楊文娟 張艷欣 王林海 魏 鑫 黎冬華 高 媛 劉 盼 張秀榮

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所 / 農(nóng)業(yè)部油料作物生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 湖北武漢 430062

芝麻(Sesamum indicumL.)隸屬胡麻科胡麻屬,是世界上最古老的油料作物之一, 在我國已有兩千多年的種植歷史。農(nóng)作物種質(zhì)資源是不可替代的戰(zhàn)略資源, 在國家科技計(jì)劃支持下, 我國從20世紀(jì)60年代初開始了芝麻資源搜集工作[1], 構(gòu)建了國家芝麻種質(zhì)庫, 截至2015年已保存來自42個國家和我國30個省市區(qū)共計(jì)7910份資源, 并開展了編目和特性鑒定, 發(fā)掘出一批高產(chǎn)、抗逆、抗病、優(yōu)質(zhì)等優(yōu)異種質(zhì)[2-5]。

自1984年 Frankel提出核心種質(zhì)(Core Collection)的概念至今[6], 為提高資源利用效率和便于管理, 國內(nèi)外已經(jīng)建立了谷類[7-9]、蔬菜[10]、果樹[11]等多種作物的核心種質(zhì), 中國、印度、韓國等國家相繼建立了芝麻核心種質(zhì)[12-14]。為了更好、更直接地提供重要育種親本, 越來越多的研究者開始構(gòu)建并研究應(yīng)用核心種質(zhì)(Applied Core Collection)[15-17],它是經(jīng)多年多點(diǎn)田間驗(yàn)證, 以核心種質(zhì)為基礎(chǔ), 針對優(yōu)異、特異育種目標(biāo)性狀篩選出具代表性的種質(zhì)。

Condit等[18]和Morgante等[19]均對微衛(wèi)星標(biāo)記在植物遺傳學(xué)分析中的可行性進(jìn)行了評估, 認(rèn)為在植物中微衛(wèi)星數(shù)量豐富, 多態(tài)性高, 是理想的遺傳標(biāo)記。目前, SSR分子標(biāo)記技術(shù)被廣泛用于農(nóng)作物指紋圖譜如玉米[20]、水稻[21]、棉花[22]、馬鈴薯[23]等構(gòu)建。早期指紋圖譜是利用聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE)結(jié)合人工讀膠的方法構(gòu)建的[24-27], 近年來研究者結(jié)合進(jìn)制轉(zhuǎn)換和條碼技術(shù)來拓寬指紋圖譜使用范圍[28-29]。如今, DNA指紋圖譜的研究已經(jīng)開始進(jìn)入更為精密的階段, 除PAGE法外, SSR熒光毛細(xì)管電泳和SNP分子標(biāo)記技術(shù)的應(yīng)用也越來越普遍, 還可以將結(jié)果數(shù)字化為字符串、條形碼或二維碼, 稱之為DNA分子身份證[30-33]。它可以便捷、精確地從分子水平明確不同材料之間的差別, 如同人的身份證一樣, 不受客觀環(huán)境影響, 適用范圍廣, 近年在品種真實(shí)性鑒定和資源區(qū)分中發(fā)揮著重要作用。目前國內(nèi)外芝麻DNA分子身份證研究尚處于指紋圖譜階段[34-37]。

繼 Zhang等[12]2000年采用分層取樣策略, 從4251份基礎(chǔ)收集品中按20%的固定比例篩選出預(yù)選核心種質(zhì) 884份, 再依據(jù)決選核心種質(zhì)數(shù)量為預(yù)選核心品50%的原則,采用離差平方和法分組進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析, 并考慮組間遺傳多樣性差異, 適當(dāng)增加國外材料和特殊遺傳類型材料的取樣數(shù)量, 篩選出453份芝麻資源核心種質(zhì)。芝麻基礎(chǔ)收集品數(shù)量的增加, 芝麻核心種質(zhì)持續(xù)更新, 目前我們已建立了包含 706份種質(zhì)的中國芝麻核心種質(zhì), 篩選出一批高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn)、適應(yīng)機(jī)械化生產(chǎn)等優(yōu)異、特異材料。本研究擬對131份應(yīng)用核心種質(zhì), 通過SSR熒光標(biāo)記毛細(xì)管技術(shù)構(gòu)建分子身份證, 在DNA水平上準(zhǔn)確區(qū)分, 以促進(jìn)核心種質(zhì)的高效利用, 并為構(gòu)建芝麻種質(zhì)資源標(biāo)準(zhǔn)化大型 DNA分子身份證庫提供方法參考。

1 材料與方法

1.1 材料

從706份[38]芝麻核心種質(zhì)中鑒定評價出131份應(yīng)用核心種質(zhì), 均來自芝麻中期庫(建設(shè)依托單位為中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所)。

