CN112063739A - 棉花品种“中棉所96a”的dna指纹图谱构建方法及其应用 - Google Patents
棉花品种“中棉所96a”的dna指纹图谱构建方法及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种棉花品种“中棉所96A”的DNA指纹图谱构建方法及其应用,属于分子生物学领域。本发明利用SSR标记技术,提取棉花品种“中棉所96A”的基因组DNA,以提取的基因组DNA为模板,使用自主开发的60对优异标记组合进行PCR检测并构建DNA指纹图谱,并通过指纹图谱对比实现“中棉所96A”品种真伪的判断。本发明方法简单快速、准确稳定,仅需1天即可完成1份“中棉所96A”样品的DNA指纹检测。
Description
技术领域
本发明属于分子生物学领域,特别是涉及棉花品种“中棉所96A”的DNA指纹图谱构建方法及其应用。
背景技术
近年来,随着我国培育和审定棉花新品种速度在加快,推向生产的速度也在加快。然而,由于骨干亲本的集中使用与转基因技术在棉花育种中的大规模应用,棉花品种间的遗传差异越来越小,使得完全依赖传统的形态性状进行品种鉴别越来越困难。同时由于形态鉴定的时效性差,容易受到环境与主观因素的影响,品种多、乱、杂的现象难以得到有效控制,侵权行为时有发生,严重损害了育种家权益和农民利益。以分子标记为基础的DNA指纹鉴定技术具有准确可靠、简单快速、易于自动化的优点,通过构建DNA指纹图谱进行品种快速鉴定是品种鉴定技术实现产业化的前提,也是品种鉴定技术的发展趋势。这对保护棉花育成品种的知识产权和提高种子市场的种子质量具有重要意义。
“中棉所96A”系中国农业科学院棉花研究所以“中棉所49”为母本,以自育品系中221为父本,杂交后通过定向选择、抗性筛选和生态选育而成的早中熟常规棉新品种,在2016-2017年的新疆区域试验中综合表现第一,2019年通过新疆农作物品种审定委员会审定。“中棉所96A”具有铃大、衣分高、抗病性好、上铃快、吐絮集中,集早熟、抗病、优质与适合机采等优点于一体的高产新品种,有望成为新疆棉种市场主导品种。
但是,现在市场上缺少一种能够快速鉴别“中棉所96A”品种真伪的技术,使得“中棉所96A”真伪鉴别困难,影响该品种的大规模推广应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种鉴别棉花品种“中棉所96A”的引物组合以及“中棉所96A”的DNA指纹图谱构建方法及其在鉴别“中棉所96A”中的应用,以解决上述现有技术存在的问题,使得能够简单快速、准确稳定的完成“中棉所96A”的真伪判断。
为实现上述目的,本发明提供用于检测棉花品种“中棉所96A”的引物组合,所述引物组合包括下表所列的60对引物:
本发明还提供棉花品种“中棉所96A”的DNA指纹图谱构建方法,具体包括以下步骤:
1)提取棉花品种“中棉所96A”的基因组DNA;
2)以步骤1)提取的基因组DNA为模板,利用所述PCR引物组合进行PCR扩增;
3)检测PCR扩增产物。
优选的,PCR反应体系为20μL反应体系,具体包括ddH2O13.0μL,含25mmol/L MgCl2的10×缓冲液2.0μL,dNTPs1.6μL,Taq酶0.2μL,正向引物0.1μL,反向引物0.1μL,DNA3.0μL。
优选的,PCR扩增程序为:a)预变性:94℃5min;b)扩增:94℃变性45s,60℃退火45s,72℃延伸45s,进行32次循环;c)终延伸:72℃10min,d)扩增产物于4℃保存。
优选的,PCR产物的检测方法为毛细管电泳法。
本发明还提供所述的棉花品种“中棉所96A”的DNA指纹图谱构建方法在鉴别棉花品种“中棉所96A”真伪中的应用。
本发明具有以下技术效果:
本发明通过棉花高质量SSR标记组合的开发、分子检测试验体系的优化,建立了快速准确、经济简便、稳定可靠的棉花DNA指纹检测实验体系,并在此基础上开发一种适用于棉花品种“中棉所96A”的DNA检测方法,采用该方法不仅检测结果稳定可靠,而且操作简单方便,成本低廉,有利于技术的标准化。利用该方法对棉花品种“中棉所96A”进行检测,一份样品从送样到出结果仅需1d,且检测结果准确稳定可靠,对保障“中棉所96A”在生产上长期大面积推广应用具有重大意义。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式,该详细说明不应认为是对本发明的限制,而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式,并非用于限制本发明。另外,本发明中的数值均为6个重复样品的平均值。对于本发明中的数值范围,应理解为公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料,但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入,用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时,以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下,可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化,这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。
若未特别指明,实施例均按照常规实验条件,如Sambrook等所著的分子克隆实验手册(Sambrook J&Russell DW,Molecular cloning:a laboratory manual,2001),或按照制造厂商说明书建议的条件。
实施例1棉花品种“中棉所96A”特征指纹图谱构建
构建“中棉所96A”指纹图谱包括以下步骤:
1、DNA提取
试样种子充分研磨后,取100~200mg种子粉末置于2.0mL离心管,每管加入700μL的SDS提取液,混匀。65℃水浴30min,期间多次轻缓颠倒混匀。每管加入等体积的苯酚:氯仿:异戊醇(25:24:1)混合液,上下颠倒混匀至不分层,12,000rpm离心10min。吸取上清液,加入等体积预冷的异丙醇,轻轻颠倒混匀至絮状DNA成团析出。用剪口枪头吸取DNA,转移至盛有70%乙醇的离心管中洗涤一次,无水乙醇再洗涤一次,自然条件下干燥,加入200μL超纯水或TE缓冲液,充分溶解后4℃备用。
2、SSR-PCR扩增
使用表1引物组合CCRI 001~060(如SEQ ID NO.1-SEQ ID NO.120所示),PCR反应体系见表2。
反应程序:a)预变性:94℃5min;b)扩增:94℃变性45s,60℃退火45s,72℃延伸45s,进行32次循环;c)终延伸:72℃10min。d)扩增产物于4℃保存。
表1 PCR引物信息
表2 PCR扩增反应体系
3、毛细管电泳检测
按照预先确定的组合引物,等体积取同一组合引物的不同荧光标记的扩增产物,充分混匀。从混合液中吸取1μL,加入到基因测序仪专用96孔上样板上。每孔再分别加入0.15μL分子量内标和8.85μL去离子甲酰胺,95℃变性5min,冷却10min以上,瞬时离心10s后备用。打开基因测序仪,检查仪器工作状态和试剂状态。将装有样品的96孔上样板放置于样品架基座上,将装有电极缓冲液的buffer板放置于buffer板架基座上,打开数据收集软件,按照基因测序仪的使用手册进行操作。基因测序仪将自动运行参数,并保存电泳原始数据。
