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作物杂志,2025, 第6期: 19–27 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2025.06.003

• 遗传育种·种质资源·生物技术 • 上一篇    下一篇

豌豆SSR分子标记筛选与指纹图谱的构建

陈浩楠1(), 赵宏岩2,3, 张文静2,3, 张琦2,3, 杜吉到2,3, 王琦瑞2,3, 任若然2,3, 韩毅强1,3()   

  1. 1 黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院， 163711，黑龙江大庆，
    2 黑龙江八一农垦大学农学院， 163711， 黑龙江大庆
    3 国家杂粮工程技术研究中心， 163319， 黑龙江大庆
  • 收稿日期:2024-07-08 修回日期:2024-10-12 出版日期:2025-12-15 发布日期:2025-12-12
  • 通讯作者: 韩毅强，主要从事豆类作物研究，E-mail：hyq420@163.com
  • 作者简介:陈浩楠，主要从事植物遗传育种方向研究，E-mail：2511056221@qq.com
  • 基金资助:
    黑龙江省研究生创新科研项目(YJSCX2022-Y58);国家十四五重点研发计划课题(2023YFD1202701)

Screening and Fingerprint Construction of SSR Molecular Markers in Pea

Chen Haonan1(), Zhao Hongyan2,3, Zhang Wenjing2,3, Zhang Qi2,3, Du Jidao2,3, Wang Qirui2,3, Ren Ruoran2,3, Han Yiqiang1,3()   

  1. 1 College of Life Science and Technology, Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing 163711, Heilongjiang, China
    2 College of Agriculture, Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing 163711, Heilongjiang, China
    3 National Coarse Cereals Engineering Technology Research Center, Daqing 163319, Heilongjiang, China
  • Received:2024-07-08 Revised:2024-10-12 Online:2025-12-15 Published:2025-12-12

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1

PDF (PC)

8

摘要：

利用SSRMMD软件扫描豌豆v1a基因组获得豌豆基因组SSR位点和引物，运用TBtools中的primer check（e-PCR）对发布的豌豆v1a、中豌六号、豌豆07v1和豌豆87v1等4个不同品种豌豆基因组进行电子PCR- SSR分子标记多态性分析，利用真实PCR和PAGE电泳验证并构建豌豆指纹图谱。结果显示，豌豆全基因组共扫描出311 601个SSR位点，获得165 288对SSR标记，在7条染色体上均衡分布，选取122对SSR标记，对4个豌豆参考基因组进行电子PCR分析，发现扩增片段均小于300 bp的有差异标记共46对，其中共显性标记29对，显性标记17对；扩增片段无差异的标记有12对，无扩增片段的标记有11对，扩增片段大于300 bp的引物有53对。真实PCR结果显示20对有差异标记中7对具有多态性，其他30对无差异标记中仅2对具有多态性，利用这9对SSR引物成功构建了32个豌豆品种的SSR指纹图谱。本研究表明应用全基因组扫描联合电子PCR方法可以快速获取多态性高、可应用的SSR标记，可用于豌豆种质资源标记和鉴定。

关键词: 豌豆, SSR, 种质资源, 电子PCR, 指纹图谱

Abstract:

SSRMMD software was used to scan the pea v1a genome to obtain SSR loci and primers. The primer check (e-PCR) in TBtools was used to analyze the pea genomes of four varieties, including pea v1a, Zhongwan No.6, pea 07v1 and pea 87v1, by electronic PCR-SSR molecular marker polymorphism analysis. Conventional PCR and PAGE electrophoresis were used to verify and construct pea fingerprints. The results showed that a total of 311 601 SSR loci were scanned out of the whole pea genome, and 165 288 pairs of SSR markers were obtained, which were evenly distributed on seven chromosomes. Four pea reference genomes were analyzed by e-PCR by using 122 pairs of SSR markers. It was found that there were 46 pairs of differential markers with amplified fragments less than 300 bp, 29 pairs of co-dominant markers, and 17 pairs of dominant markers; there were 12 pairs of markers with no difference in amplified fragments, 11 pairs of markers without amplified fragments, and 53 pairs of primers with amplified fragments greater than 300 bp. The conventional PCR results showed that seven of the 20 pairs of different markers had polymorphism, and only two of the other 30 pairs had polymorphism. These nine pairs of SSR primers were used to successfully construct the SSR fingerprints of 32 pea varieties. This study shows that the application of whole genome scanning combined with e-PCR methods can quickly obtain SSR markers with high polymorphism and applicability for the marking and identification of pea germplasm resources.