1.2 應(yīng)用核心種質(zhì)的構(gòu)建

將706份芝麻核心種質(zhì)分別種植于4個環(huán)境, 即2013年 5月至 9月在湖北武漢(東經(jīng) 30.57°, 北緯114.30°, 海拔27 m)、8月至11月在廣西南寧(東經(jīng)23.17°, 北緯 107.55°, 海拔 220 m)、11 月至 2014 年2月在海南三亞(東經(jīng) 18.23°, 北緯 109.50°, 海拔 7 m)、2014年5月至9月在河南漯河(東經(jīng)33.40°, 北緯 113.33°, 海拔 76 m)。依據(jù)《芝麻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》對其株高、株型、初花期、盛花期、終花期、成熟期、主莖基部直徑、主莖分枝角度、葉長、葉夾角、裂蒴性、始蒴節(jié)位、始蒴高度、主莖節(jié)間長度、主莖空稍間長度、主莖中位果長度、抗病性、抗旱性、抗倒伏性、耐濕性鑒定評價, 收獲后選擇正常種子稱量千粒重并采用國標(biāo)法精測種子含油量、油酸、芝麻素、木酚素含量, 初步構(gòu)建出具有優(yōu)、特異性狀的應(yīng)用核心種質(zhì)。2015年至2016年對初步篩選出的抗病、抗旱、耐濕種質(zhì), 分別通過病圃種植、人工干旱和淹水脅迫進(jìn)行田間重復(fù)鑒定, 確認(rèn)應(yīng)用核心種質(zhì)中的抗病、抗旱、耐濕種質(zhì)。

1.3 DNA提取

在恒溫28℃培養(yǎng)箱內(nèi)用鋪有兩層濕潤濾紙的培養(yǎng)皿對供試材料進(jìn)行黑暗萌發(fā), 6 d時采集幼苗組織按呂海霞等[39]的改良CTAB法提取基因組DNA, 用0.6%瓊脂糖凝膠電泳檢測 DNA完整性, 采用紫外分光核酸測定儀測定 DNA質(zhì)量和濃度, 并將樣品DNA 稀釋至 20 ng μL–1, –20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 SSR分析

在芝麻的13個連鎖群上, 根據(jù)連鎖群的大小,從每個連鎖群預(yù)選出均勻分布的1～4對引物, 共計(jì)32對預(yù)選引物(附表1), 由金斯瑞生物科技有限公司合成。毛細(xì)管電泳熒光引物為單色熒光, 上游5′端加FAM (blue)熒光基團(tuán)標(biāo)記, 由上?；嫔锟萍加邢薰竞铣?。

參照Zhang等[40]PCR反應(yīng)體系、PCR擴(kuò)增的方法, PCR擴(kuò)增產(chǎn)物分別用6%的變性聚丙烯酰胺凝膠電泳和熒光毛細(xì)管電泳分離。前者參照張艷欣等[41]方法, 后者采取一重單色毛細(xì)管電泳, 儀器型號為ABI3730。

1.5 核心引物篩選及數(shù)據(jù)處理

從供試材料中隨機(jī)選 5份材料, 通過 PAGE銀染法對備選的32對SSR引物進(jìn)行初篩, 再從供試材料中按優(yōu)異特性選 12份材料對初篩的引物進(jìn)行復(fù)篩。用復(fù)篩得到的引物擴(kuò)增 131份材料, 每個引物進(jìn)行 3次重復(fù), 確定多態(tài)性高、重復(fù)型好的核心引物。用Popgene 32軟件分析多態(tài)位點(diǎn)百分率(P)、有效等位基因數(shù)(ne)、Shannon’s指數(shù)(I), 按 Anderson等[42]提供的公式, 多態(tài)性信息量PIC = 1–∑fi2, 其中fi為i位點(diǎn)的基因頻率。

1.6 DNA分子身份證構(gòu)建

采用SSR熒光標(biāo)記毛細(xì)管電泳技術(shù), 及獲得的核心引物, 分析 131份應(yīng)用核心種質(zhì), 用 Gene Marker V2.2.0讀取數(shù)據(jù), 獲得SSR擴(kuò)增片段的精確分子量, 并進(jìn)行數(shù)字+英文字母編碼。將每對引物擴(kuò)增所有樣品的不同帶型, 按分子量從大到小用數(shù)字1～9依次表示, 超出9的用英文字母A～Z依次表示,無帶用0表示。采用資源特征分析軟件ID Analysis 4.0確定引物及引物順序, 構(gòu)建字符串形式的 DNA分子身份證。該軟件是基于對SSR標(biāo)記進(jìn)行排列組合的原理, 將統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為軟件可識別的文本文檔后導(dǎo)入數(shù)據(jù)進(jìn)行分析, 可實(shí)現(xiàn)淘汰缺失位點(diǎn)過多及引物間相似系數(shù)過高的引物, 從而以最少引物來區(qū)分最多種質(zhì)[24]。將對應(yīng)字符串導(dǎo)入在線條碼生成器(http://barcode.tec-it.com/zh), 生成可供掃描的條形碼 DNA分子身份證; 將應(yīng)用核心種質(zhì)的基本信息、形態(tài)特征、生物學(xué)特性、抗病性、抗逆性、品質(zhì)數(shù)據(jù)、DNA分子身份證代碼等文本信息輸入二維碼生成軟件QR-coder studio 1.0的輸入框, 生成可掃描的二維碼, 即獲得二維碼 DNA分子身份證。

