Crops ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (5): 72-78.doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2021.05.011

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Construction of SSR Fingerprint and Analysis of Genetic Diversity of Sugar Beet Varieties

Ding Liuhuizi(), Pi Zhi, Wu Zedong()   

  1. College of Advanced Agriculture and Ecological Environment, Heilongjiang University, Harbin 150080, Heilongjiang, China
  • Received:2020-11-03 Revised:2020-11-23 Online:2021-10-15 Published:2021-10-14
  • Contact: Wu Zedong E-mail:ding1012063555@163.com;1997009@hlju.edu.cn

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247

Abstract:

The 20 pairs of SSR primers with high polymorphism, clear bands, and good repeatability were screened for PCR amplification of the tested varieties and the SSR fingerprint database was constructed according to the amplified products, and their genetic diversity was analyzed. The results showed that 112 alleles were detected with an average of 5.6 for each pair of primers. The obtained alleles were used to calculate the genetic distance and the variation range of the genetic distance among 107 varieties was 0.065-0.467 with an average genetic distance of 0.298. Shannon's diversity index variation ranged from 0.78 to 2.90. PIC values were between 0.08 and 0.83. The Nei's indexes were between 0.39 and 1.87. Cluster analysis by UPGMA could divide 107 sugar beet varieties into two groups. Group I included 29 varieties and group II included 78 varieties. Group I and II could be divided into several subgroups. The results indicated that each sugar beet variety had a unique digital fingerprint that was different from other varieties indicating that the 20 pairs of SSR markers used in the experiment were suitable for the identification of the authenticity of sugar beet varieties. Meanwhile, the establishment of the beet variety fingerprint database also laid a solid technical foundation for the identification of sugar beet variety.

Key words: Sugar beet, SSR markers, Fingerprints, Cultivars identification

Table 1

Tested sugar beet varieties and sources"

