杂交棉品种SSR核心引物的筛选与真实性和纯度鉴定

论文摘要

目前生产上种植的棉花品种数目繁多,乱、杂、假的现象非常普遍,给棉花生产和品种管理带来很大的影响。保证生产上推广品种的真实性、纯度是其中有力的措施之一。SSR分子标记技术在鉴定杂交棉真实性和纯度方面具有明显优势。但由于杂交棉品种遗传背景窄、品种间多态性低,并且SSR引物数量大、信息含量差别大等原因,SSR标记在杂交棉品种真实性和纯度鉴定上的应用方面仍存在很多问题。该研究的目的就是针对杂交棉进行多态性SSR标记核心引物筛,利用核心引物对杂交棉品种进行了真实性、纯度鉴定,简化和优化鉴定技术及统计方法以及评价我国杂交品种的遗传多样性,为棉花新品种选育和良种繁育提供理论和实践依据。获得的主要结果如下：1.以2008年参加长江流域区试的42个杂交种及华中农业大学提供的杂交种华杂棉H318计43个品种为材料,对Cotton Microsatellite Database （http://www.cottonssr.org）网站上公布的2200对引物进行筛选,得到80对综合表现良好的引物。以各单位育种家提供的37个推广杂交棉品种为材料,对80对引物进行验证和评价,最终选择扩增条带清晰、重复性好且分辨能力强的56对引物为核心引物。验证结果表明,56对引物具有很好的代表性、实用性、可靠性。2.56对SSR引物在37个杂交棉品种共检测到95个多态性位点,变幅为1-3个,共检测到161个基因型,平均每个位点有1.69个,变幅为2-7个。利用10对核心引物通过组合的方式可以将37个验证品种完全区分开,这10对引物推荐作为品种纯度和真实性鉴定的首选核心引物。3.利用NTSYS-PC V2.1软件对37个品种SSR分子标记进行聚类,结果显示37个品种基本被分为黄河流域棉区和长江流域棉区两个亚群。4.用分子标记技术和田间性状考察两种方法鉴定鄂杂棉10号、C11l、华杂棉H318三个杂交棉品种的纯度,两种鉴定方法测得的纯度值均为华杂棉H318>鄂杂棉10号>C111,但分子标记检测结果要低于田间性状鉴定结果。5.提出一种新型纯度统计计算方法,与目前普遍应用的方法进行比较,两种方法结果差异不显著。理论上新型计算方法更准确,更好的揭示每个单株的遗传信息,对目前杂交种研究具有一定的生物学意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1 我国棉花品种改良历史
• 2 我国棉花品种现状
• 2.1 品种选育类型及种植
• 2.2 棉花品种推广中存在的问题
• 2.2.1 棉花品种多乱杂
• 2.2.2 杂交棉制种中存在的安全隐患
• 2.2.3 杂交种品种鉴定技术不配套
• 3 棉花品种资源的遗传多样性研究
• 4 棉花品种纯度和真实性鉴定
• 4.1 棉花品种纯度和真实性鉴定方法
• 4.1.1 形态学鉴定
• 4.1.2 物理化学鉴定
• 4.1.3 生化鉴定
• 4.1.4 分子标记鉴定
• 4.2 核心引物与多态性
• 4.2.1 核心引物概念及研究进展
• 4.2.2 核心引物的材料选择
• 4.3 纯度和真实性鉴定的重点和难点
• 5 本研究的目的和意义
• 材料与方法
• 1 实验材料
• 1.1 引物筛选材料
• 1.2 核心引物验证材料
• 1.3 真实性和纯度鉴定材料
• 2 实验方法
• 2.1 材料的种植
• 2.2 实验材料DNA提取及PCR扩增凝胶电泳
• 2.3 分子标记鉴定带型记录方法
• 2.4 引物的筛选、验证与评价
• 2.4.1 筛选和确定核心引物
• 2.4.2 核心引物评价与验证
• 2.5 纯度及真实性鉴定
• 2.5.1 共显性引物鉴定法
• 2.5.2 核心引物鉴定法
• 2.5.3 田间纯度鉴定
• 结果与分析
• 1 核心引物
• 1.1 核心引物筛选
• 1.2 核心引物的确定与验证
• 1.3 核心引物评价
• 1.3.1 核心引物的代表性
• 1.3.2 核心引物的实用性
• 1.3.3 核心引物对杂交棉品种的遗传多样性分析
• 2 杂交品种的真实性和纯度鉴定的方法
• 2.1 纯度统计和计算方法
• 2.1.1 其中第一种为目前普遍使用的统计方法
• 2.1.2 第二种为笔者提出的新型统计方法
• 2.2 两种统计方法的区别
• 3 杂交棉品种的真实性和纯度的鉴定结果的比较分析
• 3.1 共显性引物鉴定法
• 3.1.1 第一种统计方法
• 3.1.2 第二种统计方法
• 3.2 核心引物鉴定法
• 3.2.1 位点纯度平均值统计计算法
• 3.2.2 个体假位点纯度统计计算法
• 3.4 田间鉴定结果
• 讨论
• 1 核心引物种类和数量确定
• 2 个体假位点纯度统计计算法对棉花杂交种的生物学意义
• 3 应用分子标记进行纯度与真实性鉴定的可行性和突破口
• 4 分子标记鉴定品种真实性和纯度仍需解决的问题
• 参考文献
• 附录
• 致谢