SSR分子标记在水稻品种鉴定和遗传育种中的应用
杂交水稻种子SSR分子标记纯度鉴定

杂交水稻种子SSR分子标记纯度鉴定种子质量不仅是决定农作物收成的关键,也是种业企业在竞争中处于不败之地的重要因素,是种业企业生存的根本。
杂交种子纯度是种子质量检测的重要指标之一,加强种子纯度检测对于水稻生产销售至关重要。
种子纯度检测主要有海南鉴定、正季种植鉴定以及SSR分子标记鉴定方法。
海南鉴定具有相对准确、时间相对提前的优点,但海南冬季属短日照低温条件,感光类型及两系不育系均表现为正常结实,对杂交水稻尤其是两系杂交水稻种子纯度的鉴定结果往往失真。
正季鉴定结果与大田生产实际吻合度高的优点,但时间明显滞后。
从历年发生的重大种子纯度事故来看,绝大多数是在得知种子纯度不合格之前,种子已经销售到千家万户无法召回,从而酿成了无法挽回的损失。
SSR分子标记是从DNA 水平上检测生物个体差异,具有多态性高、谱带扩增稳定、技术成熟、检测时间短、不受环境影响等特点,在杂交水稻种子纯度鉴定中得到了越来越广泛的应用。
为此,本研究建立了一种准确、稳定、快捷、规模化检测的流程,为大量检测杂交水稻种子纯度提供高效简便的方法。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1 主要试剂48对引物,Taq DNA聚合酶,DNTP,十二烷基磺酸钠,10%SDS,2MTris-HCI,250mMEDTA,乙酸铵,40%聚丙烯酰胺凝胶,5*TBE,过硫酸铵,四甲基乙二胺,甲醛,冰醋酸,无水乙醇,氢氧化钠,硝酸银,琼脂糖,溴酚蓝等化学试剂。
1.1.2 主要仪器研磨仪,高速冷冻离心机,水浴锅,PCR扩增仪,电泳仪,电泳槽,摇床,胶片观察灯,通风橱,超低温冰箱,微波炉,电子天平等仪器。
1.2 方法1.2.1 种子发芽每个样品随机取300粒种子,均匀置于发芽床上,放在30℃的发芽箱6d左右。
1.2.2 DNA提取(一种优化的SDS提取法)随机选取水稻幼苗用镊子放入96孔深孔板中,每个单株在1~5cm,将磁珠放入每个孔中,盖上软盖,做好标记,放入超低温冰箱冷冻1h左右。
SSR标记在植物遗传育种中的应用

S R标记 具 有 的主 要优 点 :① 数 量丰 富 ,均 匀 、随机 、广 泛地 分布 于植 物基 因组 中 , S
覆 盖整 个基 因组 ;② 每个 位 点均 有许 多等 位形 式 , 多态性 丰 富 ,信息 含量 高 ;③ 以孟 德
尔方 式 遗传 ,呈共 显 性 ,能够 鉴别 出纯合 基 因型和 杂 合基 因型 。揭示 等位 位 点的差 异 ,
遗 传 学家 It1Jt研 究 了几个 S R 位 点上 的l个 等位 基 因 时发 现 ,这 些序 列 中有 3个 i ̄ I y t ]u S 2
2 8
小
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研
究
3 卷 2
( AAT 或4 ( )n 个 AGA )n 核苷 酸 重复 的序 列 , T 并将其 命 名 为Mirstlt即微 卫星 。 S c0aele i SR 这一 技 术一 经 问世 ,便 很 快在 动植 物 的遗 传分 析 中得到 广 泛应用 。 1 2 S R标 记 的原 理 . S 由于基 因组 中某一 特 定 的微卫 星 的侧 翼序 列通 常都 是保 守性 较 强 的单一 序列 ,因而 可 以将 微 卫 星侧 翼 的 DN 片段 克 隆 、测序 ,然后 根据 微卫 星 的侧 翼序列 就 可 以人工 合 A 成 引物 进 行 P R扩增 ,从而 将 单个微 卫 星位 点扩 增 出来 。由于单 个微 卫星 位 点重 复单 元 C
由于 S R标记 具 有诸 多优 点 , S 使得 其在 构 建植物 遗 传 图谱 、 传 多样性 、 因定位 、 遗 基 抗病 基 因的筛 选 等方 面广 泛 应用 。 2 1 建 遗 传图 谱 .构
S R是共 显 性标 记 ,多态 性 高 ,适宜 构 建 高密 度 的遗 传 图谱 。 白 R dr “ 发 表 了 S oe 等
