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作物杂志,2022, 第5期: 34–41 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2022.05.005

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

吉林省主推玉米品种的SSR分子标记纯度鉴定

段梦冉1,2(), 刘丰泽3(), 葛建镕1, 易红梅1, 杨洪明4, 高玉倩4, 岳鹏武4, 马文宇4, 班秀丽2,4(), 王凤格1()   

  1. 1北京市农林科学院玉米研究所玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室,100097,北京
    2吉林农业大学农学院,130118,吉林长春
    3全国农业技术推广服务中心,100125,北京
    4吉林省种子管理总站,130022,吉林长春
  • 收稿日期:2022-03-11 修回日期:2022-08-26 出版日期:2022-10-15 发布日期:2022-10-19
  • 通讯作者: 班秀丽，研究方向为种子检测技术，E-mail：497459061@qq.com; 王凤格为共同通信作者，研究方向为玉米分子检测，E-mail：gege0106@163.com
  • 作者简介:段梦冉,研究方向为玉米分子鉴定,E-mail： xiaoliba.duan@foxmail.com;|刘丰泽为共同第一作者,研究方向为种子检测技术,E-mail： liufengze@agri.gov.cn
  • 基金资助:
    北京市农林科学院科技创新能力建设专项(KJCX20200305)

Purity Identification of SSR Molecular Markers for Main Maize Varieties in Jilin Province

Duan Mengran1,2(), Liu Fengze3(), Ge Jianrong1, Yi Hongmei1, Yang Hongming4, Gao Yuqian4, Yue Pengwu4, Ma Wenyu4, Ban Xiuli2,4(), Wang Fengge1()   

  1. 1Beijing Key Laboratory of Maize DNA Fingerprinting and Molecular Breeding, Maize Research Institute, Beijing Academy of Agriculture & Forestry Sciences, Beijing 100097, China
    2College of Agriculture, Jilin Agriculture University, Changchun 130118, Jilin, China
    3National Agriculture Technology Extension Service Center, Beijing 100125, China
    4Seed Management Station of Jilin Province, Changchun 130022, Jilin, China
  • Received:2022-03-11 Revised:2022-08-26 Online:2022-10-15 Published:2022-10-19

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2

PDF (PC)

117

摘要：

针对吉林省主推玉米品种,构建了一套科学高效的纯度鉴定体系。以吉林省主推的50个玉米品种为研究材料,从GB/T 39914-2021公布的40对SSR引物中筛选出9对用于吉林省主推玉米品种的纯度鉴定。筛选出的9对引物杂合度在82%~100%,平均杂合度为91.5%,PIC值在0.44~0.75,平均PIC值为0.63。该组引物多态性高、稳定性强、分辨率高且非特异扩增片段少。将9重扩增体系进行优化,形成吉林省主推玉米品种纯度鉴定体系。用这9对引物对吉林省主推的6个品种进行纯度鉴定,可准确检测出品种的典型株、自交苗和异型株,共检测出10个自交苗和7个异型株,6份样品最高纯度为98%,最低纯度为96%,鉴定结果与田间鉴定结果相关性系数为0.766,相关性较高,结果可靠。

关键词: 玉米, 吉林省, 纯度, SSR

Abstract:

A scientific and efficient purity identification system has been constructed for the main varieties of maize in Jilin province. A total of 50 maize varieties mainly promoted by Jilin province were used as materials. Nine pairs of primers were selected from 40 pairs of SSR primers of GB/T 39914-2021 for the purity identification of the main maize varieties in Jilin. The heterozygosity of the nine pairs of primers were between 82% and 100%, with an average heterozygosity of 91.5%, and the PIC values were between 0.44-0.75, with an average PIC value of 0.63. The set of primers had high polymorphism, strong stability, high resolution, and few non-specific amplification fragments. The nine-fold amplification system was optimized to form a variety purity identification system for main maize varieties in Jilin. The nine pairs of primers were used to identify the purity of the six main varieties in Jilin and could accurately detect the typical strains, inbred seedlings and heterotypic strains of the varieties. A total of ten inbred seedlings and seven heterotypic strains were detected. The highest purity the six samples was 98%, and the lowest purity was 96%. The correlation coefficient between the identification results and the field identification results was 0.766, the correlation between the identification results was high and reliable.

