CN106011283A - 一种用于冬绿芥蓝杂交种子纯度鉴定的引物及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于冬绿芥蓝杂交种子纯度鉴定的引物及方法,引物SSR引物为BOE353,所述BOE353的序列由SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2组成,所述SEQ ID NO:1序列为:BOE353‑F:5’‑CGTCGGCTCATCTGCTA‑3’;所述SEQ ID NO:2序列为:BOE353‑R:5’‑CCTCGCGACGCTTCTTCA‑3’,同时公开一种鉴定方法。本发明的方法可将‘冬绿芥蓝’杂交种子与其母本、父本种子区分开来,快速检测出杂交种子的纯度;具有快速、准确、低成本,操作简单等优点,能够替代传统杂交种子纯度鉴定的方法,具有较高的商业应用价值。
Description
技术领域
本发明属于分子检测技术领域,尤其涉及一种用于冬绿芥蓝杂交种子纯度鉴定的引物及方法。
背景技术
种子质量是农业生产中的重要元素,其质量的优劣程度直接影响农产品的质量和产量。品种的纯度和真伪鉴定是以形态学标记为依据,这种鉴定方法从农业生产角度具有稳定可靠的优点,但从遗传学角度看,品种的纯度和真伪鉴定是实质上是对品质基因型的鉴定,只有通过鉴定DNA分子本身才能准确可靠的鉴定品种的基因型。DNA分子标记技术是随着分子生物学的发展而发展起来的一种新型的鉴定方法。它具有简便、快速、准确的特点。目前常用的分子标记技术包括AFLP,SRAP,SCAR,SSR等,SSR分子标记分布广泛,且具有共显性和高多态性等特征。加之甘蓝(芥蓝为甘蓝的一个变种)已经完成基因组测序,有足够的SSR标记可以选择。
芥蓝是起源于华南地区的一种特色叶菜,为甘蓝的一个变种。有限的亲本资源以及杂交品种的不断涌现,使得品种间尤其是杂交种子之间的遗传差异越来越小,蔬菜种子的真实性与品种纯度鉴定也越来越难,加之冬绿芥蓝是利用自交不亲和配制而成的杂交一代,在制种的过程中母本有少量的自交结实率,常常会出现假杂种,导致种子遗传纯度下降,给生产造成巨大损失。
“冬绿芥蓝”是以612♀为母本,612♂为父本育成的通过品种审定的杂交种。具有生长势强,产量高,抗病抗逆型强的特点。是华南地区推广面积较多的品种。为了保证优良品种发产生最大的经济效益,因此一种快速、准确、有效的品种鉴定方法非常重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于冬绿芥蓝杂交种子纯度鉴定的引物及方法,旨在解决目前冬绿芥蓝制种过程中,由于母本有少量的自交结实率,常常会出现假杂种,导致种子遗传纯度下降,给生产造成巨大损失的问题。
本发明是这样实现的,一种用于冬绿芥蓝杂交种子纯度鉴定的引物,该用于冬绿芥蓝杂交种子纯度鉴定的引物为SSR引物,所述SSR引物为BOE353,所述BOE353的序列由SEQID NO:1和SEQ ID NO:2组成,所述SEQ ID NO:1序列为:BOE353-F:5’-CGTCGGCTCATCTGCTA-3’;所述SEQ ID NO:2序列为:BOE353-R:5’-CCTCGCGACGCTTCTTCA-3’。
本发明另一目的在于提供一种冬绿芥蓝杂交种子纯度的鉴定方法,该冬绿芥蓝杂交种子纯度的鉴定方法包括以下步骤:
(1)提取芥蓝幼苗基因组DNA;
(2)以芥蓝基因组DNA为模板,使用SSR引物BOE353进行PCR扩增;
(3)对扩增的产物进行凝胶电泳;
(4)对电泳结果进行分析,只有同时具有亲本特异性条带的单株才为真正的杂交种,缺少其中的任意一条带记为假杂种,计算种子纯度,计算方法为:
SSR鉴定杂交种比率(%)=(杂交种带数/总带数)×100%,