4、数据统计与分析
导出电泳原始数据文件,采用数据分析软件对数据进行甄别,建立其DNA分子指纹图谱。表3所示即为棉花品种“中棉所96A”在CCRI001~060引物组合的特征指纹图谱。
表3棉花品种“中棉所96A”特征指纹图谱
实施例2棉花品种“中棉所96A”的真伪鉴定
鉴定市面上正在热销的某棉花品种“X”是否为“中棉所96A”。按照实施例1的步骤,随机挑取待测品种“X”与对照品种“中棉所96A”种子样品进行DNA制备,同时使用CCRI 001~060引物组合进行PCR扩增及毛细管电泳检测。表4为待测品种“X”的特征指纹图谱。
表4待测棉花品种“X”特征指纹图谱
结果分析:通过以上检测,获得两个品种在60个引物位点上的特征DNA指纹图谱,经比较分析,待测样品“X”在CCRI004、CCR005、CCRI007等31个引物位点与“中棉所96A”表现为差异基因型,表明待测品种“X”不是棉花品种“中棉所96A”。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围。
序列表
<110> 中国农业科学院棉花研究所
<120> 棉花品种“中棉所96A”的DNA指纹图谱构建方法及其应用
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<170> SIPOSequenceListing 1.0
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ctgaggagaa agacaggacg ac 22
<210> 64
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 64
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<210> 65
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 65
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<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 66
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<210> 67
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 67
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 68
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 69
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<212> DNA
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<212> DNA
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 86
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 87
tcttagggca caatgaggca aga 23
<210> 88
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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aactcaatgg gtgtcggtta cg 22
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 90
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 91
agcacggaag aacatgatga gg 22
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 92
cgtcttcggc tcaaatgtgt gc 22
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 93
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 94
tcaaatttgg ttgtcacacc cca 23
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 95
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 96
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 97
ttgggccgaa aagggttgaa ac 22
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 98
ggtcggattc tgggcacttt tc 22
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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agttcggtgg acatcaatag gc 22
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cgccacatcc aagggtgaat g 21
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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ggaattgcgg tcccaatacc ac 22
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<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 103
attcatggtc aagtcgggtc ac 22
<210> 104
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 104
gcttgctttg ggtggagtag ac 22
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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gttgctgtgg agtggagtgg ag 22
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 106
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<210> 107
