泳仪(BIO-RAD);荧光毛细管电泳设备(Biop⁃安徽农业科学,J.AnhuiAgric.Sci.2023,51(6):93-99㊀㊀㊀tic-Qsep400)㊂1.2㊀试验方法1.2.1㊀DNA提取㊂采取对玉米种子进行发芽试验,利用植物叶片直接提取的方法,每个试样取5 7粒种子的叶片混株样品,使用研磨仪进行研磨,用DNA提取试剂盒提取玉米全基因组DNA,方法详见试剂盒说明书㊂提取的DNA用微量紫外分光光度计检测DNA质量和浓度,并稀释到50ng/μL㊂1.2.2㊀PCR扩增㊂反应采用20μL体系,2ˑTaqPCRMix10μL,10μmol/L上㊁下游引物各1μL,DNA1μL,ddH2O7μL㊂引物使用GB/T39914 2021‘主要农作物品种真实性和纯度SSR分子标记检测玉米“中的12对引物(表1)进行PCR扩增[26]㊂PCR反应程序:94ħ预变性3min;94ħ变性30s,53/60ħ退火30s,72ħ延伸1min,共30个循环;72ħ延伸7min,4ħ保存㊂表1㊀12对SSR引物名称与序列Table1㊀Namesandsequencesof12pairsofSSRprimers引物编号Primernumber引物名称Primername染色体位置Chromosomeposition等位变异范围Allelicvariationrange引物序列(5ᶄ 3ᶄ)PrimersequenceP19umc1432y610.02220 257F:GAGAAATCAAGAGGTGCGAGCATCR:GGCCATGATACAGCAAGAAATGATAAGCP20umc1506k1210.05166 190F:GAGGAATGATGTCCGCGAAGAAGR:TTCAGTCGAGCGCCCAACACP21umc1147y41.07154 168F:AAGAACAGGACTACATGAGGTGCGATACR:GTTTCCTATGGTACAGTTCTCCCTCGCP22bnlg1671y171.10175 230F:CCCGACACCTGAGTTGACCTGR:CTGGAGGGTGAAACAAGAGCAATGP23phi96100y12.00245 277F:TTTTGCACGAGCCATCGTATAACGR:CCATCTGCTGATCCGAATACCCP24umc1536k92.07216 238F:TGATAGGTAGTTAGCATATCCCTGGTATCGR:GAGCATAGAAAAAGTTGAGGTTAATATGGAGCP25bnlg1520K12.09160 195F:CACTCTCCCTCTAAAATATCAGACAACACCR:GCTTCTGCTGCTGTTTTGTTCTTGP26umc1489y33.07231 265F:GCTACCCGCAACCAAGAACTCTTCR:GCCTACTCTTGCCGTTTTACTCCTGTP27bnlg490y44.04271 330F:GGTGTTGGAGTCGCTGGGAAAGR:TTCTCAGCCAGTGCCAGCTCTTATTAP28umc1999y34.09176 200F:GGCCACGTTATTGCTCATTTGCR:GCAACAACAAATGGGATCTCCGP29umc2115k35.02270 293F:GCACTGGCAACTGTACCCATCGR:GGGTTTCACCAACGGGGATAGGP30umc1429y75.03126 144F:CTTCTCCTCGGCATCATCCAAACR:GGTGGCCCTGTTAATCCTCATCTG1.2.3㊀琼脂糖凝胶电泳检测㊂扩增产物需在PCR仪上执行变性程序:95ħ变性5min,4ħ冷却10min以上㊂采用2.0%琼脂糖凝胶进行电泳,点样时同一引物的2个样品相邻,稳压稳流状态电泳后用全自动凝胶成像系统进行照相读带㊂1.2.4㊀变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测㊂采用GB/T39914 2021‘主要农作物品种真实性和纯度SSR分子标记检测玉米“中的检测方法㊂扩增产物自带染料,无须加入LadingBuffer㊂扩增产物需在PCR仪上执行变性程序:95ħ变性5min,4ħ冷却10min以上㊂采用4.5%PAGE进行灌胶,点样时同一引物的2个样品相邻,90W电泳80min后用银染法显带并观察结果㊂银染法显带步骤:固定 漂洗 染色 漂洗 显影 定影 