分子植物育种
(
网络版
), 2012
年
,
第
10
卷
,
第
1199
-
1205
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2012, Vol.10, 1199
-
1205
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1200
研究背景
作物高产离不开优良的品种,种子质量直接关
系到“三农”问题。种子纯度是保证优良品种增产
潜力得以发挥的关键因素,因而品种纯度检验对保
证种子质量具有重要意义。从遗传学角度上来看,
品种纯度和真伪鉴定实质上是对品种基因型的鉴
定。近年来,随着国家和企业的大量投入,加快了
玉米育种速度。品种数量增多给种子管理部门、品
种保护部门以及广大的种子生产者、经营者和种植
者带来诸多不便,另一方面也给一些单位和个人以
可乘之机,经常出现以甲品种充当乙品种、以未审
定品种充当审定品种或以劣质品种充当畅销优质
品种等现象
(
左生力等
, 2008)
。每年省级玉米品种预
备试验、区域试验中有很多品种参试,而参试品种
的特异性、一致性、纯度以及参试品种与已经审定
品种是否雷同或近似,长期以来一直是预备试验、
区域试验工作中的重点和难点
(
朱卫红等
, 2007)
。以
往种子鉴定采用形态鉴别或蛋白质电泳技术,但较
难识别和区分。又由于我国玉米生产上使用的亲本
自交系较为集中,造成种质基础日趋狭窄,原有的
检测方法已不能满足实际需要,实践中迫切需要开
发新的检测技术
(
罗黎明等
, 2011;
梅眉和陆璐
,
2005;
王凤格等
, 2005)
用于检测传统鉴定方法难以
判别品种间的亲缘关系。
NY/T1432
-
2007
《玉米品种鉴定
DNA
指纹方
法》是中华人民共和国农业行业标准,即玉米
(
Zea
mays
L.)
品种依据
SSR
分子标记的
DNA
指纹鉴定
标准方法
(
张文玲
, 2008)
。该方法适用于玉米自交系
和单交种的品种真实性和品种纯度鉴定,同时可高
效、准确地检测生物体中的遗传变异。本文依据该
标准检测
222
个云南玉米新品种的种子纯度,初步
建立其指纹图谱,并进行遗传多样性分析,为云南
省玉米新品种登记注册、遗传资源评价及亲缘关系
分析提供理论依据和技术支持,对规范种业市场以
及对玉米新品种权保护具有重要意义。
1
结果与分析
1.1 SSR
标记多态性分析
222
个玉米品种在
20
对多态性位点上共检测到
115
个等位基因数
(
表
1)
,平均每个标记
5.75
个,变
幅
3~9
个,其中引物
bnlg1450
多态性最高,在供试
品种中共检测到
9
个多态性片段;引物
bnlg1496
和
bnlg161
次之,分别检测到
8
个多态性条带;引物
mmc0191
,
umc1225
,
umc2163
表现出较高的多态
性,分别检测到
7
个多态性片段;但引物
bnlg439
,
umc1705
多态性差,都只在供试品种中检测到
3
个
多态性条带。
20
个微卫星标记检测到的等位基因数
大致呈梯形分布。
20
个微卫星标记总的有效等位基
因数为
85.132 7
个
(
表
1)
,平均每个标记
4.256 6
个,
变幅
1.964 8~7.333 5
个,其中引物
bnlg161
的有效
等位基因数最多,为
7.333 5
个,而引物
bnlg439
的
有效等位基因总数最少,为
1.964 8
个。
20
个微卫
星标记的有效等位基因数大致呈梯形分布。
用
Shannon
多样性指数
(I)
、多态性信息含量
(PIC)
和标记索引数
(MI)
来衡量玉米品种的遗传多
样性水平
(
表
1)
,
Shannon
多样性指数平均值
1.508 7
,
变化幅度
0.851 5~2.042 1
;多态性信息含量平均值
为
0.729 0
,变动范围
0.491 1~0.863 6
;标记索引指数
平均值为
4.317 5
,变幅
1.473 3~7.707 0
。其中引物
bnlg439
的
I
值,
PIC
值和
MI
值最小,分别为
0.851 5
,
0.491 1
和
1.473 3
;引物
bnlg1450
的
I
值,
MI
值最
大,分别为
2.042 1
和
7.707 0
;引物
bnlg161
的
PIC
值最大,为
0.863 6
。
从表
1
中看出,用来衡量分子标记的多态性指
标,即等位基因数
(Na)
,多态性信息含量
(PIC)
和标
记索引值
(MI)
,并不完全一致,如引物
bnlg1450
的检
测到等位基因数最多,但多态性信息含量为
0.856 3
,
并不是
PIC
值的最大引物,
PIC
值最大的引物是
bnlg161
,
PIC
值达
0.863 6
,而引物
bnlg1450
的
MI
值最大,为
7.707 0
。尽管这
3
个指标并不完全反应
引物的多态性,但是多态性信息含量
(PIC)
和标记索
引值
(MI)
基本随着引物检测到等位基因数目的增加
而增大,即在一定程度上代表
SSR
标记的多态性。
分析等位基因的出现频率发现,只有少数标记
座位上的等位基因出现频率较为均衡,大部分标记
座位上的等位基因出现频率差异很大,且在一个标
记座位上存在
1~2
个等位基因的出现频率明显高于
其他等位基因,可称其为主导等位基因。从表
2
可
知,引物
mmc0191
,
bnlg1496
,
bnlg2291
和
umc1705
位点内最大的等位基因频率与最小的等位基因频率
的比值
(MAX/MIN)
分别为
2.318 5
,
2.784 5
,
2.920 8
,
1.500 4
,表明其标记座位上的等位基因出现频率
比较均衡,而其他标记座位上
MAX/MIN
值均大
于
3.000 0
,表明这些位点上存在主导等位基因现
象,其中有
5
对引物
bnlg1792
,
phi080
,
phi065
,
bnlg1191
,
umc2163
的主导等位基因现象突出,其
MAX/MIN
值大于
10.0000
,
MAX/MIN
值分别为
29.132 7
,
13.349 9
,
13.407 3
,
10.418 2
,
14.820 2
。