CN106326962A - 一种玉米二维码分子身份证及其构建方法 - Google Patents

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韩坤龙
程备久
宋楠楠
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Abstract

本发明公开了一种玉米二维码分子身份证及其构建方法，包括由数字或字母编码的审定地域信息、审定时间信息、分子指纹码信息、商品信息和转基因类型信息，所述分子指纹码是以筛选的20对具有代表性的SSR核心引物在二倍体玉米中扩增获得的等位基因在该SSR核心引物的扩增多态性中的排名进行编码获得的。与现有技术相比，该方法通过优化编码方式，最终构建获得了二维码化的玉米二维码分子身份证，这些产品身份证可以有效区分不同品种的玉米，尤其对雷同产品的区分能力强，保证了种子的质量，二维码化的分子身份证能够通过信息终端直接读取，为玉米的科学化和标准化管理提供便利。

Description

一种玉米二维码分子身份证及其构建方法
技术领域
本发明涉及的是农作物品种身份证的构建方法，尤其涉及的是一种玉米二维码分子身份证及其构建方法。
背景技术
玉米(Zea Mays)是世界上重要的粮食、油料及其饲料作物。中国是世界上最大的玉米产量国和消费国之一，每年种植面积约2400万公顷，总产量约1.15亿吨，种植面积和总产量仅次于美国，位居世界第二，而且玉米产量总体呈不断增长趋势。人们对玉米的需求量越来越大，人们迫切的要求提高玉米的产量，然而玉米的产量与玉米的优良性状有着极其重要的关系，玉米育种工作对培育出高产与优良的玉米品种有着密不可分的联系。
品种是决定农作物产量和品质的内在因素，中国地域辽阔，生态环境和农业生产条件复杂多样，因地制宜地推广优良品种是确保粮食增产的基本保障措施。近几年来，随着科技的进步，商品化的玉米品种不断增多，种子市场上出现了一些雷同产品，这不仅仅给玉米的品种选育工作造成了一些困难，同时假冒伪劣的种子也会给农业生产造成严重的损失。对种子的规范管理是一个亟待解决的问题。
SSR分子标记是一种共显性标记，具有遗传方式简单、操作简便、多态性好、重复性好、稳定可靠、检测遗传变异的能力强等特点，被广泛应用于玉米的遗传作图构建、基因型鉴定与品种保护、种子纯度鉴定和种质保护、多样性研究、基因和QTL定位分析、系谱分析和分子标记辅助选择育种等研究领域。随着SSR技术的出现以及指纹鉴定技术的日益完善，构建农作物品种分子身份证，对品种的区别、鉴定和对比提供了方便。隆平206是市场上流通的种子产品，为了更好的保护隆平206的品质，我们构建了隆平206的分子身份证。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种玉米二维码分子身份证及其构建方法，以解决现有的玉米雷同品种难以快速有效区分的技术问题，为玉米品种的选育和市场的规范化管理提供便利。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种玉米二维码分子身份证，由数字或字母组成，包括由数字或字母编码的审定地域信息、审定时间信息、分子指纹码信息、商品信息和转基因类型信息，所述分子指纹码是通过分布在玉米10条染色体上的20对SSR核心引物进行PCR扩增，根据扩增产物的带型构建获得的，其中，每对SSR核心引物对应2个编码，该2个编码分别表示相应的SSR核心引物在二倍体玉米中扩增获得的等位基因在该SSR核心引物的扩增多态性中的排名，排名在1-9位时，以1-9编码，排名在9以上时，以A-Z编码。
进一步地，所述玉米二维码分子身份证为49位编码，其中，1-2位表示审定地域，3-6位表示审定时间，7-46位表示分子指纹码，47-48位表示商品信息，49位表示转基因类型。
进一步地，所述20对SSR核心引物的序列为：
RM1：F：TTGACATCGCCATCTTGGTGACCA
R：TCTTAATGCGATCGAAGTTGTGGAA
RM2：F：TCTGATATCATAAAGGAGGACCG
R：GGAGCTTGCGCTTTTTAACA