漂洗㊂固定,10%HAc,1次,3min;漂洗,ddH2O,1次,<10s;染色,0.2%AgNO3,1次5min;漂洗,双蒸水,1次,<10s;显影,30gNaOH+5mLHCHO定容至1000mLddH2O中,摇床上轻轻晃动至纹带出现;定影,10%HAc定影,5min;漂洗,ddH2O,1次,<10s㊂1.2.5㊀毛细管电泳检测㊂将样品在PCR仪上95ħ变性5min取出,冷却10min以上㊂用Qsep400荧光毛细管电泳设备进行电泳检测㊂电泳步骤:联机与通气检查 放入缓冲液和Marker 放入样品并复位 置入卡夹 卡夹锁定与校准 程序设定,程序设定好后点击Run,开始电泳分离,可点击Realtime实时监测电泳过程㊂结果用Q-AnalyzerforQsep400软件进行分析㊂1.3㊀试验设计㊀采用53㊁60ħ2个退火温度;2种不同来源的TaqDNA聚合酶;2台不同企业不同年度购买的PCR扩增仪;3种不同的电泳方法㊂为便于图片标记和数据处理,分别对试验数据进行编号(表2),并根据表3的试验条件进行试验㊂2㊀结果与分析2.1㊀DNA模板质量检测㊀用植物基因组DNA提取试剂盒(Aidlab)提取的DNA模板,采用微量紫外分光光度计(TP-L-1000)进行检测㊂检测结果显示(表4),所提取的DNA模板质量较高,能够满足试验处理的质量要求㊂每个样品稀释至50ng/μL备用㊂49㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年表2㊀试验条件及编号Table2㊀Experimentalconditionsandnumbers序号No.项目Item试验条件Experimentalcondition编号No.1扩增程序:退火温度53ħI260ħII3反应体系:TaqDNA聚合酶TaqDNA聚合酶-E1(novoprotein)a4TaqDNA聚合酶-E2(TIANGEN)b5仪器设备:PCR扩增仪PCR扩增仪1[TP-96A(F)2021年购买]A6PCR扩增仪2(BIO-RAD2006年购买)B7检测方法:电泳琼脂糖凝胶电泳甲8PAGE凝胶成像电泳乙9Qsep荧光毛细管电泳丙2.2㊀琼脂糖凝胶电泳下不同处理对PCR产物质量的影响㊀采用琼脂糖凝胶电泳的方法分析了扩增程序中不同退火温度㊁不同PCR扩增仪和不同TaqDNA聚合酶对玉米品种真实性SSR标记扩增产物质量的影响㊂对比PCR产物电泳谱带的清晰度和干净度可知,53ħ退火温度条件下,电泳谱带拖带明显,特异性较低,非特异性产物较多,杂质多;60ħ退火温度条件下,条带特异性高,杂质少,条带和背景较53ħ退火温度图谱清晰㊁干净㊂利用novoprotein(E1)和天根(E2)TaqDNA聚合酶得到的PCR产物电泳条带特异性均较高,目标条带比较清晰㊁杂质少㊁背景较干净㊂但天根TaqDNA聚合酶未能扩增出IbA甲㊁IIbA甲㊁IbB甲㊁IIbB甲中P25目的条带㊂使用TP-96A(F)和BIO-RADPCR仪进行扩增,对比条带特性㊁背景清晰度可知,不同品牌仪器对结果的影响并不明显(图1)㊂因此,采用琼脂糖凝胶电泳方法,得到结果为60ħ退火温度和novoproteinTaqDNA聚合酶较有利于开展玉米品种真实性SSR标记的检测㊂表3㊀试验条件组合及代号Table3㊀Experimentalconditioncombinationandcode组合编号CombinationNo.试验条件ExperimentalconditionIIIabAB甲乙丙组合代号Combinationcode1++++IaA甲2++++IaB甲3++++IbA甲4++++IbB甲5++++IIaA甲6++++IIaB甲7++++IIbA甲8++++IIbB甲9++++IaA乙10++++IaB乙11++++IbA乙12++++IbB乙13++++IIaA乙14++++IIbB乙15++++IIbA乙16++++IIbB乙17++++IaA丙18++++IaB丙19++++IbA丙20++++IbB丙21++++IIaA丙22++++IIaB丙23++++IIbA丙24++++IIbB丙㊀注:+代表组合采用该处理方法㊂㊀Note:+meansthecombinationadoptsthistreatmentmethod.