2 結(jié)果與分析

2.1 應(yīng)用核心種質(zhì)的構(gòu)建

經(jīng)過 4年 4點(diǎn)精準(zhǔn)鑒定后, 我們針對芝麻優(yōu)異育種目標(biāo)性狀篩選出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病抗逆、生育期適宜、適應(yīng)機(jī)械化、株型特異、綜合性狀優(yōu)良七大類共計(jì)131份應(yīng)用核心種質(zhì)。又根據(jù)種質(zhì)特性將該七大類育種目標(biāo)細(xì)化為 23組應(yīng)用型, 分別是大粒、密蒴、長蒴、高木酚素、高油、高油酸、高芝麻素、抗病、抗倒、抗旱、耐濕、早熟、微裂蒴、有限型、矮桿、小葉、小葉角、易再生、緊湊型、耐濕廣適應(yīng)性、抗病抗逆優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)抗病抗逆高油、耐濕抗病抗逆廣適應(yīng)性(附表2)。

2.2 應(yīng)用核心種質(zhì)SSR核心引物的確定

從 131份應(yīng)用核心種質(zhì)中隨機(jī)選 5份材料, 通過PAGE銀染法對備選的32對SSR引物初篩, 得到15對多態(tài)性高的引物。再從131份材料中按優(yōu)異特性選12份材料對初篩的15對引物進(jìn)行復(fù)篩, 得到7對多態(tài)性高、條帶清晰、空白條帶少的引物, 符合核心引物的條件, 確定為核心引物。以這 7對核心引物擴(kuò)增 131份材料, 經(jīng)分析, 多態(tài)性位點(diǎn)百分率為100%, 共檢測到50個多態(tài)性位點(diǎn), 有效等位基因數(shù)變化范圍在2.89～8.26之間, 7對引物檢測到有效等位基因數(shù)共 31.67個, Shannon’s指數(shù)變幅為1.14～2.26, 等位位點(diǎn)多態(tài)性信息含量(PIC)變幅為0.65～0.80。圖1是以100 bp marker為參照, 分別用7對引物以PAGE法檢測 131供試材料得到的特征帶型(點(diǎn)樣時為 AC001～AC131, 但由于每個引物的所有特征帶型出現(xiàn)在不同區(qū)域, 故各引物的模版選為不完全相同的25份DNA), 核心引物基本信息及多態(tài)性特征值見表1。

2.3 應(yīng)用核心種質(zhì)DNA分子身份證編碼及構(gòu)建

用 7對核心引物對 131份應(yīng)用核心種質(zhì)進(jìn)行SSR熒光標(biāo)記毛細(xì)管電泳, GeneMarker V2.2.0讀取分子量數(shù)據(jù), 圖2為引物ZMM1494熒光毛細(xì)管電泳檢測到的 14種特征帶型, 對應(yīng)的片段大小分別為234、229、225、223、221、219、217、215、213、211、209、206、211/223和 209/213 bp。表 2為各核心引物 5′端標(biāo)記的熒光基團(tuán)、擴(kuò)增得到的多態(tài)性條帶總數(shù)、多態(tài)性片段大小及編碼匯總。結(jié)合圖 1可以發(fā)現(xiàn)本研究中的引物ZMM2818、ZMM1851用PAGE法各得到7個多態(tài)性位點(diǎn), 且?guī)颓逦子诒嬲J(rèn), 條帶間區(qū)分明顯, 與表 2毛細(xì)管電泳法分別檢測到的7個多態(tài)性位點(diǎn)一一對應(yīng), 適用于以SSR變性聚丙烯酰胺凝膠電泳法構(gòu)建DNA分子身份證。而引物 ZMM1935、ZMM1494和 ZMM1648, 雖然PAGE法和毛細(xì)管電泳法得到的多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)一致,但PAGE帶型不易辨認(rèn), 引物ZMM2254、ZMM3037兩種方法得到的多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)量不同, 這兩類引物在利用 SSR變性聚丙烯酰胺凝膠電泳法構(gòu)建 DNA分子身份證時會出現(xiàn)誤差甚至錯誤。

