不结球白菜SSR标记引物组及其在品种鉴定中的应用
技术领域
本发明属于分子生物学分子标记领域,特别涉及一种不结球白菜SSR标记引物组及其在品种鉴定中的应用。
背景技术
不结球白菜(Brassica campestris L.ssp.chinensis,2n=20),为十字花科(Cruciferae)芸苔属(Brassica)芸苔种中的一个亚种,俗称白菜、青菜、小白菜、油菜,后逐渐引入日本、北美和欧洲等国家,已成为世界性蔬菜作物。
利用杂种优势是大幅度提高作物产量的最有效途径之一。种子纯度鉴定大多采用形态学鉴定及生化鉴定法。形态鉴定法虽然直观,但费时、费工,且许多性状易受外界环境的影响,因此常常影响鉴定的准确性。利用同工酶和蛋白质电泳图谱的鉴定技术具有灵敏度高、准确、易操作等优点,但同工酶位点及蛋白质种类有限,难以满足种子纯度和种质资源及育种工作发展的需要。随着分子生物学技术的飞速发展,DNA分子标记技术为不结球白菜杂交品种种质鉴定提供了新的途径。SSR、SRAP、AFLP、RAPD等标记均被应用于品种鉴定研究中。SSR标记较其他标记具有共显性,多态性高、扩增稳定,简单快速经济等特点,可被用来构建DNA指纹图谱,且高效准确地进行品种鉴定。
发明内容
本发明的目的在于提供一套不结球白菜SSR标记引物组。
本发明的第二目的在于利用上述SSR标记引物组,构建不结球白菜杂交品种的SSR指纹图谱。
本发明的第三目的在于利用SSR指纹图谱鉴别不结球白菜杂交品种的方法。
为实现上述目的,具体技术方案如下:
本发明的不结球白菜SSR标记引物组,所述引物组包括核苷酸序列如序列表SEQ ID No.1~62所示引物。
利用上述SSR标记引物组构建不结球白菜杂交品种的SSR指纹图谱的方法,包括如下步骤:
(1)提取47份不结球白菜杂交品种(见表1)的基因组DNA;
(2)采用如序列表SEQ ID No.1-62所示引物进行SSR-PCR扩增;
(3)将步骤(2)的扩增产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳后银染检测;
(4)基于SSR数据统计分析,根据特异性谱带构建DNA指纹图谱(如图1)。
所述步骤(2)中的SSR-PCR扩增体系为20μL,包括60ng的DNA模板、200ng的引物、0.2mmol/L的dNTP、2.5mmol/L的MgCl和0.2U的Taq酶;
所述步骤(2)中的SSR-PCR扩增程序为:94℃预变性5min;94℃变性1min,适宜温度下退火1min,72℃延伸1min,共32个循环(退火温度在50~60℃,根据引物的Tm确定);72℃延伸10min,4℃保存;
所述步骤(4)中的指纹图谱是指在电泳图的相同迁移率位置上,观察某一引物有无扩增条带,有带记为“1”,无带记为“0”,缺带记为“9”,建立0/1数据矩阵图,绘制而得。
本发明的一种利用SSR指纹图谱鉴别不结球白菜杂交品种的方法,包括如下步骤:
(1)提取待测不结球白菜样品基因组DNA;
(2)根据鉴定品种所需,选取SSR标记引物如序列表SEQ ID No.1-62所示,进行SSR-PCR扩增;
(3)将步骤(2)的扩增产物进行聚丙烯酰胺凝胶电泳后银染检测;
(4)根据数据统计分析,参照不结球白菜杂交品种的SSR指纹图谱,进行不结球白菜杂交品种的鉴定。
所述步骤(2)中的SSR-PCR扩增体系为20μL,包括60ng的DNA模板、200ng的引物、0.2mmo l/L的dNTP、2.5mmol/L的MgCl和0.2U的Taq酶。
所述步骤(2)中的SSR-PCR扩增程序为:94℃预变性5min;94℃变性1min,适宜温度下退火1min,72℃延伸1min,共32个循环(退火温度在50~60℃,根据引物的Tm确定);72℃延伸10min,4℃保存。
有益效果
本发明利用31对SSR引物将47个不结球白菜品种完全区分开,其中4个品种具有各自的特异性引物,其余43个品种可利用至少2对引物将各自区分开。为了更加快速准确的鉴定品种,绘制了31对引物的指纹图谱,从而为品种鉴定、遗传分类以及新品种权益保护提供了一定的理论依据,为我国不结球白菜资源的DNA指纹库的构建作了补充。
附图说明
图1为不结球白菜杂交品种的SSR指纹图谱,a对应其中的15对引物,b对应其余16对引物。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例
