【摘 要】
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本研究基于SSR分子标记技术选用了5个来自不同国家的甜菜品种,采用18对甜菜SSR核心引物对处理方式不同的甜菜样本进行扩增,通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,比较单株、单株混合样本及其随机混合样本扩增的等位基因数目并分析品种的各项遗传参数,探究并获得甜菜品种的取样策略;再通过获得的最适取样策略,筛选22对SSR核心引物对111份甜菜登记品种进行遗传多样性分析,将电泳数据进行整合和数据分析,构建了1
【基金项目】
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财政部和农业农村部:国家糖料现代农业产业技术体系“甜菜高品质品种改良”(CARS-170111);
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本研究基于SSR分子标记技术选用了5个来自不同国家的甜菜品种,采用18对甜菜SSR核心引物对处理方式不同的甜菜样本进行扩增,通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,比较单株、单株混合样本及其随机混合样本扩增的等位基因数目并分析品种的各项遗传参数,探究并获得甜菜品种的取样策略;再通过获得的最适取样策略,筛选22对SSR核心引物对111份甜菜登记品种进行遗传多样性分析,将电泳数据进行整合和数据分析,构建了111份甜菜登记品种的分子身份证,为我国甜菜登记品种大型指纹数据库的构建奠定了基础,为甜菜品种资源整合、品种审定登记以及知识产权保护诸多方面提供一定的科学依据。主要研究结果如下:(1)5个甜菜品种单株间具有一定的遗传变异,建立的技术体系可用于大多数甜菜品种的遗传多样性研究:一般情况下单株混合样本可以扩增出单株DNA的全部带型;在不同梯度下的单株DNA随机混合样本的扩增带型及遗传参数分析中,可看出随着样本容量的增大,有效等位基因数Ne、Shannon’s信息指数I、Nei’s期望杂合度He趋于平稳,其中混合数为10时,指标间的标准差小于0.1,变幅最小;最终以样本量和遗传参数的变化关系,可以确认在用SSR技术构建甜菜品种指纹图谱时,10个单株混合提取的DNA样本,为最优取样策略。(2)22对引物共检测到101个等位基因,每对引物检测出3~7个等位基因,平均值为4.5个;Shannon多样性指数(I)为0.60~1.73,平均值为0.95;Nei’s期望杂合度(He)为0.41~0.79,平均值为0.59;PIC值范围为0.91~0.99,平均值为0.96,22对引物可用于区分甜菜品种。利用UPGMA聚类分析,可将111份材料划为3个类群(G1~G3),聚类结果大致与其地理来源一致;通过获得的等位基因计算遗传距离,111份甜菜品种的遗传距离范围为0.06~0.57,平均值为0.33,甜菜品种间具有一定的遗传多样性。(3)基于最少引物区分最多品种的原则,通过UPGMA聚类分析,发现仅用6个SSR引物组合可将全部材料区分,基于6对SSR引物扩增的结果,使用数字与英文的形式,通过在线二维码软件,构建的111份甜菜登记品种的分子身份证,丰富了甜菜品种指纹图谱的可视化形式,从而提高品种鉴定的效率,保护育种者及消费者权益。
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