序号
Number		 品种
Variety		 来源
Source		 序号
Number		 品种
Variety		 来源
Source
1 KWS3410 KWS SAAT SE（德国） 48 CH0612 SES Vander Have（荷兰）
2 KWS4502 KWS SAAT SE（德国） 49 H004 SES Vander Have（荷兰）
3 ZT6 张掖市农业科学研究所（中国） 50 RG7002 麦瑞博国际种业有限公司（丹麦）
4 KUHN1277 SES Vander Have（荷兰） 51 RG7001 麦瑞博国际种业有限公司（丹麦）
5 KWS3935 KWS SAAT SE（德国） 52 MK4062 SES Vander Have（荷兰）
6 SV2085 SES Vander Have（荷兰） 53 甘糖7号 武威三农种业科技有限公司（中国）
7 KWS3354 KWS SAAT SE（德国） 54 Flores MariboHilleshög ApS（丹麦）
8 KWS3928 KWS SAAT SE（德国） 55 SR-411 SES Vander Have（荷兰）
9 BTS2860 BETASEED公司（美国） 56 SD13829 STRUBE GmbH & Co.KG（德国）
10 KUHN1125 SES Vander Have（荷兰） 57 ST13929 STRUBE GmbH & Co.KG（德国）
11 金谷糖BETA218 BETASEED公司（美国） 58 GGR1609 BETASEED公司（美国）
12 HI0479 MariboHilleshög ApS（丹麦） 59 H6X02 SES Vander Have（荷兰）
13 HI0474 MariboHilleshög ApS（丹麦） 60 AK3018 V-Field Agro-Tech B.V（荷兰）
14 HI1003 MariboHilleshög ApS（丹麦） 61 LS1321 莱恩种业（英国）
15 HI1059 MariboHilleshög ApS（丹麦） 62 LS1210 莱恩公司（英国）
16 SV1555 SES Vander Have（荷兰） 63 ADV0412 SES Vander Have（荷兰）
17 KUHN1387 SES Vander Have（荷兰） 64 ADV0401 SES Vander Have（荷兰）
18 BTS705 BETASEED公司（美国） 65 IM1162 SES Vander Have（荷兰）
19 XJT9907 新疆农业科学院经济研究所（中国） 66 H003 SES Vander Have（荷兰）
20 SX1512 SES Vander Have（荷兰） 67 SR496 SES Vander Have（荷兰）
21 SX1511 SES Vander Have（荷兰） 68 H7IM15 SES Vander Have（荷兰）
22 KWS2314 KWS SAAT SE（德国） 69 IM802 SES Vander Have（荷兰）
23 BTS8840 BETASEED公司（美国） 70 HX910 SES Vander Have（荷兰）
24 BTS8126 BETASEED公司（美国） 71 LN90910 SES Vander Have（荷兰）
25 BTS8125 BETASEED公司（美国） 72 SV1375 SES Vander Have（荷兰）
26 BTS5950 BETASEED公司（美国） 73 MA3005 MariboHilleshög ApS（丹麦）
27 BTS2730 BETASEED公司（美国） 74 MA10-4 MariboHilleshög ApS（丹麦）
28 XJT9908 新疆农业科学院经济作物研究所（中国） 75 MA3001 MariboHilleshög ApS（丹麦）
29 XJT9909 新疆农业科学院经济作物研究所（中国） 76 MA2070 MariboHilleshög ApS（丹麦）
30 XJT9911 新疆农业科学院经济作物研究所（中国） 77 MA097 黑龙江北方种业有限公司（中国）
31 KWS9147 KWS SAAT SE（德国） 78 KUHN8062 SES Vander Have（荷兰）
32 KWS1479 KWS SAAT SE（德国） 79 KUHN9046 SES Vander Have（荷兰）
33 KWS1231 KWS SAAT SE（德国） 80 KUHN1178 SES Vander Have（荷兰）
34 KWS1176 KWS SAAT SE（德国） 81 爱丽斯 SES Vander Have（荷兰）
35 LN80891 莱恩公司（英国） 82 KUHN8060 SES Vander Have（荷兰）
36 LS1318 莱恩公司（英国） 83 SD12830 STRUBE GmbH & Co.KG（德国）
37 新甜14号 新疆农业科学院经济作物研究所（中国） 84 PJ1 SES Vander Have（荷兰）
38 新甜15号 新疆农业科学院经济作物研究所（中国） 85 BETA237 BETASEED公司（美国）
39 KUHN814 SES Vander Have（荷兰） 86 BETA240 BETASEED公司（美国）
40 MA11-8 MariboHilleshög ApS（丹麦） 87 BETA176 BETASEED公司（美国）
41 MA10-6 MariboHilleshög ApS（丹麦） 88 BETA468 BETASEED公司（美国）
42 KWS1197 KWS SAAT SE（德国） 89 BETA866 BETASEED公司（美国）
43 SX181 SES Vander Have（荷兰） 90 BETA796 BETASEED公司（美国）
44 H809 SES Vander Have（荷兰） 91 BETA957 BETASEED公司（美国）
45 ST13092 STRUBE GmbH & Co.KG（德国） 92 SS1532 新疆宏景农业科技发展有限公司（中国）
46 SD13806 STRUBE GmbH & Co.KG（德国） 93 VF3019 V-Field Agro-Tech B.V（荷兰）
47 LS1216 莱恩种业（英国） 94 SD21816 STRUBE GmbH & Co.KG（德国）
序号Number 品种Variety 来源Source 序号Number 品种Variety 来源Source
95 HI0936 MariboHilleshög ApS（丹麦） 102 KUHN1260 SES Vander Have（荷兰）
96 SV1433 SES Vander Have（荷兰） 103 KUHN1357 SES Vander Have（荷兰）
97 KUHN1001 SES Vander Have（荷兰） 104 KUHN1280 SES Vander Have（荷兰）
98 SV1434 SES Vander Have（荷兰） 105 SV1752 SES Vander Have（荷兰）
99 SV1366 SES Vander Have（荷兰） 106 SX1517 SES Vander Have（荷兰）
100 MK4162 SES Vander Have（荷兰） 107 KUHN4092 SES Vander Have（荷兰）
101 SV1588 SES Vander Have（荷兰）

Table 2

SSR primers information"