SSR分子标记在杂交水稻品种纯度鉴定中的应用研究的开题报告

SSR分子标记在杂交水稻品种纯度鉴定中的应用研
究的开题报告
一、研究背景
杂交水稻基础种质的管理和保护对于水稻育种的成功至关重要。
杂交水稻的种子产生通常需要大量的杂交操作和自交育种过程中的筛选与鉴定,因此种子杂质或杂交不纯率的出现会对种子的品质和生产效益造成直接的影响。
因此,对于杂交水稻品种纯度的鉴定具有重要意义。
SSR 分子标记作为高度多态性、重复性好和稳定性强的分子标记方法,在杂交水稻品种纯度鉴定中广泛应用。
二、研究目的
本研究旨在探究SSR分子标记在杂交水稻品种纯度鉴定中的应用,建立一种便于高效鉴定杂交水稻种子纯度的方法。
三、研究内容
1. 收集不同水稻杂交种的DNA提取样本,并进行质量检测和扩增优化。
2. 筛选与鉴定用于杂交水稻品种纯度鉴定的SSR分子标记,并进行优化。
3. 基于SSR分子标记,对杂交水稻品种进行纯度鉴定,评估其精度和适用性。
四、研究意义
1. 基于SSR分子标记,建立高效的杂交水稻种子纯度鉴定方法,为杂交水稻育种提供有力的支持。
2. 提高杂交水稻品种纯度鉴定的精度和效率,为种子的生产和管理提供良好的技术手段。
16分水稻实验材料的群体结构分析

水稻供试实验材料的群体结构分析摘要:利用全基因组的相互间不连锁的60个微卫星标记(simple sequence repeat,SSR),对实验室中的16分水稻材料进行全基因组扫描,利用STRUCRE软件估算群体结构。
基于模型的群体结构SSR分子标记数据的遗传距离聚类和模型分析发现,该群体科划分为2个亚群体。
关键词:水稻;群体结构;SSR;前言由于群体结构会增加染色体间的连锁不平衡,使目的性状与不相关的基因座间表现出关联,即造成假关联,这可能会导致定位错误【Flint-Garcia 2005】。
Cardond等认为群体结构是引起假阳性的最主要因素。
所以在进行关联分析时,群体的结构是必需予以考虑和解决的。
群体结构分析是指遗传变异在群体内和群体间的分布形式及其在时间上的变化。
运用独立遗传标记(如SSR、SNP、RFLP 或AFLP)可以分析群体结构。
SSR (Simple Sequence Repeat) 标记技术以其共显性、多态性高、重复性好、稳定可靠、操作简单等优点成为重要的研究方法之一,目前SSR标记主要在遗传多样性、群体结构、DNA指纹库、遗传图谱构建和基因定位、品种和纯度鉴定等方面具有较大的优势[SSR 分子标记及其在农作物育种中的应用、SSR分子标记在作物遗传育种中的应用],已广泛应用于育种等农业科研工作。
水稻是世界最重要的栽培粮食作物,养活了世界近一半的人口。
水稻种质资源丰富,分布广泛,对其群体结构情况研究清楚,对新品种的选育具有重要的参考价值。
采用SSR分子标记对水稻的群体结构进行分析,可为水稻品种改良以及抗病育种工作提供新的依据。
1 材料与方法1.1 实验材料供试品种:日本晴、9311、杨辐糯4号、鸭血糯、黄壳糯、苏御糯、明恢63、赣晚籼30、武育粳3号、越光、146B、古426、桂朝2号(F)、桂朝2号、IR36(F)、IR36,共计16个品种。
表1 实验材料及其编号编号名称编号名称编号名称x2 IR36(R) x16 越光x21 桂朝2号(R)x3 146B x17 武育粳3号x22 日本晴x9 黄壳糯x18 古426 x23 赣晚籼30x11 IR36(F) x19 鸭血糯x24 9311x13 苏御糯x20 明恢63 x25 扬辐糯4号x15 桂朝2号(T)1.2 实验方法1.2.1 DNA提取实验采用SDS法提取水稻DNA。
水稻遗传学研究中的分子标记技术应用

水稻遗传学研究中的分子标记技术应用水稻是全球最重要的粮食作物之一。
水稻遗传学研究对于提高水稻的产量、品质和抗逆能力具有重要作用。
分子标记技术是水稻遗传学研究中重要的工具。
本文将介绍分子标记技术在水稻遗传学研究中的应用。
一、分子标记技术的基本原理分子标记技术是通过特定的酶切位点、多态性DNA序列或基因座来标记和分离物种的DNA片段。
