基于SSR的光敏型饲草高粱分子辅助育种体系
发布时间：2022-01-05 19:21
【目的】利用分子标记技术对光敏型饲草高粱新品种传统选育方法进行改良,构建分子辅助育种体系,从而提高品种选育效率,降低育种成本,为形成新的育种体系奠定理论基础。【方法】以光敏型（不抽穗）饲草高粱品种晋光1R去雄后为母本、非光敏型（抽穗）饲草高粱BMRC-3-2为父本进行杂交,构建F2群体。按照光敏与非光敏性状将群体分为两类,各选30株,取叶片提取DNA,利用微卫星分子标记技术（SSR）和集团分离分析法（BSA）对晋光1R/BMRC-3-2的F2群体进行光敏感基因定位分析,以及特异性SSR引物的设计、筛选;将筛出的特异性引物对F1杂交种（以晋光1R为亲本选育的高代稳定恢复系作为父本与其他不育系测配得到的F1代杂交种）进行光敏性鉴定,通过与田间表型对照,确定最终目标引物,从而构建新的光敏型饲草高粱新品种选育体系。【结果】经过SNP index分析,选取99%阈值线最高点前后约250 kb的区域作为性状相关的候选区域,区域总长度为500 kb,共400个SNP位点,对这些SNP位点注释,其中非同义突变或者stop-gain或者stop-loss的SNP位点有6个,最终确定2个候选基因与高粱光敏...
【文章来源】：中国农业科学. 2020,53(14)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
子代混池SNP index和△(SNP index)在染色体上的分布
在F1材料的DNA中选取光敏与非光敏单株各2株，根据候选基因序列设计合成的引物共51对，进行荧光定量PCR，每组引物前2条带为非光敏F1，后2条带为光敏F1（图2）。根据图2结果，将个别差异极不明显的引物排除，其余引物扩大样本至100个F1材料进行毛细管电泳验证。结果表明，仅有引物70.2-3可以区分光敏与非光敏F1材料（图3）。非光敏型F1杂交种在251 bp附近出现“单峰”；而光敏型则在214和251 bp两处附近出现“双峰”；光敏亲本和非光敏亲本则分别在214和251 bp附近出现“单峰”。以251 bp处出现“单峰”为判断依据，引物70.2-3对50个非光敏型F1杂交种的鉴选准确率达到100%，所有材料均在251bp附近出现峰值。以214和251 bp两处附近出现“双峰”为判断依据，该引物对另外50个光敏型F1杂交种鉴选的准确率达到90%，其中F1-69、F1-70、F1-71这三个材料在214和262 bp附近出现“双峰”；F1-81仅在251 bp处有“单峰”而F1-86则在251和232 bp两处附近出现“双峰”。据此，认为所选引物70.2-3为特异性引物，可以区分光敏和非光敏杂交种，可以作为田间生产指导。其序列为FORWARD PRIMER:5′-CCTCCTCTTCCTCGGATAGC-3′和REVERSEPRIMER:5′-ATGATCGGTGGT TG GAAGAG-3′。
根据图2结果，将个别差异极不明显的引物排除，其余引物扩大样本至100个F1材料进行毛细管电泳验证。结果表明，仅有引物70.2-3可以区分光敏与非光敏F1材料（图3）。非光敏型F1杂交种在251 bp附近出现“单峰”；而光敏型则在214和251 bp两处附近出现“双峰”；光敏亲本和非光敏亲本则分别在214和251 bp附近出现“单峰”。以251 bp处出现“单峰”为判断依据，引物70.2-3对50个非光敏型F1杂交种的鉴选准确率达到100%，所有材料均在251bp附近出现峰值。以214和251 bp两处附近出现“双峰”为判断依据，该引物对另外50个光敏型F1杂交种鉴选的准确率达到90%，其中F1-69、F1-70、F1-71这三个材料在214和262 bp附近出现“双峰”；F1-81仅在251 bp处有“单峰”而F1-86则在251和232 bp两处附近出现“双峰”。据此，认为所选引物70.2-3为特异性引物，可以区分光敏和非光敏杂交种，可以作为田间生产指导。其序列为FORWARD PRIMER:5′-CCTCCTCTTCCTCGGATAGC-3′和REVERSEPRIMER:5′-ATGATCGGTGGT TG GAAGAG-3′。综上所述，对传统的光敏感饲草高粱选育体系进行改良，利用实验室筛选代替田间测交，形成新的分子辅助育种体系（图4）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]晋牧1号在南方红壤区的产草量·营养价值及饲养效果研究[J]. 平俊爱,谢国强,张福耀,何余湧,吴志勇,王荣民,吕鑫,杜志宏,李慧明,牛皓,王玉斌. 安徽农业科学. 2018(35)