選取熒光毛細(xì)管電泳法構(gòu)建DNA分子身份證。對毛細(xì)管電泳結(jié)果按表 2進(jìn)行數(shù)字+英文字母編碼,ID Analysis 4.0分析數(shù)據(jù), 發(fā)現(xiàn)無不符合引物(缺失位點(diǎn)過多或引物間相似系數(shù)過高), ZMM1494、ZMM1648、ZMM3037、ZMM2818、ZMM1851、ZMM1935這6對引物的排列組合被選擇用于DNA分子身份證的構(gòu)建。按上述順序?qū)⒃?6對引物對應(yīng)的編碼組合, 就構(gòu)成了應(yīng)用核心種質(zhì)DNA分子身份證編碼即字符串 DNA分子身份證。如種質(zhì) AC001的DNA分子身份證編碼為554135, 對照表3, 第1個“5”表示引物 ZMM1494在 AC001中的擴(kuò)增片段,在其多態(tài)性片段梯度中排第5位, 第2個“5”表示引物ZMM1648在AC001中擴(kuò)增的片段, 在其多態(tài)性片段梯度中排第 5位, 其余 4個代碼依次類推。將DNA分子身份證編碼導(dǎo)入在線條碼生成器, 生成條形碼DNA分子身份證。將應(yīng)用核心種質(zhì)的主要描述符和DNA分子身份證編碼導(dǎo)入二維碼生成軟件, 生成二維碼DNA分子身份證?；谧址l形碼、二維碼 3種形式, 成功構(gòu)建了 131份應(yīng)用核心種質(zhì)的DNA分子身份證。圖3為構(gòu)建的應(yīng)用核心種質(zhì)條形碼DNA分子身份證和二維碼DNA分子身份證示例。

圖1 7對核心引物PAGE檢測的特征帶型Fig. 1 Features for seven pairs of primers detected by PAGE

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圖2 ZMM1494毛細(xì)管電泳熒光檢測的特征帶型Fig. 2 Features of primer ZMM1494 detected with capillary electrophoresis

表2 7對核心引物毛細(xì)管電泳結(jié)果及帶型編碼Table 2 Amplication results for seven pairs of core primers detected with capillary electrophoresis technique

2.4 應(yīng)用核心種質(zhì)不同優(yōu)異特性的組內(nèi)區(qū)分

131份應(yīng)用核心種質(zhì)按特性可分為23組, 其中組內(nèi)種質(zhì)數(shù)量在2份及以上的有14組。為了探究具有同一特性的不同應(yīng)用核心種質(zhì)間的差異, 用構(gòu)建DNA分子身份證的6對核心引物分別對這14組進(jìn)行組內(nèi)種質(zhì)區(qū)分, 最少 1個、最多 5個核心引物的組合便可將各組內(nèi)種質(zhì)全部區(qū)分(表3)。

圖3 應(yīng)用核心種質(zhì)條形碼DNA分子身份證和二維碼DNA分子身份證示例Fig. 3 Bar code and quick response (QR) code of the applied core collection germplasm

3 討論

3.1 芝麻應(yīng)用核心種質(zhì)的利用價值

構(gòu)建應(yīng)用型核心種質(zhì)將有效促進(jìn)優(yōu)異基因的深入發(fā)掘和育種利用效率, 加快定向育種進(jìn)程。芝麻是我國重要的出口農(nóng)產(chǎn)品之一, 近年來在食品加工和保健品研發(fā)中發(fā)揮著越來越重要的作用, 我國芝麻種質(zhì)資源豐富, 深入發(fā)掘優(yōu)異基因?yàn)橛N利用是持久性的、重要的研究課題。本研究經(jīng)過對核心種質(zhì)農(nóng)藝、形態(tài)等性狀多年多點(diǎn)的調(diào)查統(tǒng)計(jì), 構(gòu)建了包括七大類育種目標(biāo), 23種優(yōu)異應(yīng)用型在內(nèi)的 131份應(yīng)用核心種質(zhì), 將精準(zhǔn)地為芝麻多元化及專用化育種提供研究材料。例如, 高木酚素、高芝麻素應(yīng)用核心種質(zhì)將為功能型芝麻品種的選育提供重要親本, 高油、高油酸應(yīng)用核心種質(zhì)可用于芝麻的品質(zhì)改良, 抗倒、矮桿、緊湊型、微裂蒴應(yīng)用核心種質(zhì)將為選育理想株型及適宜機(jī)械化的芝麻品種提供關(guān)鍵親本, 大粒、抗病、抗旱、耐濕應(yīng)用核心種質(zhì)在高產(chǎn)多抗芝麻品種的選育方面具有重要利用價值。同時, 這批應(yīng)用核心種質(zhì)的構(gòu)建也將為芝麻高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、抗逆等優(yōu)異基因的發(fā)掘及功能標(biāo)記開發(fā)等基礎(chǔ)研究提供核心材料, 如 Wang等[43]在研究耐受和敏感的芝麻基因型揭示澇災(zāi)應(yīng)激反應(yīng)模式時需選擇耐濕材料和敏感型材料, 朱曉鳳等[44]關(guān)于芝麻株高建成中內(nèi)源激素含量變化的比較分析研究需選擇高桿和矮桿基因型材料。

