【摘 要】
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我国非主要农作物品种由审定改为登记制度后,国内对甜菜品种认定和保护的需求变得迫切,如何对这些甜菜品种进行准确鉴定对育种者权益保护和新品种推广等具有重要意义。DNA条形码技术所用DNA片段易扩增并具有足够的种内、种间差异,可以对物种进行准确、快速自动的鉴定。目前,对于甜菜的DNA条形码技术还没有报道,因此本试验选取核基因组片段和单亲遗传的叶绿体基因组作为核心DNA条形码筛选库,以单片段和多片段序列组
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我国非主要农作物品种由审定改为登记制度后,国内对甜菜品种认定和保护的需求变得迫切,如何对这些甜菜品种进行准确鉴定对育种者权益保护和新品种推广等具有重要意义。DNA条形码技术所用DNA片段易扩增并具有足够的种内、种间差异,可以对物种进行准确、快速自动的鉴定。目前,对于甜菜的DNA条形码技术还没有报道,因此本试验选取核基因组片段和单亲遗传的叶绿体基因组作为核心DNA条形码筛选库,以单片段和多片段序列组合分析不同甜菜品种间遗传差异和亲缘关系并以此来构建系统发育树,判断DNA条形码技术在甜菜品种分类鉴别上的可行性,初步建立甜菜品种鉴定体系。本试验选取7个片段,包括2个核基因片段(ITS,ITS2)及5个叶绿体基因片段(两个编码区片段rbcL和matK,三个非编码区片段trnL-F,psbA-trnH,tr nT-trnL)扩增84个甜菜品种的相应片段,各片段扩增与测序成功率均为100%,扩增产物测序后片段长度比较结果为:trnL-F>matK>trnT-trnL>rbcL>ITS>ITS2>p sbA-trnH,其中trnL-F序列最长约为896bp,psbA-trnH序列最短,为232bp,各片段长度均满足DNA条形码的要求。基于分子进化理论分析,比较各序列种内和种间差异的分布、各单一序列及片段组合鉴定成功率,运用单一片段和组合片段分别对84个甜菜品种进行鉴定。结果表明:trnT-trnL序列单倍型数量和单倍型多样性最高,有17个单倍型,单倍型多样性为0.583,说明trnT-trnL序列在甜菜中进化速率较快,遗传差异较大。trnL-F,matK,rbcL,ITS序列单倍型数量和单倍型多样性平均为6个和0.115,进化速率适中。psbA-trnH序列单倍型数量和单倍型多样性最低,分别为4和0.024,进化速率较低。单片段中trnT-trnL鉴定成功率最高,为94.0%,可以作为DNA条形码候选序列,是适合甜菜DNA条形码研究的DNA片段。matK鉴定成功率最低。基于叶绿体DNA片段组合,所有品种分为三组,基于甜菜核ITS片段组合,所有品种分为两组,系统发育分析表明组内品种在育种上具有较近的亲缘关系。组合片段与单一片段相比,鉴定率均有较大幅度提高,本试验所用片段组合作为甜菜DNA条形码对于甜菜品种的鉴定成功率优于单片段,trnT-trnL+trnL-F+psbA-trnH+rbcL+matK+ITS+ITS2 片段组合与 叶绿体trnT-trnL+trnL-F+psbA-trnH+rbcL+matK组合可以鉴别本试验全部甜菜品种。考虑到试验成本与试验的复杂程度,本试验结果推荐叶绿体trnT-trnL+trnL-F+psbA-trnH+rbcL+matK组合作为甜菜DNA条形码用于甜菜品种的鉴定。
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