其中,SSR引物BOE353产生208bp的母本特异标记,产生218bp的父本特异标记。
进一步,PCR扩增的20μl反应体系为:基因组DNA 5ng,Mg2+0.15mmol·L-1,dNTP0.2mmol·L-1,SSR引物0.25mmol·L-1,Taq酶0.2U。
进一步,PCR扩增的程序为:94℃预变性5min后,94℃变性30s,55℃退火30s,72℃延伸40s,35个循环后,72℃保持7min,然后置于4℃保存待检测。
进一步,冬绿芥蓝DNA的提取方法为:
①用液氮在2ml的离心管内用研杵研磨,在液氮快蒸发干时迅速加入1000μl2%CTAB提取缓冲液,混匀后置于65℃水浴中温浴50min,每隔5min摇动一次;
②静置至室温后在4℃下,12000rpm离心10min,将上清800μl转移到新的2ml离心管;
③加入等体积的酚:氯仿:异戊醇=25:24:1,颠倒混匀,静置3分钟-5分钟,在4℃下,12000rpm离心10min,上清液转入新的1.5ml离心管中;
④加2/3体积340μl预冷的异丙醇,缓慢混匀,缓慢颠倒20次,置于-20℃下培养30min;
⑤在4℃下,13000rpm离心10min,弃上清,加入200μl-300μl预冷的70%乙醇洗涤DNA沉淀,洗涤两次,微干;
⑥加入100μl无菌水溶解。
进一步,所述凝胶电泳为:扩增产物在双垂直非变性浓度为8%的聚丙烯酰胺凝胶上电泳,120V稳压1.5个小时,电泳结束后进行0.1%AgNO3银染15min;银染后用2%NaOH、0.4%甲醛、0.04%Na2CO3显色,显色后在灯箱上拍照分析。
本发明可将‘冬绿芥蓝’杂交种子与其母本、父本种子区分开来,快速检测出杂交种子的纯度。本方法具有快速、准确、低成本,操作简单等优点,能够替代传统杂交种子纯度鉴定的方法,具有较高的商业应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例提供的冬绿芥蓝杂交种子纯度的鉴定方法流程图;
图2是本发明实施例提供的为引物BOE353‘冬绿芥蓝’种子纯度鉴定PCR产物聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱;
图中:P1:为母本A-2;P2:为父本C-8:F1为杂交一代种子;
图3是本发明实施例提供的提取单株DNA进行检测图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
本发明实施例额用于冬绿芥蓝杂交种子纯度鉴定的引物,该用于冬绿芥蓝杂交种子纯度鉴定的引物为SSR引物,所述SSR引物为BOE353,所述BOE353的序列由SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2组成,所述SEQ ID NO:1序列为:BOE353-F:5’-CGTCGGCTCATCTGCTA-3’;所述SEQ ID NO:2序列为:BOE353-R:5’-CCTCGCGACGCTTCTTCA-3’。
(BOE353)母本SEQ ID NO:3序列为:
CATTATCAGAGCAGAGAGAGAGAAGAAGAAGAAGATTCCGATTTGTTGTAGCCATGTCTCTGAGACCCAACGCCAGGACCGAGGTTCGCCGTAACCGCTACAAAGTGGCGGTGGACGCAGAGGAAGGACGCAGGAGGAGAGAAGACAACATGGTGGAGATCCGCAAGACCAAGCGTGAAGAGAGCTTGCTGAAGAAGCGTCGCGAGGA
(BOE353)父本SEQ ID NO:4序列为:
