張海英 許勇
當(dāng)前西瓜生產(chǎn)中種子質(zhì)量問題比較突出和普遍,種子純度不夠和假種子坑農(nóng)事件常有發(fā)生,常規(guī)的品種審定/鑒定主要以形態(tài)學(xué)特征為依據(jù),鑒定周期較長,長達(dá)3—4個(gè)月,因此,急需建立早期、快速、準(zhǔn)確的西瓜種子純度和品種真實(shí)性檢測技術(shù)。
1 技術(shù)概述
在西瓜全基因組測序與重測序的研究基礎(chǔ)上,研發(fā)了一套最大限度準(zhǔn)確反映西瓜品種資源多樣性與遺傳親緣關(guān)系23對(duì)SSR核心引物序列,并利用核心引物建立1 300多個(gè)西瓜種質(zhì)資源的核酸指紋庫(圖1、表1)。圖1、表1顯示分析結(jié)果基本一致。
2 技術(shù)要點(diǎn)
1)DNA提取:取植株下胚軸或幼葉30~40 mg,CTAB法或堿法快速提取DNA。
2)PCR擴(kuò)增體系:每種dNTP 0.25 mmol·L-1, 正向引物0.2 μmol·L-1,反向引物0.2 μmol·L-1,Taq DNA聚合酶1.0 U,10×PCR緩沖液(含Mg2+),樣品DNA 60 ng,其余以超純水補(bǔ)足。推薦使用15或20 μL反應(yīng)體積。
3)PCR擴(kuò)增程序:94 ℃ 預(yù)變性5 min;94 ℃ 變性30 s,55 ℃ 退火15 s,72 ℃ 延伸15 s,循環(huán)34次;最后72 ℃ 延伸4 min。10 ℃ 保溫待用。
4)PCR產(chǎn)物檢測:8% 聚丙烯酰胺非變性凝膠電泳分離,采用快速銀染法顯色。
3 技術(shù)實(shí)施效果
3.1 西瓜品種純度和真實(shí)性分析
利用SSR核心引物組合,可有效區(qū)分95%以上的供試育種材料,特別是對(duì)于來源于共同祖先的親緣關(guān)系極近的材料,其外觀表型性狀極其相近,采用常規(guī)田間種植觀察較難準(zhǔn)確區(qū)分,如京欣類型材料97103和98R,二者果實(shí)外觀、植株形態(tài)等極似,但引物BVWS00106可以有效區(qū)分二者(圖2)。目前,采用SSR核心引物組合,已對(duì)本中心育成的京欣2號(hào)、京闌、京玲、華欣等西瓜新品種進(jìn)行了純度鑒定,分子鑒定和田間鑒定吻合率達(dá)95%以上(圖3)。
3.2 西瓜育種材料遺傳背景分析
利用篩選得到的SSR核心引物組合對(duì) 17份重測序材料和100份西瓜育種材料進(jìn)行聚類分析,聚類結(jié)果與供試材料系譜相對(duì)照,基本反映出了供試材料種質(zhì)資源親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近。該分類結(jié)果從DNA水平上體現(xiàn)了這些種質(zhì)資源的親緣關(guān)系,可以為西瓜育種親本選擇提供理論依據(jù)(圖4)。