3.2 核心引物及核心引物組合的選擇

依據(jù)“玉米品種鑒定技術(shù)規(guī)范SSR標(biāo)記法”國家標(biāo)準(zhǔn), 核心引物指品種鑒定中優(yōu)先選用的 1套 SSR引物, 具有多態(tài)性高、重復(fù)性好等綜合特性。SSR核心引物的選擇在 DNA分子身份證構(gòu)建中至關(guān)重要[45], 雖然一般來說引物的有效等位基因數(shù)、Shannon’s指數(shù)、PIC值等指標(biāo)越高, 該引物在品種鑒別中的作用就越大, 但本研究分析發(fā)現(xiàn), 在篩選最佳核心引物組合時不能簡單地按某一指標(biāo)從高到低將核心引物組合在一起, 應(yīng)當(dāng)應(yīng)用排列組合或基于排列組合原理的軟件篩選, 這與劉新龍等[46]在構(gòu)建云南甘蔗自育品種 DNA指紋身份證時得出的結(jié)論是一致的。例如本研究 3個引物組合中, 被選擇的引物順序是ZMM1494、ZMM1648和ZMM3037,而不是 PIC值和 Shannon’s指數(shù)均在前 3位的ZMM1494、ZMM1935和ZMM1851。

表3 各組應(yīng)用核心種質(zhì)所用核心引物組合Table 3 Combinations of primers utilized in each sesame group

3.3 SSR標(biāo)記分析方法的確定

目前SSR標(biāo)記的檢測方法有PAGE銀染法和熒光毛細(xì)管電泳法, 本研究分別用兩種方法對 131份群體進(jìn)行了檢測。比較分析發(fā)現(xiàn)對于條帶間分子量差異大、多態(tài)性帶較少、擴(kuò)增帶型清晰的引物, PAGE銀染法人工讀板獲得的結(jié)果和毛細(xì)管電泳一般是吻合的, 如本研究中的引物ZMM2818和ZMM1851。程本義等[47]在用熒光標(biāo)記毛細(xì)管電泳法研究水稻DNA指紋鑒定中, 易紅梅等[48]在對玉米品種SSR標(biāo)記毛細(xì)管電泳熒光檢測法和變性 PAGE銀染檢測法的比較研究中, 也均不同程度對 PAGE法表示肯定,所以本研究認(rèn)為在引物質(zhì)量可靠, 實(shí)驗(yàn)材料數(shù)目少,經(jīng)濟(jì)條件有限的情況下, 可以用 PAGE銀染法來實(shí)現(xiàn)DNA分子身份證的構(gòu)建。通過實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)對于多態(tài)性豐富、條帶間分子量差異小、擴(kuò)增帶型有拖帶的引物, 比如本研究中的引物 ZMM3037、ZMM1494、ZMM1648等, PAGE銀染法存在誤差,尤其在所有實(shí)驗(yàn)材料不能在一塊膠板上完成時誤差會增大, 而毛細(xì)管電泳檢測法將擴(kuò)增產(chǎn)物與同一泳道中的LIZ500內(nèi)參比較, 能直接讀出分子量, 準(zhǔn)確快速, 更適用于大樣本的分析, 避免了人為誤差。因此, 本研究認(rèn)為對于DNA分子身份證的構(gòu)建, 應(yīng)綜合考慮引物、實(shí)驗(yàn)材料數(shù)量、經(jīng)濟(jì)條件、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性以選擇最適合的試驗(yàn)方法, 從而獲得精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3.4 DNA分子身份證的優(yōu)越性