Key words: Maize, Jilin province, Purity, SSR

表1

50份样品信息

编号
Number		 样品
Sample		 种植面积
Planting area		 编号
Number		 样品
Sample		 种植面积
Planting area		 编号
Number		 样品
Sample		 种植面积
Planting area
1 京科968 22.16 18 九单318 3.01 35 翔玉588 1.70
2 良玉99号 13.54 19 富民985 3.00 36 科泰925 1.69
3 翔玉998 12.01 20 裕丰303 2.99 37 中地9988 1.65
4 天育108 11.81 21 翔玉368 2.95 38 吉东21 1.65
5 先玉335 10.42 22 辽科38 2.74 39 京科665 1.61
6 翔玉211 8.11 23 平安169 2.55 40 九单918 1.58
7 天农九 7.73 24 平安1509 2.38 41 惠民207 1.57
8 优迪919 6.18 25 优旗698 2.06 42 通玉9585 1.57
9 瑞普909 5.77 26 翔玉198 2.05 43 金辉98 1.52
10 杜育311 4.86 27 富民58 2.03 44 军丰6 1.50
11 优旗318 4.16 28 军育288 2.01 45 宏信808 1.39
12 翔玉329 4.09 29 德禹1011 1.91 46 吉农大889 1.37
13 通单258 4.01 30 银河126 1.85 47 MC278 1.33
14 吉农玉719 3.31 31 宏兴528 1.84 48 吉农大935 1.33
15 宏硕313 3.13 32 吉单56 1.77 49 杜育618 1.31
16 优旗511 3.12 33 金园5 1.75 50 远科107 1.29
17 远科1 3.05 34 富民105 1.74

表2

50个吉林省主推玉米品种SSR引物多态性分析

引物
Primer		 基因型数
Genotype number		 等位基因数
Allele number		 等位基因频率
Allele frequency		 基因多样性
Gene diversity		 杂合度
Heterozygosity (%)		 PIC
P01 11 9 0.71 0.48 48 0.46
P02 8 6 0.57 0.59 10 0.53
P03 14 10 0.40 0.71 96 0.66
P04 21 15 0.47 0.74 66 0.72
P05 17 11 0.39 0.76 96 0.73
P06 10 6 0.45 0.67 80 0.62
P07 5 5 0.88 0.22 12 0.21
P08 9 7 0.48 0.61 94 0.55
P09 15 10 0.47 0.71 64 0.68
P10 15 8 0.35 0.74 96 0.69
P11 18 13 0.38 0.78 94 0.75
P12 14 11 0.66 0.54 54 0.53
P13 15 9 0.38 0.74 82 0.70
P14 9 5 0.50 0.66 84 0.60
P15 13 7 0.62 0.59 50 0.56
P16 7 6 0.74 0.43 48 0.41
P17 5 3 0.52 0.61 86 0.55
P18 6 4 0.79 0.36 32 0.33
P19 6 6 0.64 0.52 70 0.47
P20 11 6 0.41 0.67 72 0.61
P21 5 3 0.58 0.52 72 0.42
P22 24 15 0.43 0.77 62 0.76
P23 12 6 0.47 0.62 86 0.55
P24 9 6 0.67 0.49 54 0.44
P25 10 6 0.49 0.69 82 0.65
P26 5 4 0.61 0.52 74 0.43
P27 7 5 0.65 0.53 60 0.49
P28 5 3 0.69 0.44 48 0.37
P29 12 8 0.34 0.72 60 0.66
P30 5 5 0.53 0.54 88 0.44
P31 9 8 0.48 0.67 92 0.62
P32 9 6 0.81 0.34 24 0.32
P33 10 5 0.44 0.65 88 0.59
P34 5 3 0.60 0.52 70 0.43
P35 11 7 0.43 0.65 88 0.59
P36 9 5 0.66 0.53 52 0.49
P37 12 7 0.36 0.73 86 0.69
P38 4 3 0.66 0.46 48 0.37
P39 11 7 0.51 0.60 78 0.53
P40 11 7 0.42 0.66 78 0.59
平均值Mean 10.35 6.9 0.54 0.59 68.1 0.55