序号Number 引物Primer 正向序列Forward primer (5'-3') 反向序列Reverse primer (3'-5')
1 BVV21 TTGGAGTCGAAGTAGTAGTGTTAT GTTTATTCAGGGGTGGTGTTTG
2 BVV45 GTATAGCAAAAGTCATTTTGTTTGTGT GTTTCTCGGCCTTCCCTTTCTAATGTCTAG
3 FDSB1427 TTGAAGGCTCACCTCAAACAAA CTGTTGCTGTTGCTGTTGCT
4 LNX21 GAACAGGCTCAAGCTCATCC AGCGTCATAAGCCAAACAGAA
5 LNX37 TGGAAACACAAAACCTCAAGC ACGTTTGGCCATAGTGATCC
6 LNX63 ATAAGTATTGCGAGCGCCAC TTCTGCAGCAACAGATCCAG
7 LNX87 AGAGGCCACGAAGAATCTCA GCTAAGGAACGATTCTCCCC
8 LNX88 CATGGAATTCCCACCAGACT CCTCTTCTGCGCTGCTACTT
9 SB06 AAATTTTCGCCACCACTGTC ACCAAAGATCGAGCGAAGAA
10 SB13 ACAGCAAGATCAGAGCCGTT TGGACCCACCATTTACATCA
11 SB15 CACCCAGCCTATCTCTCGAC GTGGTGGGCAGTTTTAGGAA
12 SSD7 TCATTTTAACACTTCAATCATCCAA CCGAGATCGAAACACTCTCC
13 SSD15 GATCCGAGGAAACAAGGGAT GCCACGACCAAAATCTCAGT
14 SSD81 CCATGGCACTCTTTTTGGTT AAAGCAGAAAACTTTAGCACATCA
15 SSD130 CTCAAACAAAGCTGCCCTTC GAAGATTGGCAACAACCCAT
16 TC75 GACCTTGACGCTGCTAACCT GCCCTTCCATTTCCTTTTTC
17 TC81 CGTCCGCTCTCATTCTTCAG CTTCGCCAGAAATGAAATGC
18 TC97 CGGGATTCCATCTCTCAAAG AAGAAGAGGTTGCTCGGACA
19 TC122 GTTTTGGTTCTGGCACGAGT GGGATCAACGTGAACATCCT
20 TC131 TTAGCAGGAGCAGCAGGAAT CTTACCGCAATTTGGATGGT

Fig.1

PCR products fingerprintings of sugar beet varieties using primer TC122"

Table 3

Polymorphism information of SSR primers in the tested materials"

引物Primer 多态百分比Polymorphism percentage (%) Na Ne PIC值PIC value H I
BVV21 100.00 6 3.92 0.76 0.69 1.15
BVV45 78.78 8 4.89 0.71 0.69 1.21
FDSB1427 100.00 8 4.43 0.71 0.39 0.79
LNX21 75.00 8 5.58 0.61 1.02 1.62
LNX37 50.00 10 6.34 0.65 1.06 1.81
LNX63 66.67 10 7.44 0.71 1.52 2.36
LNX87 100.00 8 5.44 0.63 0.86 1.39
LNX88 100.00 8 4.47 0.57 0.42 0.84
SB06 60.00 6 4.89 0.23 1.15 1.71
SB13 85.71 12 7.41 0.75 1.12 2.00
SB15 66.67 6 4.11 0.68 0.62 0.95
SSD7 66.67 8 5.11 0.63 0.82 0.78
SSD15 80.00 4 2.97 0.71 0.52 0.78
SSD81 100.00 8 4.55 0.31 0.42 0.78
SSD130 83.33 14 8.45 0.72 1.06 1.86
TC75 80.00 8 5.54 0.37 1.07 1.73
TC81 100.00 12 7.85 0.70 1.16 2.00
TC97 85.71 14 10.14 0.83 1.87 2.90
TC122 66.67 14 9.55 0.68 1.59 2.58
TC131 66.67 8 5.16 0.08 0.86 1.45
平均Average – 9 5.91 0.60 0.95 1.53

Fig.2

Cluster analysis of 107 sugar beet varieties"

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