表4㊀提取的DNA检测结果Table4㊀TestresultsofextractedDNA品种编号ItemNo品种名称VarietynameDNA浓度DNAconcentrationng/mLD260nmD280nmD260nm/D280nm1南N214283.301.4030.6842.0512南W81670.151.6680.7702.1662.3㊀聚丙烯酰胺凝胶电泳下不同处理对PCR产物质量的影响㊀利用8个试验处理分析了变性聚丙烯酰胺凝胶电泳下不同退火温度㊁不同TaqDNA聚合酶和不同品牌的PCR扩增仪对玉米品种真实性SSR标记扩增产物质量的影响(图2)㊂处理IaA乙与IIaA乙㊁IaB乙与IIaB乙比较,2个不同的退火温度对目的条带的特异性并无较大区别,杂质少,条带和背景均较干净;处理IbA乙与IIbA乙㊁IbB乙与IIbB乙相5951卷6期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀林显凤等㊀玉米品种真实性SSR分子检测体系优化注:25个泳道依次为Maker和12对GB/T39914 2021玉米品种真实性和纯度SSR分子标记检测对南N2142和南W816的扩增产物㊂Note:The25Lanesweretheamplificationproductsofmakerand12pairsofGB/T39914-2021VarietygenuinenessandpuritytestingofmaincropswithSSRmarkers⁃Maize,SouthN2142andSouthW816bySSRmarkermethod.图1㊀琼脂糖凝胶电泳分析扩增程序㊁仪器设备和反应体系对PCR产物质量的影响Fig.1㊀Agarosegelelectrophoresisanalysisofamplificationprocedures,instrumentationandreactionsystemonthequalityofPCRproducts注:25个泳道依次为Maker和12对GB/T39914 2021玉米品种真实性和纯度SSR分子标记检测对南N2142和南W816的扩增产物㊂Note:The25Lanesweretheamplificationproductsofmakerand12pairsofGB/T39914-2021VarietygenuinenessandpuritytestingofmaincropswithSSRmarkers⁃Maize,SouthN2142andSouthW816bySSRmarkermethod.图2㊀变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分析扩增程序㊁仪器设备和反应体系对PCR产物质量的影响Fig.2㊀Effectofamplificationprocedure,apparatusandreactionsystemonthequalityofPCRproductsbydenaturingpolyacrylamidegelelec⁃trophoresis69㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年比较,60ħ图谱杂质少,背景干净,条带清晰易读取㊂TaqDNA聚合酶E1和E2以及不同品牌的PCR扩增仪对目的片段的扩增结果并无较大区别,但E2未能扩增出IbA乙㊁IIbA乙㊁IbB乙㊁IIbB乙中P25目的条带,这与琼脂糖凝胶电泳结果相一致㊂因此,在变性聚丙烯酰胺凝胶电泳下60ħ退火温度和TaqDNA聚合酶E1较有利于玉米品种真实性SSR标记的检测㊂2.4㊀毛细管电泳下不同处理对PCR产物质量的影响㊀不同退火温度㊁TaqDNA聚合酶和PCR扩增仪下毛细管电泳图谱与琼脂糖凝胶电泳和变性聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱相一致㊂通过胶图(图3)和信号图(图4)可知,2台PCR扩增仪对玉米品种真实性SSR标记扩增产物质量的影响无明显区别㊂不同退火温度处理下,53ħ退火温度的4个组合中,IaB丙㊁IbB丙非特异性条带浓度比目的条带高,IbA丙的非特异性条带的信号明显强于目的条带;60ħ退火温度的胶图背景干净,杂质少,特异性较高,信号图中的主峰明显,仅IIbA丙和IIbB丙中存在较多小于100bp的非特异性条带㊂TaqDNA聚合酶E1扩增结果中,IaA丙㊁IIaA丙㊁IaB丙㊁IIaB丙非特异性条带较少,背景较干净;E2扩增结果中,IbA丙㊁II⁃bA丙㊁IbB丙㊁IIbB丙小于100bp和大于400bp的非特异性条带较多(图5),部分条带浓度高于目的条带浓度,这可能与试验条件组合不同有关㊂因此,在毛细管电泳下60ħ退火温度和TaqDNA聚合酶E1较有利于玉米品种真实性SSR标记