TATCGACTCGAGCAGAGAGAGAGAAGAAGAAGAAGAAGAAGAAGATTCCGATTTGTTGTAGCCATGTCTCTGAGACCCAACGCCAGGACCGAGGTTCGCCGTAACCGCTACAAAGTGGCGGTGGACGCAGAGGAAGGACGCAGGAGGAGAGAAGACAACATGGTGGAGATCCGCAAGACCAAGCGTGAAGAGAGCTTGCTGAAGAAGCGTCGCGAGGA。
如图1所示:一种冬绿芥蓝杂交种子纯度的鉴定方法,该冬绿芥蓝杂交种子纯度的鉴定方法包括以下步骤:
S101:提取芥蓝幼苗基因组DNA;
S102:以芥蓝基因组DNA为模板,使用SSR引物BOE353进行PCR扩增;
S103:对扩增的产物进行凝胶电泳;
S104:对电泳结果进行分析,只有同时具有亲本特异性条带的单株才为真正的杂交种,缺少其中的任意一条带记为假杂种,计算种子纯度,其中,SSR引物BOE353产生208bp的母本特异标记,产生218bp的父本特异标记,种子纯度计算方法为:SSR鉴定杂交种比率(%)=(杂交种带数/总带数)×100%。
下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
实施例1
‘冬绿芥蓝’杂交种子纯度检测方法的建立。
1、筛选纯度鉴定的SSR引物。
从所公布的甘蓝SSR引物及EST-SSR引物在双亲间进行筛选,选出共显性差异标记条带的1对引物序列如下所示:
BOE353-F:5’-CGTCGGCTCATCTGCTA-3’(SEQ ID NO:1)
BOE353-R:5’-CCTCGCGACGCTTCTTCA-3’(SEQ ID NO:2)
标记带型清晰、重复性好。引物能产生的母本特异性标记和的父本特异性标记。
2、利用上述特异性引物对‘冬绿芥蓝’杂交种子进行纯度鉴定。
(1)芥蓝DNA的提取
实验材料为‘冬绿芥蓝’商品种及其母本、父本苗期幼叶DNA。步骤如下:
①用液氮在2ml的离心管内用研杵研磨,在液氮快蒸发干时迅速加入1000μl2%CTAB提取缓冲液,混匀后置于65℃水浴中温浴50min(每隔5min摇动一次)。
②静置至室温后在4℃下12000rpm离心10min,将上清(约800μl)转移到新的2ml离心管。
③加入等体积的酚:氯仿:异戊醇(25:24:1),颠倒混匀,静置3-5分钟,在4℃下12000rpm离心10min,将上清液转入新的1.5ml离心管中。
④加2/3体积340μl预冷的异丙醇,缓慢混匀(缓慢颠倒20次),置于-20℃下培养30min。
⑤在4℃下13000rpm离心10min,弃上清,加入200-300μl预冷的70%乙醇洗涤DNA沉淀(两次),微干。
⑥加入100μl无菌水溶解。
(2)SSR-PCR扩增:
PCR体系(20μl)
DNA模板:5ng
引物-F:0.25mmol·L-1
引物-R:0.25mmol·L-1
dNTP:0.2mmol·L-1
Mg2+:0.15mmol·L-1
10×PCRbuffe:2.0μl
Taq酶:0.2U
ddH20补足至20μl
PCR扩增程序
94℃预变性5min后,94℃变性30s,55℃退火30s,72℃延伸40s,35个循环后,72℃保持7min,然后置于4℃保存待检测。
(3)凝胶电泳
扩增产物在双垂直非变性浓度为8%的聚丙烯酰胺凝胶上电泳,120V稳压1.5个小时,电泳结束后进行0.1%AgNO3银染15min;银染后用2%NaOH、0.4%甲醛、0.04%Na2CO3显色,显色后在灯箱上拍照分析。
(4)扩增结果
两种引物在‘冬绿芥蓝’父母本及杂交一代种子分别能扩增出两条特异带;其中BOE353引物母本p1扩增出的a条带,母本p2号扩增出b的条带,见图2;