分子标记技术可以在不同个体之间寻找差异性,从而进行遗传分析。
在水稻遗传学研究中,分子标记可以用于鉴定遗传多样性、连锁分析、QTL(数量性状位点)定位和基因克隆等方面。
二、SSR分子标记在水稻遗传学研究中的应用SSR(Simple Sequence Repeat)分子标记是指重复长度为1-7个碱基的DNA序列。
SSR标记在水稻遗传学研究中广泛应用,已被用于水稻种质资源的品种鉴定和遗传多样性的分析。
SSR技术可以通过异源杂交的方式选育具有优异性状的水稻新品种。
SSR标记还可以帮助水稻研究者在QTL定位、基因克隆和表达分析等方面取得成功。
三、SNP分子标记在水稻遗传学研究中的应用SNP(Single Nucleotide Polymorphism)分子标记是指DNA序列上仅存在单个核苷酸的变异。
SNP标记在水稻遗传学研究中有广泛应用。
SNP技术可以通过筛选SNP标记,帮助水稻育种者进行基因敲除和区域特异表达的分析。
SNP技术还可用于遗传多态性鉴定、遗传地图构建和基因定位。
四、CRISPR/CAS9基因编辑在水稻研究中的应用CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术,可用于在水稻基因组中实现精准编辑。
CRISPR/Cas9技术可以用于水稻育种和遗传学研究,如克隆和分析QTL、研究水稻抗逆性等。
在水稻育种方面,CRISPR/Cas9技术可以用于改善水稻品质、提高产量和抗病抗旱等方面。
五、总结分子标记技术在水稻遗传学研究中扮演了重要角色。
SSR、SNP和CRISPR/CAS9技术都是最新的生物技术工具,可用于水稻育种和遗传学研究。
SSR分子标记在作物遗传育种中的应用_罗冉

基因组学与应用生物学,2010年,第29卷,第1期,第137-143页Genomics and Applied Biology,2010,Vol.29,No.1,137-143评述与展望Review and ProgressSSR 分子标记在作物遗传育种中的应用罗冉吴委林张旸李玉花*黑龙江哈尔滨东北林业大学生命科学学院,哈尔滨,150040*通讯作者,lyhshen@摘要SSR (simple sequence repeat)是建立在PCR 技术上的一种广泛应用的分子标记,具有含量丰富、多态性高、共显性等优点。
本文简要介绍了SSR 分子标记技术的原理和特点,重点介绍了SSR 分子标记技术在作物遗传育种中的应用,主要在作物遗传多样性、基因定位、分子辅助标记、遗传图谱构建、品种鉴定和纯度鉴定等方面进行阐述。
关键词SSR,分子标记,作物,遗传育种SSR Marker and its Application to Crop Genetics and BreedingLuo Ran Wu WeilinZhang Yang Li Yuhua *Heilongjiang Harbin College of Life Sciences of Northeast Forestry University,Harbin,150040*Corresponding author,lyhshen@ DOI:/10.3969/gab.029.000137Abstract SSR (simple sequence repeat)is a classic technique for molecular marker based on PCR technique,which had many advantages,such as abundance,high polymorphism,co-dominance etc.This paper has clarified the concept and characteristics of SSR marker,then presents emphatically its application to plant genetics and breeding,and focus on