DNA分子身份證是證實(shí)和區(qū)分材料的有效方法, 通過把種質(zhì)分子水平上的特征用特定的編碼方式數(shù)字化為字符串, 并輔以條形碼、二維碼等科學(xué)的表述方法以拓寬使用范圍, 具有唯一性、可追溯性、可鑒別性。本研究分別構(gòu)建了 131份芝麻應(yīng)用核心種質(zhì)的字符串、條形碼和二維碼DNA分子身份證。字符串是把種質(zhì)分子特征轉(zhuǎn)化為電腦、手機(jī)等電子設(shè)備可識別的信息的重要前提, 基于字符串我們可以構(gòu)建條形碼DNA分子身份證, 它能迅速被電子設(shè)備識別, 但是存儲的信息量十分有限, 而二維碼的信息容量大, 能被全方位迅速識別, 譯碼準(zhǔn)確率高, 可以有效地容納數(shù)字、英文、漢字、圖片等, 因此使用范圍更廣, 陸徐忠等[30]在水稻品種分子身份證的構(gòu)建中, 高源等[31]在蘋果部分種質(zhì)資源分子身份證的構(gòu)建中都采用了一維條形碼或二位碼的方式來增加分子身份證的實(shí)用性。條形碼和二維碼技術(shù)的運(yùn)用使我們構(gòu)建的芝麻應(yīng)用核心種質(zhì) DNA分子身份證不僅能在種質(zhì)鑒定與保護(hù)上發(fā)揮作用, 而且可以用于種質(zhì)庫種子的智能化管理和商品種子的真?zhèn)舞b別, 也為構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的芝麻種質(zhì)和品種DNA分子身份證庫奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

構(gòu)建了131份芝麻應(yīng)用核心種質(zhì), 并篩選出7對核心引物, 利用其中6對核心引物組合通過 SSR熒光毛細(xì)管電泳技術(shù)結(jié)合數(shù)字化處理的方法構(gòu)建了該應(yīng)用核心種質(zhì)的字符串、條形碼、二維碼DNA分子身份證, 為更好地保護(hù)芝麻應(yīng)用核心種質(zhì), 增加其利用率, 及構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的芝麻DNA分子身份證庫奠定了一定基礎(chǔ)。

附表1 32對引物序列信息Supplementary Table 1 Information of 32 primer pairs

ZMM1851和ZMM4097沒有關(guān)聯(lián)到連鎖群上。ZMM1851 and ZMM4097 are not located on any linkage group.

附表2 芝麻應(yīng)用核心種質(zhì)Supplementary Table 2 Applied core collection of sesame

育種目標(biāo)Breeding goal編號Code種質(zhì)名稱Germplasm name產(chǎn)地或來源Origin特性Property AC029 遼品芝2號Liaopinzhi 2中國遼寧遼陽Liaoyang, Liaoning, China高油High oil content AC030 靖芝1號Jinzhi 1高油High oil content AC031 遼芝2號Liaozhi 2中國江西靖安Jingan, Jiangxi, China高油High oil content AC032 中芝20 Zhongzhi 20中國遼寧阜新Fuxin, Liaoning, China高油High oil content AC033 白芝麻Baizhima中國湖北武昌Wuchang, Hubei, China高油酸High acid content AC034 綠莖芝麻Lyujingzhima中國湖北襄陽Xiangyang, Hubei, China高油酸High acid content AC035 白芝麻Baizhima中國黑龍江伊春Yichun, Heilongjiang, China高油酸High acid content AC036 白芝麻Baizhima中國黑龍江依蘭Yilan, Heilongjiang, China高油酸High acid content AC037 435(40) 日本Japan中國貴州晴隆Qinglong, Guizhou, China高油酸High acid content AC038 360(36) 日本Japan高油酸High acid content AC039 TKV-726(16) 日本Japan高油酸High acid content AC040 725(39) 日本Japan高油酸High acid content AC041 No. 763 意大利Italy高油酸High acid content AC042 白芝麻Baizhima高芝麻素High sesamin AC043 四方芝麻Sifangzhima中國陜西寶雞Baoji, Shaanxi, China高芝麻素High sesamin AC044 芝麻Zhima中國湖北通城Tongcheng, Hubei, China高芝麻素High sesamin AC045 激光2號Jiguang 2中國云南Yunnan, China高芝麻素High sesamin AC046 竹畈芝麻Zhufanzhima中國海南海秀油料站Haixiu, Hainan, China高芝麻素High sesamin AC047 多枝麻Duozhima中國安徽金寨Jinzhai, Anhui, China高芝麻素High sesamin AC048 黑芝麻Heizhima中國重慶云陽Yunyang, Chongqing, China高芝麻素High sesamin AC049 芝麻Zhima中國安徽肥東Feidong, Anhui, China高芝麻素High sesamin AC050 雙湖芝麻Shuanghuzhima中國西藏墨脫Motuo, Tibet, China高芝麻素High sesamin AC051 鄂芝6號E’zhi 6中國湖南慈利Cili, Hunan, China高芝麻素High sesamin AC052 中豐芝1號Zhongfengzhi 1中國湖北襄陽Xiangyang, Hubei, China高芝麻素High sesamin AC053 Sinyadanar 緬甸Myanmar中國湖北武昌Wuchang, Hubei, China高芝麻素High sesamin AC054 白芝麻BaiZhima中國海南瓊中Qiongzhong, Hainan, China高芝麻素High sesamin抗病抗逆Stress and disease resistant AC055 芝麻Zhima抗病Disease resistant AC056 和尚帽Heshangmao中國北京大興Daxing, Beijing, China抗病Disease resistant AC057 河南1號Henan 1中國山東金鄉(xiāng)Jinxiang, Shandong, China抗病Disease resistant AC058 芝麻 中國云南 抗病中國河南鄭州Zhengzhou, Henan, China