的检测,这与琼脂糖凝胶电泳和变性聚丙烯酰胺凝胶电泳结果相一致㊂图3㊀毛细管电泳分析扩增程序㊁仪器设备和反应体系对PCR产物质量影响的胶图Fig.3㊀Geldiagramoftheeffectsofamplificationprocedures,instrumentsandequipmentandreactionsystemonthequalityofPCRproductsbycapillaryelectrophoresisanalysis3㊀结论与讨论PCR扩增是品种真实性分子标记鉴定过程中的重要环节㊂影响PCR反应结果的重要因素包括反应体系㊁扩增程序和仪器设备等㊂该研究主要针对这3个方面进行组合比较,得出最优组合,以满足分子检测工作的开展需要,能够快速为种子管理部门㊁执法机关提供技术支撑㊂结果表明,60ħ退火温度有利于玉米品种真实性SSR标记的检测;no⁃voproteinTaq聚合酶较适合玉米品种真实性SSR标记的检测;2种不同公司㊁不同年度采购的PCR扩增仪对玉米品种真实性SSR标记的检测并无明显区别㊂最终得出IIaA丙组合为最佳㊂琼脂糖凝胶电泳和变性聚丙烯酰胺凝胶电泳结果中,E2未能扩增出P25目的条带;毛细管电泳检测时,E2和PCR1组合,无论退火温度是53ħ还是60ħ,均有目的条带的主峰图存在;E2和PCR2进行组合时,均无目的条带,这有可能由于某些引物与使用不同的PCR扩增仪有关,也有可能与人为操作有关㊂鉴于只使用GB/T39914 2021‘主要农作物品种真实性和纯度SSR分子标记检测玉米“中的12对引物,对其他引物扩增效果尚不清楚,建议优先使用E1,即novoproteinTaqDNA聚合酶㊂7951卷6期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀林显凤等㊀玉米品种真实性SSR分子检测体系优化图4㊀毛细管电泳分析扩增程序㊁仪器设备和反应体系对PCR产物质量影响的信号图Fig.4㊀Signaldiagramofeffectsofamplificationprocedures,instrumentsandequipmentandreactionsystemonPCRproductqualitybycapil⁃laryelectrophoresisanalysis89㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2023年图5㊀针对P25引物,采用E2Taq聚合酶,不同退火温度㊁不同PCR扩增仪对PCR产物质量影响的信号图Fig.5㊀SignaldiagramoftheeffectsofdifferentannealingtemperaturesandPCRamplificationinstrumentsonthequalityofPCRproductsu⁃singE2TaqpolymeraseforP25primers3种方法检测的片段大小基本一致,琼脂糖凝胶电泳方法可扩增出目的条带的大概位置,分离效率较低,适宜鉴定2个品种是否为同一品种的检测;变性PAGE银染检测法的仪器设备及试剂成本低廉,适合于少量材料的检验分析,特别是SSR标记的筛选,其过程复杂,因素较多,且工作效率较低㊂毛细管电泳荧光检测法具备高通量㊁上样灵活㊁高灵敏度(1pg/μL)和高分辨率(最佳可达1 4bp)等优势,操作过程无须人工制胶㊁染色㊁加样㊁拍照,操作简便,可自动计算片段大小,结果美观易判断,可替代PAGE凝胶电泳,作为四川大批量材料的检测分析,也为四川SSR指纹库的构建[27-29]打下坚实基础㊂参考文献[1]沈仁飞.SSR分子标记及其在玉米真实性鉴定上的应用[J].云南农业科技,2018(5):36-38.[2]孙琦,张世煌,李新海,等.中国不同年代主推玉米品种品质性状的变化趋势[J].中国农业科学,2014,47(14):2723-2730.[3]李巧英,郑戈文,任路路,等.SSR分子标记两种电泳方法快速区分玉米种子杂交种[J].农业科技通讯,2021(5):46-49.[4]孙卫永,尹航,郝德荣.玉米杂交种生产中存在的主要问题及关键措施[J].中国种业,2015(5):17-20.[5]郑成超,温孚江.DNA分子标记技术与作物品种纯度鉴定[J].山东农业大学学报,1997,28(4):499-505.[6]农业部全国农作物种子质量监督检验测试中心.农作物种子检验员考核学习读本[M].北京:中国工商出版社,2006:239-245.[7]刘峰,冯雪梅,钟文,等.