RM3：F：GGGACAAAAGAAGAAGCAGAG
R：GAAATGGGACAGAGACAGACAAT
RM4：F：GGTGGTTCAGTGTGAAAGGTTA
R：AAGATTTCCGCAAGGTTAAAC
RM5：F：ACATACATAGGCTCCCTTTTTCCG
R：TCCCGTGACACTCTCTTTCTCTCT
RM6：F：CTGGGCAGACAGCAACAGTA
R：AGCCAAAGACATGATGGTCC
RM7：F：ACCGTGCATGATTAATTTCTCCAGCCTT
R：GACAGCGCGCAAATGGATTGAACT
RM8：F：CCTCTCGATGTTCTGAAGCC
R：GTCATAACCTTGCCTCCCAA
RM9：F：ATCTCACGTACGGTAATGCAGACA
R：CATGACCTGATAAACCCTCCTCTC
RM10：F：CTAGCTCCGTGTGAGTGAGTGTGAGT
R：TTCCTTCTTTCTTTCCTGTGCAAC
RM11：F：GCTTTCGTCATACACACACATTCA
R：ATGGAGCATGAGCTTGCATATTT
RM12：F：GATGTGGGTGCTACGAGCC
R：AGATCTCGGAGCTCGGCTA
RM13：F：CGGGAATGAATAAGCCAAGA
R：GCGCTCCTTCACCTTCTTTA
RM14：F：GCATACGGCCATGGATGGGA
R：TCCCTGCCGGGACTCCTG
RM15：F：AGACGAACCCACCATCATCTTTC
R：CGCTTGGCATCTCCATGTATATCT
RM16：F：CACCCGATGCAACTTGCGTAGA
R：TCGTCACGTTCCACGACATCAC
RM17：F：AGGGACAAATACGTGGAGACACAG
R：CGATCTGCACAAAGTGGAGTAGTC
RM18：F：AATCATGCGTAGGCGTAGCT
R：GCCAGAGGAAAAAGAAGGCT
RM19：F：AAGCGGGAATCTGAATCTTTGTTC
R：GAAATTGCTGGGGTTCTCATTTCT
RM20：F：ACAGCTCTTCTTGGCATCGT
R：GACTTTGCTGGTCAGCTGGT
所述玉米商品信息及其编码包括：
NY/T 519 食用玉米—19
NY/T 520 优质蛋白玉米—20
NY/T 521 高油玉米—21
NY/T 522 爆裂玉米—22
NY/T 523 甜玉米—23
NY/T 524 糯玉米—24
NY/T 597 高淀粉玉米—97
本发明还提供了上述玉米二维码分子身份证的构建方法，包括以下步骤：
(1)提取玉米基因组DNA，分别利用所述20对SSR核心引物进行PCR扩增，将扩增产物进行毛细管电泳分析，并由毛细管电泳直接读取条带大小，获得20组多态性片段；
(2)将20组多态性片段分别按照分子量大小的顺序进行梯度排列，以阿拉伯数字1-9进行编码，9以上排名以字母A-Z进行编码；
(3)统计20组SSR核心引物对应的特异性等位基因在其相应的多态性片段中的排名，并以排名进行编号，获得分子指纹码；每组核心引物对应2个编码，因此，所述分子指纹码为40个数字或字母组成的编码；
(4)将审定地域、审定时间、商品信息和转基因类型分别进行编码后，与分子指纹码共同组成玉米二维码分子身份证，最后，将数字/字母编码的玉米二维码分子身份证转换为二维码。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明提供了一种玉米二维码分子身份证及其构建方法，该方法筛选了20对具有代表性的SSR核心引物，并以此为基础进行玉米二维码分子身份证的构建，同时，该方法融合了玉米等位基因的信息，通过优化编码方式，最终构建获得了二维码化的玉米二维码分子身份证，这些产品身份证可以有效区分不同品种的玉米，尤其对雷同产品的区分能力强，保证了种子的质量，二维码化的分子身份证能够通过信息终端直接读取，为玉米的科学化和标准化管理提供便利。
附图说明
图1为生成的隆平206分子身份证二维码。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例提供了玉米品种隆平206的分子身份证的构建获得方法，具体为：