育種目標(biāo)Breeding goal編號Code種質(zhì)名稱Germplasm name產(chǎn)地或來源Origin特性Property Zhima Yunnan, China Disease resistant AC059 半湯芝麻Bantangzhima抗病Disease resistant AC060 黃芝麻Huangzhima中國安徽巢縣Chaoxian, Anhui, China中國安徽南陵Nanling, Anhui, China抗病Disease resistant AC062 10-2160 中國湖北武昌Wuchang, Hubei, China抗病Disease resistant AC061 341(34) 日本Japan抗病Disease resistant AC063 11-PS56① 中國湖北武昌Wuchang, Hubei, China抗病Disease resistant AC064 中芝2771 Zhongzhi 2771抗病Disease resistant AC065 長果黃Changguohuang中國湖北武昌Wuchang, Hubei, China抗倒Lodging resistance AC066 芝麻Zhima中國重慶巫山Wushan, Chongqing, China抗倒Lodging resistance AC067 白芝麻Baizhima中國江西德興Dexing, Jiangxi, China抗倒Lodging resistance AC068 霸王鞭Bawangbian中國廣東澄海Chenghai, Guangdong, China抗倒Lodging resistance AC069 背三歇Beisanxie中國江蘇盱眙Xuyi, Jiangsu, China抗倒Lodging resistance AC070 麻芝麻Mazhima湖北宜昌Wuchang, Hubei, China抗倒Lodging resistance AC071 鄂芝5號E’zhi 5中國四川宣漢Xuanhan, Sichuan, China抗倒Lodging resistance AC072 98N09 中國河南鄭州Zhengzhou, Henan, China中國湖北襄陽Xiangyang, Hubei, China抗倒Lodging resistance AC073 M20B1 越南Vietnam抗倒Lodging resistance AC074 中芝23 Zhongzhi 23抗倒Lodging resistance AC075 Suke No.5(2) 莫桑比克Mozambique中國China抗倒Lodging resistance AC077 豫芝11 Yuzhi 11抗倒Lodging resistance AC076 中芝17 Zhongzhi 17中國湖北武昌Wuchang, Hubei, China抗倒Lodging resistance AC078 鄭芝12 Zhengzhi 12中國河南鄭州Zhengzhou, Henan, China抗倒Lodging resistance AC079 駐芝14 Zhuzhi 14中國河南鄭州Zhengzhou, Henan, China抗倒Lodging resistance AC080 白芝麻Baizhima中國河南駐馬店Zhumadian, Henan, China抗旱Drought resistant AC081 八股杈Bagucha中國山東曹縣Caoxian, Shandong, China抗旱Drought resistant AC082 白芝麻Baizhima中國山東東明Dongming, Shandong, China抗旱Drought resistant AC083 白芝麻Baizhima中國新疆額敏Emin, Xinjiang, China抗旱Drought resistant AC084 西關(guān)芝麻Xiguanzhima中國廣東博羅Boluo, Guangdong, China抗旱Drought resistant AC085 九股鋼杈Jiugugangcha中國山西汾陽Fenyang, Shanxi, China抗旱Drought resistant AC086 蘆田黑芝麻Lutianheizhima中國安徽鳳陽Fengyang, Anhui, China抗旱Drought resistant AC087 一條鞭Yitiaobian中國江西波陽Boyang, Jiangxi, China中國山東臨沂Linyi, Shandong, China抗旱Drought resistant