genetic diversity,gene mapping,marker assistant selection,construction of genetic map,varietal identification,purity identification and so on.Keywords SSR (simple sequence repeat),Molecular markers,Crop,Genetics and breeding /doi/10.3969/gab.029.000137基金项目:本研究由国家科技部863项目(2008AA10Z156)和国家自然基金重点项目(30730078)共同资助遗传标记(genetic marker)是指在遗传分析上用作标记的基因,也称为标记基因。
SSR分子标记在植物遗传育种中的应用

SSR分子标记在植物遗传育种中的应用摘要: SSR ( Simple Sequence Repeat)是建立在PCR技术上的一种广泛应用的分子标记,具有含量丰富、多态性高、共显性等优点。
简要介绍了SSR标记技术的原理和特点,并总结了该技术在植物遗传多样性、遗传图谱构建、分子标记辅助选择、种质资源保存、利用评价、植物群体遗传分析等方面的应用。
关键词:SSR ( Simple Sequence Repeat) ;分子标记;遗传多样性;遗传图谱;遗传分析在人类及动植物的基因组中,包括内含子、编码区及染色体上的任一区域,均存在着1-6个核苷酸为基本重复单位的串联重复序列(simple sequence repeats),简称SSR,又称微卫星DNA(microsatellite DNA),其长度大多在100bp 以内。
研究表明,在真核生物中大约每隔10-50kb就存在1个微卫星,其主要以2个核苷酸为重复单位,也有一些微卫星重复单位以3个核苷酸,极少数为4个核苷酸或更多,如(GA)n、(AC)n、(GAA)n、(GATA)n等。
人和动物中的微卫星重复单位主要为(TG),植物基因组中(AT)重复较(AC)重复更为普遍。
而且从进化的角度看,物种间重复序列的差异是自然选择和生物对环境适应的结果,生物进化的水平越高,重复序列占DNA总量的比重就越大,如噬菌体基因组中重复序列占10%,细菌位20%,酵母为30%,小麦为83%,在人的基因组中这一指数高达90%。
遗传标记(Genetic markers)是指与目标性状紧密连锁且与该性状共同分离并易于识别的可遗传等位基因变异。
在遗传育种研究中,遗传标记指的是与目标性状紧密连锁,同该性状共分离的可遗传的标识。
遗传标记已经经历了形态标记,细胞学标记,生化标记和分子标记4个阶段。
前3类遗传标记都是对基因的间接表达,并且标记位点少,多态性差,容易受到季节变化、环境因素等的影响,所以已经逐步被分子标记所代替。
利用SSR标记建立杂交水稻分子指纹图谱数据库

谱) 进行品种鉴定已引起 人们 的关注… 。R P A D标 记最早被 用于鉴 定 杂 交稻 的纯 度 , 取 得 较 好 的结 果 J 并 。但 由于 RP A D标记不够稳定 , 为显性标 记难 以将 亲本 和 F 杂种 区 且 。 分开 , 因而在水稻纯度鉴定和指纹图谱分析中利用有限 。由 于 SR是共显性标记且 多态性 丰富 , 比其他 标记如 R L S 相 FP 或 R P 更能揭示生物遗传多样 性 。 A D, 本研究以中国生产上应用 的一些 杂交稻组 合及 其亲本 为试材 , 通过 S R标记对其进 行分 析 , S 以明确供试 水稻 的分 子指纹 , 为杂交稻纯度 鉴定提供依 据 , 并为进 行水稻 种质 的 分子指纹 图谱鉴定和数据管理提供借鉴。
Co sr c i n o o e ul r Fi g r r n i t ba e f r Hy i c i g n t u to f M l c a n e p i tng Da a s o brd Ri e Usn
S R a k r S M r es