图1

SSR引物组合在50份样品中杂合位点的分布

图2

50份样品分别在8对、9对及40对引物中的杂合度

图3

各多重组合电泳结果

表3

正交试验设计因素水平

水平
Level		 2×Taq Plus
Master Mix		 引物Primer
P03、P05、
P08、P31		 P10、P11、
P17、P25		 P37
1 10.00 0.30 0.25 0.20
2 12.00 0.35 0.20 0.15
3 14.00 0.40 0.15 0.10
4 16.00 0.45 0.10 0.05

表4

L16(44)正交试验表

试验号
Test number		 2×Taq Plus
Master Mix		 引物Primer
P03、P05、
P08、P31		 P10、P11、
P17、P25		 P37
1 10.00 0.30 0.25 0.20
2 14.00 0.40 0.25 0.10
3 16.00 0.45 0.25 0.05
4 12.00 0.35 0.25 0.15
5 12.00 0.45 0.15 0.20
6 16.00 0.40 0.20 0.20
7 14.00 0.35 0.10 0.20
8 10.00 0.45 0.10 0.10
9 16.00 0.30 0.10 0.15
10 10.00 0.40 0.15 0.15
11 12.00 0.40 0.10 0.05
12 12.00 0.30 0.20 0.10
13 14.00 0.30 0.15 0.05
14 14.00 0.45 0.20 0.15
15 16.00 0.35 0.15 0.10
16 10.00 0.35 0.20 0.05

图4

优化扩增体系后电泳结果

表5

50个吉林省主推玉米品种种子的纯度鉴定引物推荐

编号
Number		 样品
Sample		 候选引物
Candidate primer		 优选引物
Optimized primer		 编号
Number		 样品
Sample		 候选引物
Candidate primer		 优选引物
Optimized primer
1 京科968 P03、P08、P10、P17 P03、P10 26 翔玉198 P03、P08、P10、P17 P03、P10
2 良玉99号9 P03、P08、P10、P11 P03、P10 27 富民58 P03、P08、P10、P25 P03、P10
3 翔玉998 P03、P08、P10、P17 P03、P10 28 军育288 P03、P08、P10、P17 P03、P10
4 天育108 P03、P08、P10、P17 P03、P10 29 德禹101 P03、P08、P10、P17 P03、P10
5 先玉335 P03、P08、P10、P17 P03、P10 30 银河126 P03、P08、P10、P25 P03、P10
6 翔玉211 P03、P08、P10、P17 P03、P10 31 宏兴528 P03、P08、P10、P17 P03、P10
7 天农九 P03、P10、P17、P11 P03、P10 32 吉单56 P03、P08、P10、P17 P03、P10
8 优迪919 P03、P08、P10、P17 P03、P10 33 金园5 P03、P08、P10、P17 P03、P10
9 瑞普909 P03、P08、P10、P17 P03、P10 34 富民105 P03、P08、P10、P11 P03、P10
10 杜育311 P03、P08、P10、P17 P03、P10 35 翔玉588 P03、P08、P10、P17 P03、P10
11 优旗318 P03、P08、P10、P17 P03、P10 36 科泰925 P08、P10、P11、P17 P08、P10
12 翔玉329 P03、P08、P10、P17 P03、P10 37 中地9988 P03、P08、P10、P17 P03、P10
13 通单258 P03、P08、P11、P25 P03、P08 38 吉东21 P03、P08、P10、P17 P03、P10
14 吉农玉719 P03、P08、P10、P17 P03、P10 39 京科665 P03、P08、P10、P17 P03、P10
15 宏硕313 P08、P10、P11、P25 P03、P10 40 九单918 P03、P08、P17、P25 P03、P10
16 优旗511 P03、P08、P10、P17 P03、P10 41 惠民207 P03、P08、P10、P17 P03、P10
17 远科1 P03、P08、P10、P17 P03、P10 42 通玉9585 P03、P08、P17、P25 P03、P08
18 九单318 P03、P10、P17、P25 P03、P10 43 金辉98 P03、P10、P17、P25 P03、P10
19 富民985 P03、P08、P10、P17 P03、P10 44 军丰6 P03、P08、P10、P17 P03、P10
20 裕丰303 P03、P08、P10、P17 P03、P10 45 宏信808 P03、P08、P10、P17 P03、P10
21 翔玉368 P03、P08、P10、P17 P03、P10 46 吉农大889 P03、P08、P10、P17 P03、P10
22 辽科38 P03、P08、P10、P17 P03、P10 47 MC278 P03、P08、P10、P17 P03、P10
23 平安169 P03、P08、P10、P17 P03、P10 48 吉农大935 P03、P08、P10、P17 P03、P10
24 平安1509 P03、P08、P10、P17 P03、P10 49 杜育618 P03、P08、P10、P25 P03、P10
25 优旗698 P03、P08、P10、P17 P03、P10 50 远科107 P03、P08、P10、P17 P03、P10

