王妍卿 ,裴忠有 ,陳玉春,任麗麗
(1.天津市中農(nóng)大棉花抗性遺傳研究中心,天津 300308;2.天津農(nóng)學(xué)院,天津 300384;3.天津市種子管理站,天津 300061;4.天津中天大地科技有限公司,天津 300384)
小麥?zhǔn)侵袊匾募Z食作物之一,屬自花授粉作物,但在生產(chǎn)過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有異雜株混入情況,嚴(yán)重影響小麥品種的品質(zhì)和產(chǎn)量。因此,為更好地鑒定小麥品種的種子純度,需要一種操作簡單、準(zhǔn)確率高的鑒定小麥品種純度的檢測方法。近年來,SSR(Simple Sequence Repeat)標(biāo)記技術(shù)作為常用的分子檢測技術(shù),具有多態(tài)性水平高、檢測到的信息量大、操作方便、結(jié)果易于分析統(tǒng)計等優(yōu)點(diǎn),越來越受到廣泛重視及應(yīng)用。目前,該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于小麥、大麥、玉米等農(nóng)作物的雜種純度鑒定、遺傳圖譜構(gòu)建、基因定位與克隆等研究。
本研究利用SSR標(biāo)記技術(shù)鑒別濟(jì)麥22與其他2種疑似混雜植株小麥?zhǔn)欠駷橥黄贩N。
供試材料選用濟(jì)麥22(CK)及田間疑似混雜品種(S1、S2),由天津市中天大地科技有限公司提供。
根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn),選擇30對從小麥EST中設(shè)計的SSR引物,由蘇州金唯智生物科技有限公司合成提供。
1.2.1 小麥基因組DNA的提取 濟(jì)麥22及2種疑似混雜株樣品,每個樣品分別選取10個單株小麥葉片,采用CTAB法提取小麥基因組DNA,并通過α-DNA(10 ng·μl-1)對基因組DNA進(jìn)行粗略定量。
1.2.2 PCR擴(kuò)增 以小麥基因組DNA為模板,用30對SSR引物(表1)進(jìn)行PCR擴(kuò)增,擴(kuò)增程序為 95℃ 預(yù)變性5 min,94℃變性20 s,55℃退火20 s,72℃延伸15 s,擴(kuò)增 35個循環(huán),72℃延伸10 min,4℃溫度條件下保存?zhèn)溆谩?/p>
表1 引物列表
1.2.3 SSR特異性引物的篩選 PCR擴(kuò)增產(chǎn)物通過1.5%瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行初步篩選,選擇擴(kuò)增帶型穩(wěn)定、多態(tài)性豐富、重復(fù)性好的引物作為SSR 引物用于變性聚丙烯酰胺凝膠電泳試驗。
1.2.4 變性聚丙烯酰胺凝膠電泳 利用上述SSR篩選引物對濟(jì)麥22、混雜株S1、S2進(jìn)行變性聚丙烯酰胺凝膠電泳試驗,試驗所涉及的藥品試劑及具體方法參見參考文獻(xiàn)[8]。
本試驗采用CTAB法提取小麥基因組DNA,結(jié)果表明DNA條帶清晰,完整性較好(圖1)。雖然沒有使用RNase對基因組DNA中的RNA進(jìn)行消化,但不影響SSR分析。
將DNA樣品使用α-DNA(10 ng·μl-1)進(jìn)行粗定量,將DNA濃度調(diào)整為10 ng·μl-1。
利用1.5%瓊脂糖凝膠電泳進(jìn)行引物初篩。選擇擴(kuò)增條帶清晰、多態(tài)性豐富的引物作為變性聚丙烯酰胺凝膠電泳的篩選引物。通過圖2從30對SSR引物中篩選出10對引物(標(biāo)紅泳道)用于SSR變性聚丙烯酰胺凝膠電泳試驗。
利用17-F/R、18-F/R、19-F/R、20-F/R、23-F/R、24-F/R、26-F/R、27-F/R、29-F/R、30-F/R共10對SSR引物,通過變性聚丙烯酰胺凝膠電泳,對濟(jì)麥22及混雜株進(jìn)行篩選。
圖3顯示,通過不同引物對CK、S1、S2的擴(kuò)增,均能表現(xiàn)出 S2擴(kuò)增帶型與CK結(jié)果一致,而S1出現(xiàn)差異條帶。說明混雜株S2與濟(jì)麥22為同一品種,混雜株S1與濟(jì)麥22不是同一品種。
試驗表明,通過SSR標(biāo)記變性聚丙烯酰胺電泳技術(shù)可以將目標(biāo)品種濟(jì)麥22與兩種疑似田間混雜株進(jìn)行品種鑒別。結(jié)果表明,混雜株S2與濟(jì)麥22是同一品種,在田間表型上S2株高普遍較濟(jì)麥22高2~3 cm,其他表型無差異,推測可能與田間肥水管理、保護(hù)行設(shè)置有關(guān),而混雜株S1在田間表型上株高較濟(jì)麥22高度4 cm左右,且葉片寬度較大,芒較多,與濟(jì)麥22表型存在較大差異,因此,S1與濟(jì)麥22不是同一品種。