1、材料
所用引物均由上海捷瑞生物工程有限公司合成；Taq酶购置北京全式金公司；毛细管电泳相关的试剂盒购自TaKaRa公司；其余试剂均为国产分析纯。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
2、方法
(1)利用全式金公司植物基因组试剂盒提取隆平206品种的基因组DNA，分别利用20对SSR核心引物进行PCR扩增，获得20组多态性片段，其中：
PCR反应体系为：
PCR反应条件为：预变性：94℃10min；变性：94℃30s；退火：60℃30s；延伸：72℃1min，33个循环；总延伸：72℃10min。
PCR程序反应结束后，用1×Dillution Buffer稀释12倍，并进行毛细管电泳分析，并由毛细管电泳直接读取条带大小，获得20组多态性条带。
(2)根据RM1-20这20对SSR核心引物扩增出来的多态性条带，按照分子量从小到大，排列梯度，获得如下表1(玉米多态性片段结果表)所示的结果，以阿拉伯数字1-9进行编码，9个以上的等位基因，以大写英文字母A、B、C代替。
(3)隆平206品种中，利用RM1-20SSR核心引物克隆获得的特异性等位基因大小分别为192/192、192/222、398/398、134/134、141/148、153/153、131/131、164/164、66/81、104/128、109/109、107/107、116/135、164/164、138/138、160/160、127/143、161/161、94/109、173/173，对应在多态性条带中的排序为3/3、2/6、1/1、2/2、1/2、1/1、1/1、1/1、1/3、2/4、1/1、2/2、1/2、2/2、1/1、6/6、1/2、1/1、1/3、2/2，对应的分子指纹码为3326112212111111132411221222116612111322。
(4)将审定地域、审定时间、商品信息和转基因类型分别进行编码，具体为：
审定地域按照中国各省份行政代码编码：
本实施例的隆平206审定地域为安徽，编码为34；
审定时间按照年度编码，本实施例的隆平206审定年度为2007，编码为2007；
商品信息按照玉米品种信息进行编号，具体品种信息及其编号如下：
NY/T 519 食用玉米—19
NY/T 520 优质蛋白玉米—20
NY/T 521 高油玉米—21
NY/T 522 爆裂玉米—22
NY/T 523 甜玉米—23
NY/T 524 糯玉米—24
NY/T 597 高淀粉玉米—97
本实施例的隆平206类型为优质蛋白玉米，编号为20；
转基因类型编码为：转基因玉米编码为T，非转基因玉米编码为P；
最终获得的隆平206分子身份证为：
342007332611221211111113241122122211661211132220P
根据中国物品编码相关标准规定，将隆平206分子身份证生成二维码，结果如图1所示。
(5)利用信息终端直接扫描二维码，可获得玉米隆平206的身份信息为：初审地区为安徽，审定时间为2007年，品种的分子指纹码为3326112212111111132411221222116612111322，玉米类型为优质蛋白玉米，为转基因玉米。
以上实施例仅是为了充分说明本发明而列举的较佳的实施方式，本发明的保护范围不限于此，本领域技术人员在本发明的基础上所作出的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种玉米二维码分子身份证，其特征在于，包括由数字或字母编码的审定地域信息、审定时间信息、分子指纹码信息、商品信息和转基因类型信息，所述分子指纹码是通过分布在玉米10条染色体上的20对SSR核心引物进行PCR扩增，根据扩增产物的带型构建获得的，其中，每对SSR核心引物对应2个编码，该2个编码分别表示相应的SSR核心引物在二倍体玉米中扩增获得的等位基因在该SSR核心引物的扩增多态性中的排名，排名在1-9位时，以1-9编码，排名在9以上时，以A-Z编码。