适合棉花品种鉴定的SSR核心引物的筛选[J].分子植物育种,2009,7(6):1160-1168.[8]周会,苏秀,毛双林,等.杂交水稻品种真实性和纯度的SSR分子标记鉴定[J].种子世界,2014(3):34-35.[9]张冰清,陆徐忠,吴新杰,等.利用SSR标记进行杂交油菜品种鉴定[J].中国油料作物学报,2014,36(6):728-734.[10]王飞.SSR分子标记在棉种真实性和纯度中的应用研究[D].北京:中国农业科学院,2013.[11]许鲲,李锋,吴金锋,等.SSR荧光标记毛细管电泳法与国家冬油菜区试指纹鉴定平台的构建[J].中国油料作物学报,2014,36(2):150-159.[12]纪玉忠,肖振军,罗丽萍.两种农作物品种真实性鉴定方法的比较分析[J].农业与技术,2015,35(18):92.[13]郭奕生,陆俊,郭奕南.利用SSR分子标记鉴定水稻品种真实性[J].种子,2014,33(6):115-118.[14]DINGSM,WANGSP,HEK,etal.Large⁃scaleanalysisrevealsthatthegenomefeaturesofsimplesequencerepeatsaregenerallyconservedatthefamilylevelininsects[J].BMCGenom,2017,18(1):1-10.[15]罗兵,孙海燕,徐港明,等.SSR分子标记研究进展[J].安徽农业科学,2013,41(12):5210-5212,5246.[16]WUKS,TANKSLEYSD.Abundance,polymorphismandgeneticmappingofmicrosatellitesinrice[J].MolGenGenet,1993,241(1):225-235.[17]罗玉娣,李建国.SSR标记及其在蔬菜育种中的应用[J].热带农业科学,2005,25(6):68-71.[18]AKAGIH,YOKOZEKIY,INAGAKIA,et.al.MicrosatelliteDNAmarkersforricechromosomes[J].TheorApplGenet,1996,93(7):1071-1077.[19]MCCOUCHSR,CHENX,PANAUDO,etal.Microsatellitemarkerdevel⁃opmentmappingandapplicationsinricegeneticsandbreeding[J].PlantMolBiol,1997,35(1/2):89-99.[20]穆建新,李殿荣,郭蔼光,等.用SSR分子标记检测杂交油菜秦优7号的种子纯度[J].西北农业学报,2010,19(11):64-68.[21]杨华.农作物种子质量检测能力验证中的品种真实性室内分子检测研究[J].种子科技,2019,37(6):127-129,131.[22]王凤格,赵久然,郭景伦,等.一种改进的玉米SSR标记的PAGE/快速银染检测新方法[J].农业生物技术学报,2004,12(5):606-607.[23]夏春兰,方清建,付存念,等.玉米简易多重SSR-PCR和荧光标记检测技术[J].分子植物育种,2015,13(9):2095-2099.[24]易红梅,王凤格,赵久然,等.玉米品种SSR标记毛细管电泳荧光检测法与变性PAGE银染检测法的比较研究[J].华北农学报,2006,21(5):64-67.[25]殷长生,许昌慧.玉米的不同取材对品种真实性和纯度鉴定结果的影响[J].种子,2013,32(11):118-120.[26]国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会.主要农作物品种真实性和纯度SSR分子标记检测玉米:GB/T39914 2021[S].北京:中国标准出版社,2021.[27]王凤格,赵久然,戴景瑞,等.玉米品种DNA指纹数据库构建的标准化规范[J].分子植物育种,2007,5(1):128-132.[28]王凤格,李欣,杨扬,等.植物品种SSR指纹分析专用软件SSRAnalyser的研发[J].中国农业科学,2018,51(12):2248-2262.[29]王凤格,杨扬,易红梅,等.中国玉米审定品种标准SSR指纹库的构建[J].中国农业科学,2017,50(1):1-14.9951卷6期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀林显凤等㊀玉米品种真实性SSR分子检测体系优化。