1.实验材料取材
以47份不结球白菜杂交品种为材料(见表1),供试材料均由长征种子公司提供。
表1
编号 |
品种名称 |
来源类型 |
1 |
A×广5×54-1 |
组合 |
2 |
A×冠111×冠112-1 |
组合 |
3 |
A×金28226×金282261 |
组合 |
4 |
A×专1345×专13453 |
组合 |
5 |
A×金28226×金282261 |
组合 |
6 |
A×B1×B12 |
组合 |
7 |
A×铭11×铭112 |
组合 |
8 |
富2136(北京)×绿2431(天津) |
组合 |
9 |
5137(北京)×绿2431(天津) |
组合 |
10 |
5138(北京)×专13451(日本) |
组合 |
11 |
冠532(日本)×高苏131342(苏州) |
组合 |
12 |
冠532(日本)×韩2251(韩国) |
组合 |
13 |
绿冠2431(天津)×华铭122(北京) |
组合 |
14 |
韩2251(韩国)×高苏131342(苏州) |
组合 |
15 |
韩2251(韩国)×13837(上海) |
组合 |
16 |
韩2251(韩国)×广71(广州) |
组合 |
17 |
迷2322(日本)×高苏131342(苏州) |
组合 |
18 |
迷2322(日本)×广71(广州) |
组合 |
19 |
104634(上海)×广54(广州) |
组合 |
20 |
104634(上海)×华冠532(日本) |
组合 |
21 |
104634(上海)×13813(上海) |
组合 |
22 |
华铭122(北京)×韩2265(韩国) |
组合 |
23 |
华铭122(北京)×韩2261(韩国) |
组合 |
24 |
华铭122(北京)×韩1123(韩国) |
组合 |
25 |
华铭122(北京)×高苏131342(苏州) |
组合 |
[0033]
26 |
华铭123(北京)×巨321(天津) |
组合 |
27 |
富2132(北京)×铭122(日本) |
组合 |
28 |
10212(上海)×冠131 |
组合 |
29 |
华冠131(日本)×10212(山东) |
组合 |
30 |
富2136(北京)×华冠131(日本) |
组合 |
31 |
富2132(北京)×10212(山东) |
组合 |
32 |
富5138(北京)×10212(山东) |
组合 |
33 |
10212(山东)×迷2322(日本) |
组合 |
34 |
金(福建)×高苏(苏州) |
组合 |
35 |
韩2262(韩国)×迷2322(日本) |
组合 |
36 |
苏(苏州)×金(福建)
|
组合 |
37 |
苏(苏州)×7211(上海) |
组合 |
38 |
华铭111(北京)×冠131(日本) |
组合 |
39 |
华冠131(日本)×铭111(北京) |
组合 |
40 |
金282261(福建)×高苏(苏州) |
组合 |
41 |
金82633(福建)×金282662(福建) |
组合 |
42 |
32476(上海)×富5138(北京) |
组合 |
43 |
32476(上海)×富5131(北京) |
组合 |
44 |
32476(上海)×富1312(北京) |
组合 |
45 |
四31(上海)×四24(上海) |
组合 |
46 |
春(北京)×13814(上海) |
组合 |
47 |
四40(上海)×四32(上海) |
组合 |
2.供试材料DNA提取
参照charters的CTAB法,稍加改动,具体操作步骤如下:
1)叶片清洗:选取3-4叶期幼苗的幼嫩叶1-2片,用纯净水洗干净,纱布吸干,放置-80℃冷冻保存;
2)叶片研磨:将冷冻的叶片放入研钵中,加入适量液氮,在保持叶片冷冻的条件下快速研磨成粉末,将粉末转入1.5ml离心管中,快速加入CTAB提取液(表2);
3)提取:每只离心管加入65℃预热的CTAB裂解液(表3)500μl,65℃水浴60分钟,每10分钟摇匀一次;
4)去蛋白:加-20℃预冷的酚-氯仿-异戊醇(体积比25:24:1)500μl混匀,4℃条件下12000转离心10分钟,吸取上清液;
