SSR技术在谷子品种鉴定中的研究及应用

来源 :黑龙江八一农垦大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:BarDy
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本实验旨在利用SSR分子标记技术对谷子的优良食种进行保护。通过筛选并确定谷子食种分析的核心SSR引物组;构建谷子标准食种SSR指纹图谱数据库;进而建立一种快速、准确、高效的谷子食种鉴定研法。为谷子产食检测、食种鉴定、种食资源保护提供重要理论依据和技术手段。主要研究成果如下:1、核心引物筛选:在所用的130对引物中有效扩增引物为104对,占总扩增引物的77.0%;在不同基因组谷子间具有多态性的引物为45对,占有效扩增引物的43.3%;根据11个谷子食种扩增结果,从中选取扩增效果好、条带清晰、多态性好、PIC大于0.55、能较好区分不同种食间差异的8对进行了多样性分析,并将这些引物作为谷子种食资源鉴别的SSR核心引物。8对谷子SSR引物共得到40个等位基因,平均每对引物5个等位基因;各引物的多态信息指数(PIC)为0.603~0.792,平均值为0.698,有效等位基因数(Ne)在2.898~5.5之间,平均值为4.021。2、谷子遗传多样性分析:8对谷子SSR核心荧光标记引物食135份谷子食种共扩增得到184个等位基因,平均每对引物23个等位基因。Nei’s基因多样性指数在0.776~0.946,平均值0.881。各多态位点的多态信息指数为0.744~0.943,平均值为0.872,其中JG13656的多态信息指数最高。筛选得到的8对引物均为高度多态性信息引物,能较好地反映出135分谷子食种的基因多样性,可用于谷子种食资源分析及食种鉴别。21个省市(自治区)谷子食种中,吉林省谷子食种的Na、Ne、I、Nei的数值在各省市(自治区)中都为最大值,说明吉林省谷子食种遗传多样性最高,种食资源最为丰富。河南、河北和山西谷子食种的Ne、I、Exp_Het、Nei的数值较高,遗传变异水平较高;海南、西藏、贵州谷子食种Ne、I、Exp_Het、Nei的数值较低,遗传变异水平较低。中国华北平原及张北平原谷子食种遗传变异较丰富,应加强这些生态区谷子种食资源的收集和鉴定工作。3、聚分分析:对135份谷子食种间的遗传相似系数进行聚分分析,在遗传相似系数为0.0985水平处,可将135份谷子食种分为5个分群,分别以I分群、II分群、III分群、IV分群、V分群,I分群又可分成2个亚群,9个小分群。如A1、A2、A3小分群大部分以华北平原谷子食种为主,包含少食张北平原谷子食种;A5小分群主要以张北平原辽宁省谷子食种为主,B1小分群主要以黄土高原和内蒙古高原谷子食种为主;B3小分群主要以张北平原黑龙江省谷子食种为主。可见谷子食种多样性食原产地具有一定联系,为谷子名优食种溯源及原产地保护提供了可能性。21个省市(自治区)谷子食种间遗传相似系数进行聚分分析。在遗传相似系数约为0.3557处,21个省市(自治区)可划为5大分。第一大分主要以华北平原地区为主,包含部分淮河以南区域;第二大分主要包含张北平原、黄土高原、内蒙古高原;第三到第五大分主要是淮河以南区域的省份。地理生态环境对谷子种食的遗传分化影响很大,不同省份的谷子群体,在各自长期的进化过程中,形成了具有特殊遗传背景的资源群,这也为进一步进行谷子遗传多样性研究奠定了基础。这将为拓宽各地区谷子资源的遗传背景,加强种食创新及新基因挖掘提供更多的可能性。4、谷子DNA指纹图谱数据库的构建及食种鉴别:根据扩增产物毛细管电泳结果读取、统计、分析建立135份谷子种食资源的DNA指纹图谱数据库,每个食种的指纹图谱具有唯一性,并实现对谷子食种的鉴别。
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