玉米品种鉴定技术规程 ssr标记法

玉米品种鉴定技术规程 ssr标记法

玉米品种鉴定技术规程 ssr标记法SSR(Simple Sequence Repeat)标记法是一种用于玉米品种鉴定的技术规程。

以下是关于玉米品种鉴定技术规程 SSR 标记法的一些基本信息:1. SSR 标记的原理:SSR 标记是基于短小简单重复序列的分子标记技术。

这些重复序列在基因组中广泛存在且具有高度多态性。

通过设计特定的引物,可以扩增并检测这些 SSR 标记,从而识别不同品种之间的差异。

2. DNA 提取:从待鉴定的玉米样本中提取高质量的 DNA 是进行 SSR 分析的重要步骤。

通常使用适当的 DNA 提取方法,如 CTAB 法或商业试剂盒。

3. SSR 引物设计:针对玉米基因组中的 SSR 位点,设计特异性的引物对。

这些引物可以根据已发表的玉米 SSR 数据库或通过自行开发来获得。

4. PCR 扩增:使用设计的 SSR 引物对,对提取的 DNA 进行 PCR 扩增。

PCR 反应条件可以根据引物的特性和设备要求进行优化。

5. 电泳和凝胶分析:扩增产物通过电泳在琼脂糖凝胶或聚丙烯酰胺凝胶上进行分离。

根据 SSR 标记的大小差异,可以观察到不同的电泳条带。

6. 数据分析:对电泳结果进行分析,记录每个品种的 SSR 标记图谱。

通过比较不同品种之间的图谱差异,可以鉴定出品种的独特特征。

7. 品种鉴定:根据 SSR 标记的多态性和品种特有的图谱模式,可以对玉米品种进行准确的鉴定和区分。

需要注意的是,SSR 标记法需要专业的实验室设备和技术操作,同时也需要对玉米基因组和 SSR 标记的相关知识有一定的了解。

在进行品种鉴定时,建议遵循相关的标准操作程序和实验室安全规范。

SSR分子标记在玉米育种中的研究进展

SSR分子标记在玉米育种中的研究进展

SSR分子标记在玉米育种中的研究进展摘要简要介绍了SSR分子标记的原理及特点,综述了近年来SSR分子标记在玉米遗传多样性分析、杂种优势群的划分、品种纯度及真伪鉴定、遗传连锁图谱的构建及基因定位、单倍体育种、分子标记辅助选择育种中的研究进展及应用前景,以期为SSR分子标记技术在作物育种中的应用提供参考。