Key words: Pea, SSR, Germplasm resource, Electronic PCR, Fingerprint

表1

不同品种豌豆引种地点

编号Code 品种Variety 引种地点Introduction site
1 DWD05-01 甘肃
2 成豌11号 江苏
3 c13 重庆
4 方绿豌豆 山东
5 杂粮甜豌豆 江苏
6 zx-wd-0030 甘肃
7 定豌7号 甘肃
8 zx-wd-0007 甘肃
9 zx-wd-0013 甘肃
10 麻豌豆 山东
11 澳洲红玉豌豆 山东
12 S6071 甘肃
13 黑眼豌豆 山东
14 SW1102 甘肃
15 c01 重庆
16 1702 甘肃
17 彩豌豆 山东
18 S5008 甘肃
19 RC09 甘肃
20 食荚型甜豌豆 山东
21 鲜嫩二号豌豆 宁夏
22 美国甜脆豌豆 宁夏
23 豌豆 山东
24 德利荷兰豆 河北
25 zx-wd-0019 甘肃
26 优选法国008香豆 深圳
27 DWD05-03 甘肃
28 猪耳朵 山东
29 zx-wd-0009 甘肃
30 DWD05-10 甘肃
31 WD04-09 甘肃
32 黑豌豆 山东

表2

不同品种豌豆农艺性状

编号
Code		 品种
Variety		 花期
Flowering
period		 花荚期
Flowering and
pod-setting stage		 成熟期
Maturity		 荚型
Pod
type		 粒色
Grain
color		 粒形
Grain
shape		 株高
Plant
height (cm)		 节数
Number of
sections		 荚长
Pod length
(cm)		 单荚粒数
Number of
grains per pod		 百粒重
100-grain
weight (g)
1 DWD05-01 06-24 07-08 08-27 硬 黄 皱 86 13 6.30 4.00 22.29
2 成豌11号 06-24 07-08 08-10 硬 黄 圆 50 14 6.60 5.67 22.03
3 c13 07-01 07-15 08-01 硬 黄 皱 95 18 6.57 6.00 21.01
4 方绿豌豆 06-17 07-01 08-01 硬 绿 皱 25 12 6.67 5.33 38.86
5 杂粮甜豌豆 06-10 06-24 08-01 硬 绿 皱 45 13 6.73 5.67 25.17
6 zx-wd-0030 07-01 07-15 08-15 硬 绿 皱 120 21 7.32 5.50 25.76
7 定豌7号 06-24 07-08 08-01 硬 黄 皱 130 16 6.53 6.33 25.31
8 zx-wd-0007 06-03 06-17 07-25 硬 绿 皱 120 14 6.54 4.50 24.70
9 zx-wd-0013 07-08 07-22 08-02 硬 黄 皱 110 13 5.50 4.33 21.52
10 麻豌豆 07-08 07-22 09-01 硬 麻 皱 50 18 5.87 4.33 19.92
11 澳洲红玉豌豆 06-24 07-08 08-05 硬 黄 皱 60 18 6.37 4.33 23.52
12 S6071 06-24 07-08 08-01 硬 黄 皱 55 13 7.23 5.00 27.38
13 黑眼豌豆 06-17 07-01 08-01 硬 黄 皱 185 27 5.60 4.50 17.71
14 SW1102 06-17 07-01 08-01 硬 黄 皱 50 16 5.60 4.00 27.40
15 c01 06-17 07-01 08-01 硬 黄 皱 51 13 6.60 6.00 18.84
16 1702 06-17 07-01 08-05 硬 黄 皱 51 15 5.87 4.00 24.15
17 彩豌豆 06-10 06-24 08-01 硬 黄 皱 60 18 5.27 4.67 21.69
18 S5008 06-24 07-08 08-05 硬 绿 皱 60 20 7.47 5.33 30.69
19 RC09 06-17 07-01 08-01 硬 麻 圆 85 16 6.24 5.62 26.07
20 食荚型甜豌豆 06-17 07-01 08-01 硬 绿 皱 55 14 6.58 4.78 18.71
21 鲜嫩二号豌豆 06-24 07-08 08-17 硬 黄 皱 80 17 7.27 7.33 22.14
22 美国甜脆豌豆 06-24 07-08 07-15 硬 绿 皱 135 28 6.97 6.33 17.86
23 豌豆 06-17 07-01 08-05 硬 绿 皱 110 32 6.57 3.00 21.05
24 德利荷兰豆 06-24 07-08 08-01 硬 绿 皱 55 16 8.07 8.00 22.03
25 zx-wd-0019 07-01 07-15 08-15 硬 黄 皱 61 12 5.90 4.00 24.27
26 优选法国008香豆 06-24 07-08 08-01 硬 绿 皱 70 11 6.67 4.67 26.97
27 DWD05-03 06-17 07-01 08-17 硬 绿 皱 170 34 5.67 3.00 18.31
28 猪耳朵 07-08 07-22 08-25 硬 黄 皱 125 18 5.23 3.00 29.18
29 zx-wd-0009 07-01 07-15 08-15 硬 黄 皱 60 18 5.63 3.67 23.07
30 DWD05-10 07-08 07-22 08-15 硬 绿 皱 95 17 7.97 4.33 29.01
31 WD04-09 06-17 07-01 08-10 硬 黄 皱 41 13 6.07 5.00 30.22
32 黑豌豆 07-01 07-15 08-10 硬 麻 皱 95 15 5.67 6.67 15.91

