基于SSR與SNP標記的棉花品種鑒定與指紋庫構(gòu)建研究.pdf

1、棉花品種DNA指紋庫的構(gòu)建在棉花品種純度與真實性鑒定、品種權(quán)登記保護、區(qū)試及審定品種質(zhì)量監(jiān)控等方面具有重要的應用價值，對理清我國主栽棉花品種的血緣關(guān)系、種質(zhì)創(chuàng)新及新品種選育具有重要的指導意義。本論文研究目的是以SSR與SNP標記為技術(shù)手段，通過對從DNA快速提取方法、核心引物的篩選與綜合評價、熒光多重PCR復合擴增體系與毛細管電泳檢測平臺、SNP芯片平臺、KASP檢測平臺，品種真實性標準的研制、DNA指紋庫的構(gòu)建及數(shù)據(jù)庫軟件管理系統(tǒng)的開

2、發(fā)等方面進行全面系統(tǒng)的研究。本論文形成如下研究結(jié)果:
　　(1)以棉花干種子為材料，建立了一種單粒棉種DNA快速提取方法，相比以棉花幼苗葉片為材料的DNA提取法，降低實驗成本的同時大大提高了工作效率。本方法不僅適用于常規(guī)聚丙烯酰胺凝膠電泳的SSR分析，也可以滿足毛細管電泳檢測平臺、SNP芯片平臺及KASP檢測平臺對高質(zhì)量DNA的要求。
　　(2)采用分步篩選策略，對3299對候選引物進行綜合評估，獲得52對多態(tài)性高、穩(wěn)定性好

3、、分布于棉花26條染色體的SSR核心引物。采用核心引物組合法構(gòu)建了96份來源于中國三大棉區(qū)的主栽棉花品種DNA指紋圖譜。長江流域棉區(qū)品種間遺傳差異最大，新疆棉區(qū)次之，黃河流域棉區(qū)最小，雜交種間的遺傳差異大于常規(guī)種，來源于同一棉區(qū)的品種在一定程度上親緣關(guān)系相近。
　　(3)結(jié)合多重PCR和五色熒光技術(shù)，研究分析了棉花品種各種SSR熒光峰型特點，雜交種雜合峰的表現(xiàn)形式，總結(jié)了熒光多重PCR組合建立的基本原則。并對多色熒光標記檢測技術(shù)與

4、常規(guī)聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測技術(shù)進行了比較研究，分析了各自的優(yōu)缺點，探討了兩種檢測技術(shù)結(jié)合使用的方式。
　　(4)基于毛細管電泳檢測系統(tǒng)，構(gòu)建了138份棉花主栽品種的DNA指紋數(shù)據(jù)庫，并開發(fā)了數(shù)據(jù)庫軟件管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了品種信息查詢、品種比較、親子鑒定、特異性鑒定及指紋圖譜繪制五大功能。初步建立了高通量的棉花SSR指紋檢測與數(shù)據(jù)分析平臺，提出了不同品種間的差異判別標準。
　　(5)利用篩選評估獲得的一套SNP標記對陸地棉品種進行

5、了基因分型與遺傳多樣性分析，并與SSR標記的分析結(jié)果進行了比對。比對結(jié)果表明，單個SSR標記的鑒別能力強于SNP標記;相比SNP標記，SSR標記更易實現(xiàn)純合穩(wěn)定;SNP與SSR標記所反應的陸地棉遺傳多樣性整體水平幾乎相同，而不同品種間的遺傳相似度差異卻非常大;基于SSR標記的聚類結(jié)果與地理來源有一定的相關(guān)性，而SNP標記的聚類結(jié)果與品種間的親緣關(guān)系具有更好的吻合度。
　　(6)基于63K的棉花SNP芯片，利用代表性的材料進行了SN