关键词SSR;分子标记;玉米;遗传育种中图分类号S513 文献标识码 A 文章编号1007-5739(2016)07-0015-02Abstract The principle and characteristics of SSR molecular marker were simply introduced,the research advances and application prospect of SSR molecular marker in maize breeding were summarized in past years,such as the analysis of genetic diversity,division of heterosis groups,the detection of the hybred purity and its authenticity,construction of genetic spectrum and gene locating,haploid breeding and selection breeding assisted by molecular markers,in order to provide reference for the application of SSR molecular markers in crop breeding.Key words SSR;molecular markers;maize;geneticbreeding在传统的培育玉米的过程中,选择的依据常为表型的性状,由于受环境等多方面的影响,该依据效率不高,有很多缺点。

SSR分子标记剖析

SSR分子标记剖析

SSR分子标记的优势
üSSR在真核生物基因组中分布广 ü多态性丰富 ü其产物进展测序胶电泳分别时单碱基区分率高、遗 传信 ü 息量大 üSSR通常为显性标记,呈孟德尔式遗传 ü具有很好的稳定性和多态性 üDNA用量少 ü技术要求低,本钱低廉 üPCR扩增的可重复性高
SSR分子标记的劣势
ü 开发和合成新的SSR引物投入高、难度大 ü 现有的SSR标记数量有限,不能标记全部的功能基因 ü SSR多态性的检测和应用很大程度上依靠PCR扩增的效果 ü SSR座位突变率高,对变异反响特殊敏感等等。
常见的二核苷酸重复单位:〔AC)n、〔GA)n、〔AT)n 常见的三核苷酸重复单位: 〔AAG)n、〔AAT)n
SSR分子标记的分子学根底
微卫星中重复单位的数目存在高度变异,这些 变异表现为微卫星数目的整倍性变异或重复单位序 列中的序列有可能不完全一样,因而造成多个位点 的多态性。假设能够将这些变异提示出来,就能觉 察不同的SSR在不同的种甚至不同个体间的多态 性,基于这一想法,人们进展了SSR标记 。
三、试验用品
1. 仪器设备与耗材:PCR扩增仪、电泳仪和电泳槽、 微型移液器、恒温水浴锅、凝胶成像系统等,离心 管、PCR管、移液器枪头等
2. 2. 试剂
3. 提取缓冲液:100mmol/L Tris·Cl,20mmol/L EDTA ,500mmol/L NaCl,1.5% SDS。
4. 氯仿:异戊醇:乙醇〔80:4:16〕。
专业综合力气训练与测试
利用SSR技术 进展玉米杂交种的纯度鉴定
2023.5
一、试验目的
玉米是我国的主要农业作物,利用SSR技 术进展玉米种子纯度鉴定,已经筛选出多 对可利用的引物,综合运用SSR核心引物 和DNA指纹图谱,可以准确地鉴定父本、 母本、混杂品种及真实杂交种,其鉴定结 果与RFLP结果及系谱来源根本全都。

ssr标记鉴定玉米品种亲子关系的研究

ssr标记鉴定玉米品种亲子关系的研究

ssr标记鉴定玉米品种亲子关系的研究
玉米(Zeamays)是一种世界上最重要的作物之一,它的种植
正在发展日趋先进的科学技术,使育种学家和种子生产商能够利用抗性基因来改良植物的表型。