图1

豌豆全基因组SSR位点重复型的分布特征 (a) SSR位点中不同类型重复单元的占比，(b) 不同A/T碱基组合类型SSR位点数量分布，(c) SSR序列长度分布。

表3

豌豆基因组“Pisum sativum v1a”SSR标记分布

染色体
Chromosome		 染色体大小
Chromosome size (Mb)		 标记数量
Number of markers		 标记密度（对/Mb）
Marker density (pair/Mb)		 相邻两个SSR位点的平均距离
Average distance between two adjacent SSR locus (kb)
Ps01 372.17 23 784 63.90 15.65
Ps02 427.60 22 370 52.32 19.11
Ps03 437.56 20 142 46.03 21.72
Ps04 446.35 11 618 26.02 38.43
Ps05 579.30 32 571 56.22 17.79
Ps06 480.42 27 080 56.36 17.74
Ps07 497.38 27 663 55.62 17.98
平均Average 462.97 23 604 50.92 21.20

图2

4个豌豆基因组中有扩增产物的引物和扩增产物在300 bp以下的扩增数分析 (a) 4个豌豆基因组中不同扩增片段大小的个数，(b) 4个豌豆基因组中扩增产物在300 bp以下的维恩图，ZW6：中豌六号。

图3

部分SSR引物在4个豌豆基因组的e-PCR扩增情况

图4

部分SSR引物的PCR结果 (a) 部分SSR引物的PCR扩增产物，1：DWD05-01、2：成豌11号、3：方绿豌豆、4：杂粮甜豌豆。(b) PsSSR-82对32个豌豆品种的电泳检测结果。

表4

SSR多态性检测结果

编号Code 引物类型Primer type 引物总数Total number of primers 多态性Polymorphism 比例Proportion (%)
1 扩增片段均小于300 bp（有差异，共显性标记） 10 6 60
2 扩增片段均小于300 bp（有差异，显性标记） 10 1 10
3 扩增片段均小于300 bp（无差异） 10 2 20
4 扩增片段大于300 bp 10 0 0
5 无扩增 10 0 0

表5

9对SSR标记名称与信息

引物名称Primer name 上游引物Forward primer 下游引物Reverse primer 染色体Chromosome
PsSSR-6 ACACAAATTCCCCACTCCCC TCAACCGGTGGAAGAAACCC Ps01
PsSSR-27 ACTTGTAAGCAGCTGAGCGT GTAGCTGTGACTATCCCGGC Ps02
PsSSR-56 TCCGGGCGAGACTACTTGAT GTGGATTCCCATGGATCGCA Ps04
PsSSR-77 TCCAGGCTTTGCATGATGGT CCAACGACTCCAAGGCTTCA Ps05
PsSSR-80 ATTTTGGCGGGGTTTTGACG GTCCACCTCCGGGATCAAAG Ps05
PsSSR-81 CCCCAATCACTTTCTCGTGC GGAGCACACTCTCAAGACCC Ps05
PsSSR-82 TGAAAGACAGGGATGCGCTT AGGGCATGTACTTGCTTCGA Ps05
PsSSR-92 TGGGTTCGTTCCCCTAATGG CAGGTCAGGAGCAGAAGGTT Ps06
PsSSR-95 CTGGGTGTGGTTCTTCACGA TTGCTTACCTGCTTGCATGC Ps06

表6

32份豌豆材料SSR标记指纹代码

编号Code 品种Variety 指纹代码Fingerprint code 编号Code 品种Variety 指纹代码Fingerprint code
1 DWD05-01 223142132 17 彩豌豆 313243233
2 成豌11号 423141432 18 S5008 223241233
3 C13 323142332 19 RC09 222243233
4 方绿豌豆 323241132 20 食荚型甜豌豆 222243531
5 杂粮甜豌豆 302142532 21 鲜嫩二号豌豆 312343141
6 WD-0030 432233132 22 美国甜脆豌豆 121143341
7 定豌7号 432123441 23 豌豆 223344313
8 WD-0007 332213132 24 德利荷兰豆 221143443
9 WD-0013 122121112 25 WD-0019 121143343
10 麻豌豆 222223112 26 优选法国008香豆 322143344
11 澳洲红玉豌豆 421323431 27 DWD05-03 133243444
12 S6071 221322112 28 猪耳朵 222252444
13 黑眼豌豆 323321132 29 WD-0009 321253434
14 SW1102 223133122 30 DWD05-010 221252444
15 C01 323131233 31 WD04-09 121143443
16 1702 313133133 32 黑豌豆 121243544
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