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 107
tggctttgct ttgcttatgg tga 23
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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tgcactcaac tggacacact tt 22
<210> 109
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 109
aattgtggag gggcactgtc ag 22
<210> 110
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 110
gtccccgcca tccaagcac 19
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 111
gactcatggc gacagcgatt ag 22
<210> 112
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<212> DNA
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 113
gtttccaccg tcgaaccact g 21
<210> 114
<211> 22
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 114
ggcaggatta ggagatcgaa gc 22
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<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 115
tcaggggctc cgtcgttctc 20
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<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
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ctcggctctt tctccggttg c 21
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<212> DNA
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<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 119
ggaaatggcc catctgagag tc 22
<210> 120
<211> 21
<212> DNA
<213> 人工序列(Artificial Sequence)
<400> 120
gccaggagat cggagcgttt g 21
Claims (6)
2.棉花品种“中棉所96A”的DNA指纹图谱构建方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)提取棉花品种“中棉所96A”的基因组DNA;
2)以步骤1)提取的基因组DNA为模板,利用权利要求1所述PCR引物组合进行PCR扩增;
3)检测PCR扩增产物。
3.如权利要求2所述的棉花品种“中棉所96A”的DNA指纹图谱构建方法,其特征在于,PCR反应体系为20μL反应体系,具体包括ddH2O 13.0μL,含25mmol/L MgCl2的10×缓冲液2.0μL,dNTPs1.6μL,Taq酶0.2μL,正向引物0.1μL,反向引物0.1μL,DNA3.0μL。
4.如权利要求2所述的棉花品种“中棉所96A”的DNA指纹图谱构建方法,其特征在于,PCR扩增程序为:a)预变性:94℃ 5min;b)扩增:94℃变性45s,60℃退火45s,72℃延伸45s,进行32次循环;c)终延伸:72℃ 10min,d)扩增产物于4℃保存。
5.如权利要求2所述的棉花品种“中棉所96A”的DNA指纹图谱构建方法,其特征在于,PCR产物的检测方法为毛细管电泳法。
6.权利要求2-5任一项所述的棉花品种“中棉所96A”的DNA指纹图谱构建方法在鉴别棉花品种“中棉所96A”真伪中的应用。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
CN202010927444.5A CN112063739A (zh) | 2020-09-07 | 2020-09-07 | 棉花品种“中棉所96a”的dna指纹图谱构建方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202010927444.5A CN112063739A (zh) | 2020-09-07 | 2020-09-07 | 棉花品种“中棉所96a”的dna指纹图谱构建方法及其应用 |
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Citations (2)
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CN103937873A (zh) * | 2013-08-27 | 2014-07-23 | 中国农业科学院棉花研究所 | 棉花品种‘中棉所49号’的dna指纹检测方法 |
CN108570514A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-25 | 中国农业科学院棉花研究所 | 用于构建中棉所50指纹图谱的ssr引物及其应用 |
-
2020
- 2020-09-07 CN CN202010927444.5A patent/CN112063739A/zh active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103937873A (zh) * | 2013-08-27 | 2014-07-23 | 中国农业科学院棉花研究所 | 棉花品种‘中棉所49号’的dna指纹检测方法 |
CN108570514A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-25 | 中国农业科学院棉花研究所 | 用于构建中棉所50指纹图谱的ssr引物及其应用 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
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WU YUZHEN等: "Development and application of perfect SSR markers in cotton", 《JOURNAL OF COTTON RESEARCH》 * |
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