2.根据权利要求1所述的一种玉米二维码分子身份证，其特征在于，所述玉米二维码分子身份证为49位编码，其中，1-2位表示审定地域，3-6位表示审定时间，7-46位表示分子指纹码，47-48位表示商品信息，49位表示转基因类型。
3.根据权利要求1所述的一种玉米二维码分子身份证，其特征在于，所述20对SSR核心引物的序列为：
RM1：F：TTGACATCGCCATCTTGGTGACCA
R：TCTTAATGCGATCGAAGTTGTGGAA
RM2：F：TCTGATATCATAAAGGAGGACCG
R：GGAGCTTGCGCTTTTTAACA
RM3：F：GGGACAAAAGAAGAAGCAGAG
R：GAAATGGGACAGAGACAGACAAT
RM4：F：GGTGGTTCAGTGTGAAAGGTTA
R：AAGATTTCCGCAAGGTTAAAC
RM5：F：ACATACATAGGCTCCCTTTTTCCG
R：TCCCGTGACACTCTCTTTCTCTCT
RM6：F：CTGGGCAGACAGCAACAGTA
R：AGCCAAAGACATGATGGTCC
RM7：F：ACCGTGCATGATTAATTTCTCCAGCCTT
R：GACAGCGCGCAAATGGATTGAACT
RM8：F：CCTCTCGATGTTCTGAAGCC
R：GTCATAACCTTGCCTCCCAA
RM9：F：ATCTCACGTACGGTAATGCAGACA
R：CATGACCTGATAAACCCTCCTCTC
RM10：F：CTAGCTCCGTGTGAGTGAGTGTGAGT
R：TTCCTTCTTTCTTTCCTGTGCAAC
RM11：F：GCTTTCGTCATACACACACATTCA
R：ATGGAGCATGAGCTTGCATATTT
RM12：F：GATGTGGGTGCTACGAGCC
R：AGATCTCGGAGCTCGGCTA
RM13：F：CGGGAATGAATAAGCCAAGA
R：GCGCTCCTTCACCTTCTTTA
RM14：F：GCATACGGCCATGGATGGGA
R：TCCCTGCCGGGACTCCTG
RM15：F：AGACGAACCCACCATCATCTTTC
R：CGCTTGGCATCTCCATGTATATCT
RM16：F：CACCCGATGCAACTTGCGTAGA
R：TCGTCACGTTCCACGACATCAC
RM17：F：AGGGACAAATACGTGGAGACACAG
R：CGATCTGCACAAAGTGGAGTAGTC
RM18：F：AATCATGCGTAGGCGTAGCT
R：GCCAGAGGAAAAAGAAGGCT
RM19：F：AAGCGGGAATCTGAATCTTTGTTC
R：GAAATTGCTGGGGTTCTCATTTCT
RM20：F：ACAGCTCTTCTTGGCATCGT
R：GACTTTGCTGGTCAGCTGGT。
4.根据权利要求1所述的一种玉米二维码分子身份证，其特征在于，所述玉米商品信息及其编码包括：
NY/T 519 食用玉米—19
NY/T 520 优质蛋白玉米—20
NY/T 521 高油玉米—21
NY/T 522 爆裂玉米—22
NY/T 523 甜玉米—23
NY/T 524 糯玉米—24
NY/T 597 高淀粉玉米—97。
5.一种如权利要求1-4任一所述的玉米二维码分子身份证的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)提取玉米基因组DNA，分别利用所述20对SSR核心引物进行PCR扩增，m获得20组多态性片段；
(2)将20组多态性片段分别按照分子量大小的顺序进行梯度排列，以阿拉伯数字1-9进行编码，9以上排名以字母A-Z进行编码；
(3)统计20组SSR核心引物对应的特异性等位基因在其相应的多态性片段中的排名，并以排名进行编号，获得分子指纹码；每组核心引物对应2个编码；
(4)将审定地域、审定时间、商品信息和转基因类型分别进行编码后，与分子指纹码共同组成玉米二维码分子身份证，最后，将数字/字母编码的玉米二维码分子身份证转换为二维码。
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