5)沉淀:加入-20℃预冷的异丙醇500μl,混匀后沉淀30分钟以上,4℃条件下8000转离心10分钟,去掉上清液,在室温条件下晾干;
6)去RNA:加RNA酶液300μl,在37℃水浴条件下消化30分钟;
7)二次去蛋白:加-20℃预冷的氯仿-异戊醇(体积比24:1)300μl混匀,4℃条件下12000转离心10分钟,吸取上清液;
8)去离子:加-20℃预冷的7.5mol·L-1醋酸铵100μl混匀,在0℃条件下冰浴20分钟,4℃条件下10000转离心20分钟,吸取上清液;
9)DNA沉淀:加-20℃预冷的无水乙醇900μl,在0℃条件下冰浴20分钟,4℃条件下8000转离心20分钟,去上清液,获得DNA絮状沉淀;
10)DNA洗涤:对DNA沉淀用-20℃预冷的70%乙醇洗两遍,在室温条件下晾干;
11)溶解:加TE溶解和稀释DNA,DNA浓度稀释至50-250ng·μl-1,4℃冰箱内保存;
12)用1%琼脂糖电泳检测DNA分子量大小,用Thermo Scientific EUV测定DNA浓度,稀释到30ng·μl-1。
表2DNA提取缓冲液配制
表3裂解缓冲液配制
3.SSR引物的筛选
根据现有文献已公开的不结球白菜SSR引物的信息(如Kim J S,Chung T Y,King G J,Jin M,Yang T J,Jin Y M,Kim H I,Park B S.2006.A sequence-tagged linkage map of Brassica rapa.Genetics,174(1):29-39.;李海渤,杨军,吕泽文,易斌,文静,傅廷栋,涂金星,马朝芝,沈金雄.2010.甘蓝型油菜SSR核心引物研究.中国油料作物学报, 32(3):329-336.等),将每条候选引物(由上海生物工程公司合成)分别对47份样品进行扩增,SSR扩增体系20μL:60ng的DNA模板、200ng的引物、0.2mmol/L的dNTP、2.5mmol/L的MgCl和0.2U的Taq酶。PCR扩增程序为:94℃预变性5min;94℃变性1min,适宜温度下退火1min,72℃延伸1min,共32个循环(退火温度在50~60℃,根据引物的Tm确定);72℃延伸10min,4℃保存,选出条带清晰、主带明显,多态性高的引物,筛选出的31对SSR引物用于后续试验。
4.所筛引物的SSR分子标记
利用筛选出的31对SSR引物(见表4)对47份材料进行扩增,SSR扩增体系20μL:60ng的DNA模板、200ng的引物、0.2mmol/L的dNTP、2.5mmol/L的MgCl和0.2U的Taq酶。PCR扩增程序为:94℃预变性5min;94℃变性1min,适宜温度下退火1min,72℃延伸1min,共32个循环(退火温度在50~60℃,根据引物的Tm确定);72℃延伸10min,4℃保存。
5.电泳银染显色
扩增产物经非变性的聚丙烯酰胺凝胶电泳,凝胶浓度6-8%,电泳缓冲液为1XTBE,恒压200v,电泳2h左右。电泳结束后,按照以下程序进行银染:固定(0.5%冰乙酸、10%乙醇)15min;渗透(0.2%硝酸银水溶液)12min;蒸馏水漂洗两次;显色(1.5%氢氧化钠、0.5%甲醛)适度;0.75%碳酸钠水溶液终止显色。取出胶板,清水冲洗,晾干,拍照和记录。
表4
6.指纹分析和品种鉴定
在电泳图的相同迁移率位置上,观察某一引物有无扩增条带,有带记为“1”,无带记为“0”,缺带记为“9”,建立0/1数据矩阵图,从而构建指纹图谱(见图1)。
从所得图谱来看,47份不结球白菜杂交品种可以被完全区分开,47份品种中有4份品种具有各自的特异性引物,其余43份品种可利用至少2对引物将各自区分开。其中品种编号18的特异引物为ENA4,品种编号19的特异引物为CN48,品种编号38的特异引物为ENA19,品种编号42的特异引物为Bn38A,品种编号47的特异引物有两个,为PBCGSSRBo15、CB10373。
利用这样一套经济简便的鉴别方法可以有效地保护这些杂交品种的权免受侵犯,同时也为新品种登记测试以及种质遗传特异性提供有力的技术手段。
虽然本发明已将较佳实施例揭示如上,然其并非用以限定本发明的内容,任何熟悉此技艺者,在不脱离本发明的主要精神和内容范围内,当可作各种更动与润饰,因此发明的保护范围应以申请专利的实际权利要求范围为准。