表6

6份样品纯度鉴定结果

编号
Number		 田间鉴定Field identification SSR分子标记鉴定SSR molecular marker identification
自交苗Inbred seedling 异型株Dimorphic individual 纯度Purity 自交苗Inbred seedling 异型株Dimorphic individual 纯度Purity
D1 2 1 97 2 1 97
D2 4 0 96 4 0 96
D3 2 2 96 2 1 97
D4 1 1 98 1 1 98
D5 1 1 98 1 2 97
D6 0 2 98 0 2 98
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  Shared   
  Discussed   
[1] 李红燕,王永宏,赵如浪,张文杰,明博,谢瑞芝,王克如,李璐璐,高尚,李少昆. 宁夏引/扬黄灌区玉米子粒脱水模型的构建与应用[J]. 作物杂志, 2018, (4): 149 –153 .
[2] 温辉芹,程天灵,裴自友,李雪,张立生,朱玫. 山西省近年审定小麦品种的综合性状分析[J]. 作物杂志, 2018, (4): 32 –36 .
[3] 梁海燕, 李海, 林凤仙, 张翔宇, 张知, 宋晓强. 不同糜子品种抗倒伏性田间鉴定及抗倒评价指标的筛选分析[J]. 作物杂志, 2018, (4): 37 –41 .
[4] 何中国,朱统国,李玉发,王佰众,牛海龙,刘红欣,李伟堂,牟书靓. 吉林省花生育种现状及发展方向[J]. 作物杂志, 2018, (4): 8 –12 .
[5] 樊艳丽,董会,卢柏山,史亚兴,高宁,史亚民,徐丽,席胜利,张翠芬,刘焱辉. 播期对不同糯玉米品种淀粉糊化特性的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 79 –83 .
[6] 张燕,尹翠,曹云娥. 蚯蚓发酵液对果蔬品质的影响[J]. 作物杂志, 2018, (1): 102 –106 .
[7] 黄少辉,杨云马,刘克桐,杨军芳,邢素丽,孙彦铭,贾良良. 不同施肥方式对河北省小麦产量及肥料贡献率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (1): 113 –117 .
[8] 杜志敏,杨宇尘,夏原野,宫彦龙,闫志强,徐海. 收获期对北方杂交粳稻和常规粳稻品质的影响[J]. 作物杂志, 2018, (1): 147 –151 .
[9] 郜战宁,冯辉,薛正刚,杨永乾,王树杰,潘正茂. 28个大麦品种（系）主要农艺性状分析[J]. 作物杂志, 2018, (1): 77 –82 .
[10] 朱凯,张飞,柯福来,王艳秋,邹剑秋. 种植密度对适宜机械化栽培高粱品种产量及生理特性的影响[J]. 作物杂志, 2018, (1): 83 –87 .