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作物杂志,2023, 第4期: 71–76 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2023.04.011

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

温光敏两系杂交小麦杂交种纯度的表型和标记检测比较

李宏生1(), 李绍祥1(), 杨忠慧1, 杨家李2, 刘琨1, 熊世安3, 李富乾1, 郭辉1, 杨木军1()   

  1. 1云南省农业科学院粮食作物研究所，650205，云南昆明
    2云南农业大学农学院，650201，云南昆明
    3镇雄县种子管理站，657200，云南昭通
  • 收稿日期:2022-03-21 修回日期:2022-04-06 出版日期:2023-08-15 发布日期:2023-08-15
  • 通讯作者: 杨木军，主要从事小麦遗传育种研究，E-mail：ynlxxm@163.com
  • 作者简介:李宏生，主要从事小麦遗传育种研究，E-mail：lhsyaas@163.com；|李绍祥为共同第一作者，研究方向为小麦遗传育种与品种推广，E-mail：lsxnky@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金地区科学基金项目(32160473);云南省财政部门预算重大专项―粮食安全种业支撑专项(530000210000000013809)

Comparison ofPhenotype and Marker Detection in Seed Purity of Thermo-Photo Sensitive Two-Line WheatHybrids

Li Hongsheng1(), Li Shaoxiang1(), Yang Zhonghui1, Yang Jiali2, Liu Kun1, Xiong Shian3, Li Fuqian1, Guo Hui1, Yang Mujun1()   

  1. 1Institute of Food Crops, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kunming 650205, Yunnan, China
    2College of Agriculture, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, Yunnan, China
    3Seed Management Station of Zhenxiong County, Zhaotong 657200, Yunnan, China
  • Received:2022-03-21 Revised:2022-04-06 Online:2023-08-15 Published:2023-08-15

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PDF (PC)

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摘要：

杂交种纯度鉴定是温光敏两系杂交小麦杂交种生产和应用的关键环节，目前主要通过田间种植杂交种进行表型鉴定，该方法耗时较长。以田间种植表型鉴定和SSR荧光标记分析2种方法同时对2个优良组合K64S/20Y4-5和K64S/MR1238的杂交种进行纯度鉴定，比较2种方法对纯度的鉴定效果。结果表明，2个杂交种的田间种植表型鉴定纯度分别为98.84%和97.93%；从8对SSR荧光标记中筛选出3对标记（barc164、gwm161和gwm610）在双亲间存在多态性，用barc164检测2个杂交种的纯度分别为97.73%和97.21%，略低于田间种植表型鉴定结果，两者差异不明显。此外，SSR荧光标记不仅能区分杂交种中混杂的温光敏不育系自交单株和父本单株，还能准确鉴定父本不纯和制种中父本间“串粉”等导致的伪杂种。因此，SSR荧光标记检测可代替田间种植表型鉴定，可快速准确地鉴定温光敏两系杂交小麦杂交种的纯度。

关键词: 小麦, 温光敏不育系, 杂交种, 纯度, SSR

Abstract:

The purity identification of hybrid seeds is one of key steps in the production and application of thermo-photo sensitive wheat hybrids. At present, seed purity is determined mainly by field phenotypic identification of planted hybrids in the field, which takes a long time.The purity of two elite combinations K64S/20Y4-5 and K64S/MR1238 were tested by phenotypic identification in field and SSR fluoresent marker screening. Meanwhile, the results of identification of two ways were compared. The results showed that the purity of two hybrids were 98.84% and 97.93% respectively through phenotypic identification in field. There were three pairs of primers (barc164, gwm161 and gwm610) of eight pairs of primers showed polymorphism between parents. The purities of two hybrids were 97.73% and 97.21% using primer of barc164, respectively, slightly lower than those of phenotypic identification in field, but there was no significantly difference between two methods. In addition, SSR fluoresent marker could not only distinguish seeds including self-cross single plant of sterile line and mechanical mixture of male parent, but also accurately identify pseudo-hybrids caused by impure male parents and outcrossing with foreign pollens in hybrid seed production. Therefore, SSR fluorescent markers could be replaced phenotypic identification for quickly testing the purity of hybrids.

Key words: Wheat, Thermo-photo sensitive genic male sterile line, Hybrid, Purity, SSR

表1

SSR标记引物序列

引物名称Primer name 染色体分布Chromosome location 引物序列（5′-3′）The sequence of primer(5′-3′)
barc324 3A F：CCAATTCTGCCCATAGGTGA
R：GAGGAAATAAGATTCAGCCAACTG
barc164 3B F：TGCAAACTAATCACCAGCGTAA
R：CGCTTTCTAAAACTGTTCGGGATTTCTAA
cfa2028 7A F：TGGGTATGAAAGGCTGAAGG
R：ATCGCGACTATTCAACGCTT
cfa2123 7A F：CGGTCTTTGTTTGCTCTAAACC
R：ACCGGCCATCTATGATGAAG
gwm155 3A F：CAATCATTTCCCCCTCCC
R：AATCATTGGAAATCCATATGCC
gwm161 3D F：GATCGAGTGATGGCAGATGG
R：TGTGAATTACTTGGACGTGG
gwm304 5A F：AGGAAACAGAAATATCGCGG
R：AGGACTGTGGGGAATGAATG
gwm610 4A F：AGGAAACAGAAATATCGCGG
R：AGGACTGTGGGGAATGAATG

表2

杂交种株高表型鉴定

杂交种
Hybrid		 鉴定株数
Number of
tested plants		 表型“1”株数
Number of plants
with phenotype “1”		 表型“2”株数
Number of plants
with phenotype “2”		 表型“3”株数
Number of plants
with phenotype “3”		 纯度
Purity
(%)
K64S/MR1238 1467 8 9 1450 98.84
K64S/20Y4-5 1448 23 7 1418 97.93

表3

亲本间多态性引物筛选

亲本Parent barc164 barc324 cfa2028 cfa2123 gwm155 gwm161 gwm304 gwm610
20Y4-5 211 258 275 270 165 192 222 189
MR1238 199 264 277 270 147 195 222 189
K64S 208 264 277 270 147 174 222 193

图1

3个亲本的多态性引物峰图

表4

574株杂交种的表型和标记鉴定纯度比较

组合
Combination		 鉴定数
Number
of tested
plants		 表型“1”
株数
Number of
plants with
phenotype “1”		 表型“2”
株数
Number of
plants with
phenotype “2”		 表型“3”
株数
Number of
plants with
phenotype “3”		 表型纯度
Purity
identifiedby
phenotype
(%)		 母本基因
型数量
Number of
femaleparent
genotypes		 父本基因
型数量
Number of
male parent
genotypes		 杂合基因型
Heterozygous
genotype		 其他基因型
Number of
other
genotypes		 标记纯度
Purity
identified
by the
marker(%)
K64S/MR1238 574 4 5 565 98.43 4 5 561 4 97.73
K64S/20Y4-5 574 9 4 561 97.74 9 4 558 3 97.21
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