不同遗传背景甜糯双隐性玉米种质的SSR鉴定

发布时间：2021-11-23 07:02

　　【目的】探讨SSR分子标记辅助选择技术对不同遗传背景甜糯双隐性玉米种质的鉴定效果,为甜糯双隐性玉米自交系的创制提供技术支撑。【方法】利用与糯质基因（waxy）紧密连锁的SSR标记引物phi022、phi027、phi061分别对常规甜、糯玉米杂交组配及甜、糯玉米染色体杂交手段获得的共354份材料进行了甜糯双隐基因型鉴定。【结果】标记引物phi022可作为常规甜、糯玉米杂交F₁在甜质背景下选育的84份材料和F₁在糯质背景下选育的186份材料糯质基因的前景选择标记,鉴定出甜糯双隐性玉米纯合体的比例分别为19.05%和100.00%。标记引物phi061可作为甜、糯玉米染色体杂交手段获得的84份材料糯质基因的前景选择标记,鉴定出甜糯双隐性玉米纯合体的比例为46.43%。【结论】SSR分子标记辅助选择技术鉴定出的甜糯双隐性玉米纯合体的比例与理论值大致吻合,可作为苗期快速选择甜糯双隐性玉米材料的技术手段。值得注意的是,材料遗传背景、标记引物特异性会影响SSR分子标记鉴定效果,可根据育种需要结合传统鉴定方法来提高甜糯双隐性玉米自交系的选择效率和创制准确性... 

【文章来源】：西南农业学报. 2020,33(08)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

部分DNA琼脂糖凝胶电泳结果

引物检测结果

甜糯双隐性玉米籽粒表型为甜质,默认其含有甜质基因,本研究基于SSR分子标记鉴定技术,利用与糯玉米隐性基因waxy紧密连锁的SSR标记引物phi022、phi027、phi061,筛选出含有糯质基因的个体,即为甜糯双隐性玉米种质。杨耀迥等[12]利用这3对SSR引物对S1甜质家系筛选甜糯双隐性玉米种质时发现,引物phi022扩增效果较好,并成功鉴定出9株甜糯双隐性玉米单株,而phi027和phi061扩增条带模糊甚至残缺不全。宫捷等[13]使用同样的3对SSR引物在3份糯玉米自交系L33、L35和L38和1份甜玉米骨干系M01之间进行多态性检测时发现,引物phi022和phi027在亲本间无差异,而引物phi061条带清晰完整且有明显多态性,可用来鉴定sh2sh2wxwx甜糯双隐性纯合体。本研究中3对SSR引物对糯质亲本的扩增条带清晰单一,且处于同一迁移率位置,引物phi022可成功标记常规甜、糯杂交F1在甜质背景下选育的84份材料和F1在糯质背景下选育的186份材料的基因型,但用于染色体杂交手段获得材料的标记时则较模糊;引物phi061对甜、糯染色体杂交手段获得的84份材料可明显判断目标基因是否存在,用于常规甜、糯杂交获得的材料时条带模糊不全,或材料与对照CK间无多态性;引物phi027在354份供试材料与对照CK间无多态性。结合影响分子标记鉴定效果的因素分析,材料的遗传背景,性状的遗传率,标记定位精度以及与目标基因连锁程度,标记的特异性和在材料间的多态性,PCR反应条件,均可影响检测的准确性和效率以及性状对MAS的响应[14]。常规甜、糯玉米杂交组配是创制双隐性材料最常用的方法之一[5],甜、糯玉米杂交后获得普通玉米(Sh2sh2Wxwx)种子,后代植株选株自交或彼此交,依据遗传自由组合定律,F1果穗上有9/16普通玉米籽粒(Sh2-Wx-)、3/16糯质籽粒(Sh2-wxwx)、4/16甜质籽粒[8]。其中4/16的甜粒中有1/16的甜糯双隐性玉米籽粒(sh2sh2wxwx),3/16超甜玉米籽粒(sh2sh2Wx-),甜糯双隐性籽粒占甜粒数的25 %。本研究F1在甜质背景下选育的84份材料中鉴定出16份甜糯双隐性材料,比例为19.05 %,与理论值近似,差值部分推测为甜糯双隐性材料种子活力差、出苗率低,出苗数低于播种数造成。苏彩霞等[4]研究发现常规甜、糯玉米杂交F1果穗上3/16的糯粒播种自交1代后,1/3的果穗表现全糯(Sh2Sh2wxwx),2/3的果穗分离出3/4糯质籽粒(Sh2-wxwx),1/4表型为甜质的双隐性籽粒(sh2sh2wxwx),甜糯双隐性籽粒占甜粒比例为100 %。本研究F1在糯质背景下选育的186份材料中标记出186份甜糯双隐性材料,即此遗传背景下甜糯双隐性纯合体的比例为100 %,与理论值吻合。目前尚未见通过甜、糯玉米染色体杂交手段获得双隐性材料的相关报道,笔者委托深圳市百绿生物染色体杂交研究所以糯玉米作供体制成染色体片段导入甜玉米(受体)细胞,被导入的染色体片段和受体细胞内原有的染色体发生融合杂交,再通过组织培养和筛选获得一批材料,为验证此创制方法的可行性,对获得的84份材料进行了SSR鉴定,其中甜糯双隐性玉米纯合体有39份,比例为46.43 %。本研究结果表明不同遗传背景获得双隐性材料各有优缺点,常规甜、糯杂交F1果穗上选择甜粒所需代次少,分离比例较高,但外观难以与甜粒区分,须鉴定基因型,增加工作环节;F1果穗上选择糯粒,该背景获得双隐性籽粒所需代次较多,分离比例低,但可省略鉴定环节。甜、糯染色体杂交技术可控性差,分离比例变异大,还需进一步观察该技术的成熟度。


本文编号：3513369