ZHANG n, GUO hiwe , Ya S - i HE n GAO n - i g Big, Do g y n
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SSR分子标记在水稻品种鉴定和遗传育种中
的应用
摘要我国最早的引入分子标记技术是在20世纪的80年代,经过近几十年的不断发展,分子标记法也取得了较快进步,不仅应用领域在不断拓展,应用成果也非常显著。
作为世界上最重要粮食作物之一的水稻,对于人类的生存与发展起到了十分关键性的作用,而如何更好的运用生物技术全面提高水稻亩产量,提升水稻品质已经成为了国际社会共同关注的焦点话题。
经过多年的技术研究和发展,遗传标记在识别生物群体的多态性的过程中逐渐充当着重要的角色,通过形态标记可以对生物的形态差异进行比较,分子标记直接检测出生物DNA分子结构上的变化,进而更好的将好的品种和遗传特性保留下来。
在这种情况下,对于SSR分子标记在水稻品种鉴定和遗传育种中的应用进行分析和研究具有重要的现实意义。
关键词 SSR分子标记;水稻;品种鉴定;遗传育种;应用
中图分类号:S336 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)17-0071-02
在水稻品种鉴定和遗传育种以及水稻的遗传作图中,
SSR分子标记一直都充当着重要的角色。
以往的育种主要依赖的是植株的表现型进行品种的鉴定和选择的,这对于育种者的经验具有很高的要求,而且需要进行多次技术测定,不仅耗时而且费力,因此需要在此基础上去寻求更好更加准确的标记方式,以此来提高项目育种的质量和效率。
而自从SSR 分子标记的出现和发展,对于水稻育种工作和品种的鉴定具有重要的促进作用。
和普通的标记方法相比,SSR标记是不受到周围的环境条件以及相关的因素影响的,因此具有很好的发展前景。
本文也将从SSR标记的基本原理出发,对于SSR 分子标记在水稻品种鉴定和遗传育种中的应用进行了分析和论述,希望给读者一定的启示。
1 SSR标记的基本原理分析
无论是水稻还是其他的生物作物都是由特定的基因组组成的,但是由于每一个SSR序列的存在单元存在一定的差异性,因此基因的座位也存在多态性。
而SSR标记的关键环节就是要对于SSR座位两侧的核苷酸进行全面的了解和分析,并且对其基本结构序列形成特定的特异保护[1]。
SSR标记主要包括以下几个过程:一是要建立专门的DNA文库和数据资源库;二是要进一步筛选鉴定微卫星DNA克隆;三是完成基本的序列测定和标记。
总的说来,SSR的操作程序就是指DNA的提取、微卫星DNA的扩增以及电泳处理。
在这个过程中,还可以通过在已有的DNA数据库中进行SSR序列的搜
索,然后再根据搜索的结果,通过一对特异性引物来进一步设计和扩增已有的SSR序列。
在完成了设计和扩增SSR序列之后,在经过一系列的染色处理和电泳处理,那个根据相应的处理结果进行分析,比如根据相对迁移距离可以分析出SSR座位的多态性。
2 SSR分子标记在水稻品种鉴定中的应用
SSR分子标记是一种在水稻分子多态性的基础上进行的一种具有遗传特点和性质的标记,它可以直接的将分子内部DNA的差异性进行反映和分析。
和普通的遗传标记方法相比,SSR分子标记不仅不会受到水稻发育阶段和发育环境限制,而且多态性水平高的特性也直接增强了标记的效果,有利于优良品种的鉴定分析。
因此SSR标记在水稻品种鉴定中具有极高的应用价值[2]。
早在几年前,国内就有了关于SSR分子标记在水稻品种鉴定中应用的综述和研究,但是由于早期工作的开展具有一定的局限性,相关的有关水稻品种数据库的建立工作还没有得到充分的重视和开展。
从2006年开始,相关的水稻品种的鉴别工作和SSR标记指纹图谱数据库建立工作开始陆续开展,并取得了非常重要的研究成果。
比如在2010年,马红勃等就对于福建省的相关种类的水稻品种进行了研究,并对于这些水稻的遗传多样性进行了分析,最后42份材料×12个SSR标记的DNA指纹图谱,这为今后水稻品种的鉴定和纯
度的检测提供了强有力的依据,非常有利于水稻遗传育种工作的开展[3]。