育種目標(biāo)Breeding goal編號Code種質(zhì)名稱Germplasm name AC088 白芝麻Baizhima產(chǎn)地或來源Origin特性Property中國廣東定安Dingan, Guangdong, China AC089 黑芝麻Heizhima抗旱Drought resistant抗旱Drought resistant AC090 VIR214 土耳其Turkey中國湖南平江Pingjiang, Hunan, China抗旱Drought resistant AC091 Potepye 緬甸Myanmar抗旱Drought resistant AC092 豫芝1號Yuzhi 1抗旱Drought resistant AC093 汾芝2號Fenzhi 2中國河南鄭州Zhengzhou, Henan, China抗旱Drought resistant AC094 毛腿糙Maotuicao中國山西汾陽Fenyang, Shanxi, China抗旱Drought resistant AC095 晉芝2號Jinzhi 2中國河南通許Tongxu, Henan, China抗旱Drought resistant AC096 芝麻Zhima中國山西汾陽Fenyang, Shanxi, China耐濕Waterlogging tolerant AC097 芝麻Zhima中國貴州遵義Zunyi, Guizhou耐濕Waterlogging tolerant AC098 六梭芝麻Liusuozhima中國陜西華陰Huayin, Shaanxi, China耐濕Waterlogging tolerant AC100 鄂芝1號E’zhi 1耐濕Waterlogging tolerant AC099 雒榮串麻Luorongchuanma中國浙江松陽Songyang, Zhejiang, China中國廣西鹿寨Luzhai, Guangxi, China耐濕Waterlogging tolerant AC101 中芝11 Zhongzhi 11中國湖北襄陽Xiangyang, Hubei, China耐濕Waterlogging tolerant AC102 U.C.R/82No.209shat 美國United States湖北武昌Wuchang, Hubei, China耐濕Waterlogging tolerant AC103 91-2191 以色列Israel耐濕Waterlogging tolerant AC104 393-3Bo 泰國Thailand耐濕Waterlogging tolerant AC105 Calinda 美國United States耐濕Waterlogging tolerant AC106 航芝2號Hangzhi 2耐濕Waterlogging tolerant AC107 中芝18 Zhongzhi 18中國湖北武昌Wuchang, Hubei, China中國湖北武昌Wuchang, Hubei, China生育期適宜Suitable growth period AC108耐濕Waterlogging tolerant 11-1659 中國湖北武昌Wuchang, Hubei, China適應(yīng)機(jī)械化Mechanization adaptive AC109 TKV-365(18) 日本Japan早熟Early maturity微裂蒴Partially capsule dehiscence AC110 芝麻Zhima微裂蒴Partially capsule dehiscence AC112 VDM21 越南Vietnam微裂蒴Partially capsule dehiscence AC111 379(6) 日本Japan中國陜西洛川Luochuan, Shaanxi, China微裂蒴Partially capsule dehiscence AC113 Suke No 5(1) 莫桑比克Mozambique有限型Determinate growth habit AC114 有限型No.3 Youxianxing 3有限型Determinate growth habit AC115 水原117 Suwon 117美國United States有限型Determinate growth habit AC116 7889 中國湖北武昌Wuchang, Hubei, China韓國Republic of Korea有限型Determinate growth habit

育種目標(biāo)Breeding goal編號Code種質(zhì)名稱Germplasm name AC117 芝麻Zhima產(chǎn)地或來源Origin特性Property中國山東加樣Jiayang, Shandong, China AC118 密蒴芝麻Mishuozhima矮桿Dwarf矮桿Dwarf AC119 芝麻Zhima中國浙江東陽Dongyang, Zhejiang, China矮桿Dwarf AC120 芝麻Zhima中國浙江東陽Dongyang, Zhejiang, China矮桿Dwarf AC121 蜂窩油麻Fengwoyouma中國湖北武昌Wuchang, Hubei, China中國浙江東陽Dongyang, Zhejiang, China株型特異Specifics of plant morphology AC122 芝麻Zhima矮桿Dwarf小葉Small leaves AC123 油芝麻Youzhima中國山西Shanxi, China小葉角Small leaf angles AC124 一把白Yibabai中國安徽肥西Feixi, Anhui, China易再生Regenerate easily AC125 芝麻(8131)Zhima (8131)中國湖北襄陽Xiangyang, Hubei, China緊湊型Compact type AC126 廟前芝麻Miaoqianzhima中國江西上饒Shangrao, Jiangxi, China中國安徽青陽Qingyang, Anhui, China綜合性狀優(yōu)良Excellent properties overall AC127宜陽白Yiyangbai緊湊型Compact type中國河南宜陽Yiyang, Henan, China AC128紫花葉二三Zihuayeersan耐濕廣適應(yīng)性Waterlogging tolerant, wide adaptability中國河南上蔡Shangcai, Henan, China AC129中芝13 Zhongzhi 13抗病抗逆優(yōu)質(zhì)Stress and disease resistant, high quality中國湖北武昌Wuchang, Hubei, China AC130中芝16 Zhongzhi 16高產(chǎn)抗病抗逆高油High yield, stress and disease resistant, high oil content中國湖北武昌Wuchang, Hubei, China AC131豫芝4號Yuzhi 4高產(chǎn)抗病抗逆高油High yield, stress and disease resistant, high oil content中國河南駐馬店Zhumadian, Henan, China耐濕抗病抗逆廣適應(yīng)性Waterlogging tolerant, stress and disease resistant, wide adaptability