在维持品种的稳定性的同时,了解农作物的亲子关系非常重要。

最近,利用SSR(simple sequence repeats)标记鉴定了玉米品种的亲子关系,为基于DNA技术研究品种数据库提供了一种有效的方法。

SSR分析可以准确测定不同品种的亲缘关系,而且主要针对多拷贝的DNA序列,从而可以有效地提高特定基因的位点标记的检测精度。

为了评估SSR技术应用于玉米品种鉴定的有效性,在本研究中,我们选择了20个水稻杂交组合,并使用7个常用SSR标记。

本研究中使用的所有标记位点均可以有效检测玉米品种间的遗传分化和亲
子关系,检测率都非常高,达到97.5%。

此外,两个品种中样本间SSR 分型的多样性证明了这种技术能够有效地检测和鉴定玉米品种间的
亲缘关系。

本研究的结果表明,使用SSR标记鉴定玉米品种的亲子关系是一种有效的方法,并且具有优良的可行性和高分辨率。

同时,这种技术还可以有效地筛选出优良的单系杂交种,作为育种的起点,以提高新品种的性能。

从了解品种亲缘关系的角度出发,现实中利用SSR技术来进行玉米品种鉴定具有重要意义,为工程应用提供了基础材料。

今后研究中,
将有更多的SSR标记开发,才能满足不同品种研究者对SSR技术应用的要求。

总之,利用SSR标记鉴定玉米品种亲子关系具有可行性和高精度,能够有效改善玉米作物的育种工作。

未来,这种技术将持续发展,会为育种和遗传研究带来更多机会和收获。

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SSR标记鉴定玉米品种真实性及纯度的研究
沈童伟;陆徐忠;刘勋辉;李莉;杨剑波
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2009(035)019
【摘要】[目的] 探讨杂交玉米及其亲本种子真实性和纯度的分子检测判读标准.[方法] 以16个玉米杂交种及其双亲和202个骨干自交系为引物筛选材料,分别构建3个杂交种和3个自交系人工群体的验证试验材料,用CTAB法提取幼苗叶片DNA,选137对SSR引物进行SSR扩增及产物检测,用于玉米品种的真实性鉴定和纯度检测,并与同批移栽至大田的种植鉴定结果相比较.[结果] 从137对SSR引物中筛选出了多态性信息含量(PIC值)高、扩增条带清晰和重复性好的20对一级和20对二级核心引物,用一级核心引物对杂交种人工群体进行真实性鉴定,根据一级核心引物的扩增结果,从中选取3对(phi080、umc1196、umc2084)表现较好的引物用于杂交种人工群体的纯度检测.SSR分子检测结果与田间种植鉴定结果具有高度一致性.[结论] 利用SSR标记技术鉴定玉米品种真实性和纯度的方法是可行的.
【总页数】6页(P8904-8908,8913)
【作者】沈童伟;陆徐忠;刘勋辉;李莉;杨剑波
【作者单位】安徽农业大学生命科学学院,安徽合肥,230036;安徽省农业科学院水稻研究所,安徽合肥,230031;安徽省农业科学院水稻研究所,安徽合肥,230031;安徽农业大学生命科学学院,安徽合肥,230036;安徽省农业科学院水稻研究所,安徽合肥,230031;安徽省农业科学院水稻研究所,安徽合肥,230031;安徽省农业科学院水稻研究所,安徽合肥,230031
【正文语种】中文
【中图分类】S513
【相关文献】
1.SSR标记技术在玉米品种纯度鉴定上的利用研究 [J], 李素玲;柴美清;张君捷;杨宇;尚春树
2.玉米品种真实性和纯度鉴定的SSR标记多重PCR体系优化 [J], 常宏;王汉宁;张金文;王威;路则权;李瑛;王蒂
3.糯玉米品种'沪玉糯3号'种子真实性与纯度鉴定的SSR核心引物筛选 [J], 卢媛;韩晴;王义发;沈渊;沈新芬;瞿玉玑;施标;沈雪芳
4.SSR分子标记在玉米品种良玉88纯度鉴定上的应用 [J], 朱志成
5.利用SSR标记技术鉴定玉米品种真实性的研究 [J], 岳静;朱志成;申雅娟;张卉;王汝宝
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