与此同时,国家对于水稻的DNA分子标记鉴定技术的发展也是非常重视的,截至2013年,我国已经完成了对于900份的水稻品种的DNA指纹图谱的数据采集工作,这不仅对于水稻新品种的开发和遗传育种具有重要意义,同时也是进行水稻品种鉴定的重要依据。
而就目前SSR 分子标记在水稻品种鉴定中应用的现状来看,目前还有很多需要进行不断研究和技术创新的新方向,比如对于快速提取DNA 的方法的进一步研究探讨、PC R扩增程序和反应体系的进一步优化以及扩增产物检测方法的改进等等。
3 SSR标记在水稻遗传育种中的应用
3.1 构建水稻遗传连锁图谱
SSR标记一个重要的目的就在于水稻遗传连锁图谱的构建,遗传图谱的构建可以对于水稻品种的基因结构、进化进程以及基本性状等提供依据,利于对于品种的进一步鉴定分析和遗传育种工作的开展。
从标记的性质来看,SSR标记属于一种共显性的标记,它是遗传作图的重要基础[4]。
和RFLP标记相比,SSR分子标记具有很好的多态性的频率,这对于建立连锁图谱是非常有用的。
比如章琦等从携带抗水稻白叶枯病基因Xa23(t)一对近等基因系构建F2群体中选取160个单株,用RFLP和SSR标记技术初步将该基因定位在第11染色体SSR标记OSR06和RM224附近,图距分别为5.3 cm
和27.7 cm。
3.2 水稻品种特异性鉴定
SSR标记所构建的水稻遗传连锁图谱对于水稻优良品种的鉴别和审查,保持品种优良特性以及保证水稻种子市场的稳定性方面都具有着直接促进作用,它对于促进水稻产业发展,保证水稻产量都是具有重要意义的。
李晶昭等利用10对引物对四川地区的22种常用的恢复系、9种常规稻及冈优22中的DNA进行微卫星扩增,发现引物RM168的多态性最符合种子鉴定纯度的要求[5]。
SSR标记除了可以完成基本的水稻基因的多态性检测以外,还可以根据特异性的鉴定结果进一步的对于水稻的种子质量和地理分布的基本情况进行较好的论证研究,另外在籼粳亚种水稻以及水稻种子纯度的检测方面,SSR分子标记的应用也是十分重要的。
3.3 水稻分子标记辅助育种
随着现代分子生物学以及遗传育种的新突破,为MAS 技术的出现创造了良好的基础,它是分子标记辅助育种技术的简称,在分子标记的基础上可以对于种子的DNA水平进行分析评价,进而在现有的种子基础上进行改良和完成优良品种的培育。
与传统的表型性状选择相比,MAS具有标记基因型鉴定可以在低世代和植株生长任何阶段进行;共显性的分子标记允许在杂合体阶段进行鉴定隐性基因,对目标基因的选择不受基因型表达和环境条件的影响等优点,因此具有极
高的应用价值。
4 结束语
自SSR分子标记产生以来,它对于水稻作物的遗传育种和品种的改良起到了十分重要的促进作用,同时它也是研究遗传生物学的重要手段,目前已经在水稻品种鉴定和遗传育种中取得了较为显著的成果,尽管如此,还仍旧存在一些不足和问题。
其主要表现在标记与功能的位点不同使得存在一定的遗传距离,会导致分子标记过程中出现一定的不准确和不合理。
另外由于SSR分子标记技术起步较晚、技术发展较为缓慢,很多的数量性标记技术难题还有待进一步解决,直接影响了分子标记的质量。
因此我们一方面要不断的一高标记选择的精确性和效率,加强技术创新研究。
另一方面还要进一步加强理论与实际的联系程度,加强技术交流和资源的优化配置,在各方的共同努力下努力实现水稻育种工作的全面进步。
参考文献
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[2]马红勃,许旭明,韦新宇,等.基于SSR标记的福建省若干水稻品种DNA指纹图谱构建及遗传多样性分析[J].福建农业学报,2010(01).
[3]王利锋,李会勇,唐保军,等.利用表型和SSR标
记分析河南省玉米地方品种的遗传多样性[J].中国农业科学,2009(04).
[4]黄成志,黄文章,严明建,等.利用SSR分子标记鉴定杂交水稻真伪与纯度[J].安徽农业科学,2009(08).
[5]孙立娜,王璐.分子标记及其在玉米研究中的应用[J].安徽农业科学,2008(19).。