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1、郭承亮,男,(1982-),湖北黃岡人,碩士研究生,畢業(yè)于華中農(nóng)業(yè)大學(xué),現(xiàn)主要從事種子質(zhì)量檢測和分子標(biāo)記輔助育種等研究。E-mail:51097143@qq.com。SSR分子標(biāo)記在雜交稻種子純度精確鑒定中的應(yīng)用郭承亮(湖北省種子集團有限公司武漢430602)摘要:傳統(tǒng)的田間小區(qū)種植純度鑒定方法由于時間滯后不能滿足種子企業(yè)的需求,而現(xiàn)有的SSR標(biāo)記檢測雜交水稻種子純度的方法,雖能有效鑒定出雜交種的父、母本,但不能將一些混雜的雜株、串粉所致的雜交種區(qū)分開,也無法滿足種子企業(yè)的全面質(zhì)量信息需求。本文結(jié)合自身工作實踐,介紹了一種利用篩選的多
2、對SSR分子標(biāo)記深入檢測雜交水稻種子純度及開展雜株類型定量鑒定的方法,這種方法不僅能更精確的檢測雜交水稻種子純度,還能將種子所含的雜株類型及其各自占比鑒定出來,為種子企業(yè)提供更準(zhǔn)確、更全面的質(zhì)量信息和可操作性強的加工處理辦法。本方法廣泛適用于各種子企業(yè)對主營骨干水稻品種的質(zhì)量監(jiān)控和生產(chǎn)經(jīng)營決策。關(guān)鍵詞:SSR分子標(biāo)記純度鑒定雜株類型定量鑒定純度是種子質(zhì)量的核心指標(biāo),既是種子企業(yè)生存的根本,也是企業(yè)種子加工、銷售決策的關(guān)鍵依據(jù)。種子純度檢測主要有海南種植鑒定(以下簡稱“南鑒”)、正季種植鑒定(以下簡稱“正鑒”)以及SSR分子標(biāo)記鑒定等方
3、法。這三種方法各有特點:南鑒和正鑒是以田間小區(qū)種植方式,從植株的典型特性判別、鑒定種子純度。南鑒具有鑒定相對準(zhǔn)確、時間相對提前的優(yōu)點,但海南冬季屬短日低溫條件,感光類型及兩系不育系均表現(xiàn)為正常結(jié)實,對雜交稻尤其是兩系雜交稻種子純度的鑒定結(jié)果往往失真;正鑒具有鑒定準(zhǔn)確、鑒定結(jié)果與大田生產(chǎn)實際吻合度高的優(yōu)點,但時間明顯滯后。從歷年發(fā)生的重大種子純度事故來看,絕大多數(shù)是在得知種子純度不合格之前種子已經(jīng)銷售到千家萬戶無法召回,最終釀成無法挽回的損失。SSR分子標(biāo)記是從DNA水平上檢測生物個體差異,具有多態(tài)性高、譜帶擴增穩(wěn)定、技術(shù)成熟、檢測時間
4、短、不受環(huán)境影響等特點,9在雜交水稻種子純度鑒定研究中得到了越來越廣泛的應(yīng)用[1]。本文詳細(xì)介紹了SSR分子標(biāo)記在雜交稻種子純度及雜株類型定量鑒定中的應(yīng)用,為種子企業(yè)在雜交稻種子純度的檢測上提供更精確的鑒定方法。1SSR分子標(biāo)記的原理、特點及在雜交水稻純度鑒定中的應(yīng)用現(xiàn)狀1.1SSR分子標(biāo)記的原理SSR也稱為微衛(wèi)星DNA(microsatelliteDNA)、短串聯(lián)重復(fù)(tendom-repeats)或簡單序列長度多態(tài)性(simplesequencelengthporlymorphism),它通常是指基因組中由1~6個核苷酸組成的基本
5、單位重復(fù)多次構(gòu)成的一段DNA,廣泛分布于基因組的不同位置,長度一般在200bp以下,相同座位上的重復(fù)序列由于重復(fù)次數(shù)不同而產(chǎn)生了等位基因的多態(tài)性,SSR引物就是根據(jù)這些區(qū)域串連數(shù)目的差異造成的多態(tài)性設(shè)計而成的[2-5]。1.2SSR分子標(biāo)記的特點SSR分子標(biāo)記廣泛、隨機、均勻分布于作物基因組,參與遺傳物質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變、基因調(diào)控等過程,直接反映種子遺傳物質(zhì)在DNA水平上的差異。具有以下幾個特點:1、準(zhǔn)確性高、數(shù)量豐富,覆蓋整個基因組,提供的信息量高;2、多態(tài)性好,多數(shù)SSR序列無功能作用,增加或減少幾個重復(fù)序列的頻率高,因而在品種間具廣泛
6、位點變異,多態(tài)性強;3、重復(fù)性好,使用簡單,結(jié)果穩(wěn)定;4、SSR標(biāo)記兩側(cè)的序列具有高度的保守性,它使我們可以在一個物種的微衛(wèi)星研究中利用另一物種的研究結(jié)果,從而更快更準(zhǔn)確地找到該物種中更多的SSR9位點,每個位點由設(shè)計的引物順序決定,便于相互交流、合作開發(fā)引物;5、屬共顯性遺傳,符合孟德爾式遺傳定律,不易被自然選擇和人工選擇所淘汰;6、易于利用PCR技術(shù)分析,分析簡便,所需DNA樣品量少,僅需微量組織就能進行有效地分析鑒定,經(jīng)濟簡便;7、不受季節(jié)、環(huán)境的影響,并且鑒定的時間快。1.3SSR標(biāo)記在雜交稻純度鑒定上的應(yīng)用現(xiàn)狀彭鎖堂等[2]
7、選用分布于水稻12條染色體上的26對引物對9個雜交稻組合及其親本進行了SSR分析,能夠有效地區(qū)分所有的恢復(fù)系和大部分不育系,并對雜交稻組合汕優(yōu)63和兩優(yōu)培九進行了單粒種子SSR鑒定,所測純度與田間種植鑒定純度非常接近,認(rèn)為SSR標(biāo)記適合于雜交水稻種子純度鑒定;辛業(yè)蕓等[3]應(yīng)用SSR分子標(biāo)記技術(shù)對5個超級雜交稻組合及其9個親本進行鑒定,找到在雜交稻組合及其親本間具有多態(tài)性的引物,篩選出5對引物分別作為鑒定這5個超級雜交稻組合的特異引物;詹慶才等[4-5]利用多態(tài)性好的兩對SSR標(biāo)記引物分別對參試的威優(yōu)46和金優(yōu)207進行了純度鑒定,能
8、有效地將摻假的種子與真種子區(qū)分開;通過進一步研究,優(yōu)化了利用SSR分子標(biāo)記快速鑒定雜交水稻種子純度的技術(shù)體系,縮短了檢測時間,推進了該技術(shù)在雜交水稻種子純度鑒定中的應(yīng)用。當(dāng)前,SSR分子標(biāo)記技術(shù)已廣泛應(yīng)用于雜交水稻種子純