[2]基于SSR的高粱光敏特性分析[J]. 牛皓,平俊爱,张福耀,吕鑫,杜志宏,李慧明,王玉斌. 安徽农业科学. 2018(35)
[3]基于SSR标记的饲草高粱种质资源遗传多样性分析[J]. 平俊爱,张福耀,牛皓,杨慧勇,吕鑫,杜志宏,李慧明,王玉斌. 分子植物育种. 2018(14)
本文编号：3570931
【文章来源】：中国农业科学. 2020,53(14)北大核心CSCD
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
子代混池SNP index和△(SNP index)在染色体上的分布
在F1材料的DNA中选取光敏与非光敏单株各2株，根据候选基因序列设计合成的引物共51对，进行荧光定量PCR，每组引物前2条带为非光敏F1，后2条带为光敏F1（图2）。根据图2结果，将个别差异极不明显的引物排除，其余引物扩大样本至100个F1材料进行毛细管电泳验证。结果表明，仅有引物70.2-3可以区分光敏与非光敏F1材料（图3）。非光敏型F1杂交种在251 bp附近出现“单峰”；而光敏型则在214和251 bp两处附近出现“双峰”；光敏亲本和非光敏亲本则分别在214和251 bp附近出现“单峰”。以251 bp处出现“单峰”为判断依据，引物70.2-3对50个非光敏型F1杂交种的鉴选准确率达到100%，所有材料均在251bp附近出现峰值。以214和251 bp两处附近出现“双峰”为判断依据，该引物对另外50个光敏型F1杂交种鉴选的准确率达到90%，其中F1-69、F1-70、F1-71这三个材料在214和262 bp附近出现“双峰”；F1-81仅在251 bp处有“单峰”而F1-86则在251和232 bp两处附近出现“双峰”。据此，认为所选引物70.2-3为特异性引物，可以区分光敏和非光敏杂交种，可以作为田间生产指导。其序列为FORWARD PRIMER:5′-CCTCCTCTTCCTCGGATAGC-3′和REVERSEPRIMER:5′-ATGATCGGTGGT TG GAAGAG-3′。
根据图2结果，将个别差异极不明显的引物排除，其余引物扩大样本至100个F1材料进行毛细管电泳验证。结果表明，仅有引物70.2-3可以区分光敏与非光敏F1材料（图3）。非光敏型F1杂交种在251 bp附近出现“单峰”；而光敏型则在214和251 bp两处附近出现“双峰”；光敏亲本和非光敏亲本则分别在214和251 bp附近出现“单峰”。以251 bp处出现“单峰”为判断依据，引物70.2-3对50个非光敏型F1杂交种的鉴选准确率达到100%，所有材料均在251bp附近出现峰值。以214和251 bp两处附近出现“双峰”为判断依据，该引物对另外50个光敏型F1杂交种鉴选的准确率达到90%，其中F1-69、F1-70、F1-71这三个材料在214和262 bp附近出现“双峰”；F1-81仅在251 bp处有“单峰”而F1-86则在251和232 bp两处附近出现“双峰”。据此，认为所选引物70.2-3为特异性引物，可以区分光敏和非光敏杂交种，可以作为田间生产指导。其序列为FORWARD PRIMER:5′-CCTCCTCTTCCTCGGATAGC-3′和REVERSEPRIMER:5′-ATGATCGGTGGT TG GAAGAG-3′。综上所述，对传统的光敏感饲草高粱选育体系进行改良，利用实验室筛选代替田间测交，形成新的分子辅助育种体系（图4）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]晋牧1号在南方红壤区的产草量·营养价值及饲养效果研究[J]. 平俊爱,谢国强,张福耀,何余湧,吴志勇,王荣民,吕鑫,杜志宏,李慧明,牛皓,王玉斌. 安徽农业科学. 2018(35)
[2]基于SSR的高粱光敏特性分析[J]. 牛皓,平俊爱,张福耀,吕鑫,杜志宏,李慧明,王玉斌. 安徽农业科学. 2018(35)
[3]基于SSR标记的饲草高粱种质资源遗传多样性分析[J]. 平俊爱,张福耀,牛皓,杨慧勇,吕鑫,杜志宏,李慧明,王玉斌. 分子植物育种. 2018(14)
本文编号：3570931
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