回收特异条带,送上海生物工程有限公司测序。条带的序列如SEQ ID NO:1-2所示,杂交种子中与父本、母本扩增产物的序列相符。
实施例2
采用实施例1的方法对从白云基地的种子纯度鉴定田取的50株‘冬绿芥蓝’,对其单株编号,提取单株DNA进行检测(见图3),检测结果两个引物检测结果一致,种子纯度为98%,与田间调查结果一致,准确率为100%。
图3中:42株冬绿芥蓝DNA,第一孔是Marker,a母本,b父本,1-42为1-42个单株,其中41为假杂种。
以上实施例表明,本发明的方法可将‘冬绿芥蓝’杂交种子与其父母本种子进行有效区分,快速、准确检测出种子纯度。并且选取任何一个引物均能准确鉴别。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于冬绿芥蓝杂交种子纯度鉴定的引物,其特征在于,该用于冬绿芥蓝杂交种子纯度鉴定的引物为SSR引物,所述SSR引物为BOE353,所述BOE353的序列由SEQ ID NO:1和SEQ ID NO:2组成;
所述SEQ ID NO:1序列为:BOE353-F:5’-CGTCGGCTCATCTGCTA-3’;所述SEQ ID NO:2序列为:BOE353-R:5’-CCTCGCGACGCTTCTTCA-3’。
2.一种利用权利要求1所述用于冬绿芥蓝杂交种子纯度鉴定的引物进行冬绿芥蓝杂交种子纯度的鉴定方法,其特征在于,所述进行冬绿芥蓝杂交种子纯度的鉴定方法包括以下步骤:
(1)提取冬绿芥蓝幼苗基因组DNA;
(2)以冬绿芥蓝基因组DNA为模板,使用SSR引物BOE353进行PCR扩增;
(3)对扩增的产物进行凝胶电泳;
(4)对电泳结果进行分析,只有同时具有亲本特异性条带的单株才为真正的杂交种,缺少任意一条带记为假杂种,计算种子纯度,其中,SSR引物BOE353产生208bp的母本特异标记,产生218bp的父本特异标记。
3.如根据权利要求2所述的方法,其特征在于,PCR扩增的20μl反应体系为:基因组DNA5ng,Mg2+0.15mmol·L-1,dNTP 0.2mmol·L-1,SSR引物0.25mmol·L-1,Taq酶0.2U。
4.如权利要求2所述的冬绿芥蓝杂交种子纯度的鉴定方法,其特征在于,PCR扩增的程序为:94℃预变性5min后,94℃变性30s,55℃退火30s,72℃延伸40s,35个循环后,72℃保持7min,然后置于4℃保存待检测。
5.如权利要求2所述的冬绿芥蓝杂交种子纯度的鉴定方法,其特征在于,冬绿芥蓝DNA的提取方法为:
①用液氮在2ml的离心管内用研杵研磨,在液氮快蒸发干时迅速加入1000μl2%CTAB提取缓冲液,混匀后置于65℃水浴中温浴50min,每隔5min摇动一次;
②静置至室温后在4℃下,12000rpm离心10min,将上清800μl转移到新 的2ml离心管;
③加入等体积的酚:氯仿:异戊醇=25:24:1,颠倒混匀,静置3分钟-5分钟,在4℃下,12000rpm离心10min,上清液转入新的1.5ml离心管中;
④加2/3体积340μl预冷的异丙醇,缓慢混匀,缓慢颠倒20次,置于-20℃下培养30min;
⑤在4℃下,13000rpm离心10min,弃上清,加入200μl-300μl预冷的70%乙醇洗涤DNA沉淀,洗涤两次,微干;
⑥加入100μl无菌水溶解。
6.如权利要求2所述的冬绿芥蓝杂交种子纯度的鉴定方法,其特征在于,所述凝胶电泳为:扩增产物在双垂直非变性浓度为8%的聚丙烯酰胺凝胶上电泳,120V稳压1.5个小时,电泳结束后进行0.1%AgNO3银染15min;银染后用2%NaOH、0.4%甲醛、0.04%Na2CO3显色,显色后在灯箱上拍照分析。
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