劉奇燕 丁顯萍 張萍
摘 要:該研究優(yōu)化了SDS的DNA提取方法,采用SSR分子標記技術(shù)建立了一種準確、穩(wěn)定、快捷、規(guī)?;碾s交水稻種子純度檢測流程,為大規(guī)模雜交水稻種子純度檢測提供了高效簡便的方法。
關(guān)鍵詞:純度鑒定;水稻品種;SSR分子標記
中圖分類號 S511? ? 文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2021)05-0009-02
種子質(zhì)量不僅是決定農(nóng)作物收成的關(guān)鍵,也是種業(yè)企業(yè)在競爭中處于不敗之地的重要因素,是種業(yè)企業(yè)生存的根本。雜交種子純度是種子質(zhì)量檢測的重要指標之一,加強種子純度檢測對于水稻生產(chǎn)銷售至關(guān)重要。種子純度檢測主要有海南鑒定、正季種植鑒定以及SSR分子標記鑒定方法。海南鑒定具有相對準確、時間相對提前的優(yōu)點,但海南冬季屬短日照低溫條件,感光類型及兩系不育系均表現(xiàn)為正常結(jié)實,對雜交水稻尤其是兩系雜交水稻種子純度的鑒定結(jié)果往往失真。正季鑒定結(jié)果與大田生產(chǎn)實際吻合度高的優(yōu)點,但時間明顯滯后。從歷年發(fā)生的重大種子純度事故來看,絕大多數(shù)是在得知種子純度不合格之前,種子已經(jīng)銷售到千家萬戶無法召回,從而釀成了無法挽回的損失。SSR分子標記是從DNA水平上檢測生物個體差異,具有多態(tài)性高、譜帶擴增穩(wěn)定、技術(shù)成熟、檢測時間短、不受環(huán)境影響等特點,在雜交水稻種子純度鑒定中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。為此,本研究建立了一種準確、穩(wěn)定、快捷、規(guī)?;瘷z測的流程,為大量檢測雜交水稻種子純度提供高效簡便的方法。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 主要試劑 48對引物,Taq DNA聚合酶,DNTP,十二烷基磺酸鈉,10%SDS,2MTris-HCI,250mMEDTA,乙酸銨,40%聚丙烯酰胺凝膠,5*TBE,過硫酸銨,四甲基乙二胺,甲醛,冰醋酸,無水乙醇,氫氧化鈉,硝酸銀,瓊脂糖,溴酚藍等化學(xué)試劑。
1.1.2 主要儀器 研磨儀,高速冷凍離心機,水浴鍋,PCR擴增儀,電泳儀,電泳槽,搖床,膠片觀察燈,通風櫥,超低溫冰箱,微波爐,電子天平等儀器。
1.2 方法
1.2.1 種子發(fā)芽 每個樣品隨機取300粒種子,均勻置于發(fā)芽床上,放在30℃的發(fā)芽箱6d左右。
1.2.2 DNA提?。ㄒ环N優(yōu)化的SDS提取法) 隨機選取水稻幼苗用鑷子放入96孔深孔板中,每個單株在1~5cm,將磁珠放入每個孔中,蓋上軟蓋,做好標記,放入超低溫冰箱冷凍1h左右。冷凍結(jié)束放在研磨儀研磨1min30s,用高速冷凍離心機離心2min。每個孔中加入280μL的65℃提取液,再用研磨儀研磨30s,離心機離心2min。加入150μL的乙酸銨溶液,充分搖勻,4000r、4℃冷凍離心機離心15min。將上清液200μL轉(zhuǎn)入另一深孔板中,加入400μL的無水乙醇。4000r、4℃冷凍離心機離心15min,棄上清,自然條件下干燥或用吹風機吹干,加入100μL的雙蒸水,放置4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.3 引物篩選 采用中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準NY/T1433—2014《水稻品種鑒定技術(shù)規(guī)程SSR標記法》附錄C中推薦的48對SSR引物,對雜交種進行多態(tài)性篩選。選用在雜交種中具有較好多態(tài)性的SSR引物。
1.2.4 PCR擴增檢測 從篩選得到的引物中隨機挑選2對引物進行PCR擴增,采用11μL的PCR反應(yīng)體系,即在PCR反應(yīng)管中分別加入樣品DNA提取液(2.0μL)、10×Buffer(1.0μL)、2.5mMNTP(0.8μL)、25mMMgcl2(0.6μL)正向引物(1μL),反向引物(1μL)、ddH2O(4.35μL)和TaqDNA聚合酶(0.25μL)。PCR反應(yīng)程序為:先94℃預(yù)變性2min;再94℃變性30s,55℃退火30s,72℃延伸30s,30個循環(huán);72℃延伸8min。反應(yīng)完成后,加入溴酚藍,置4°C環(huán)境下保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.5 PCR產(chǎn)物檢測 擴增產(chǎn)物采用3%的聚丙烯酰胺凝膠進行電泳檢測,使用104孔密型點樣梳一次性點樣96孔PCR板上的96個樣品;在350V、400mA條件下,電泳40min,染色、顯影。
2 結(jié)果與分析
2.1 判別方法 每個品種用2對引物擴增,分別做96粒,點樣時一一對應(yīng)。如果2對引物都在同一個位置上檢測到雜株,則判斷為1個雜株;如果2對引物分別在不同位置檢測到雜株,檢測到幾個雜株則判斷為幾個個雜株。如果其中1對引物在某個位置上檢測到親本帶,而另一對引物在這個位置上沒有檢測到親本帶,則判斷為雜株;如果2對引物都在這個位置上檢測到親本帶且都是母本帶或者都是父本帶,則判斷為雜母本或者父本。
2.2 純度判定 圖1為品種A在標記RM336和標記RM208第6位置上是都是母本帶,則判斷品種A雜1粒母本帶,純度為99.0%。2為品種B在標記RM71上第21位置上是母本帶;在標記RM339上12位置上是母本帶,27位置上是母本帶,43位置上是雜株,則判斷品種B有4個雜株,純度為95.8%。
3 討論
在常規(guī)的SSR分子標記檢測程序中,DNA提取通常采用的是CTAB法、沒有優(yōu)化的SDS法、快提法和磁珠法。CTAB法和普通的SDS法需要加氯仿和異戊醇,氣味很難聞,對人體有害、不安全,快提法DNA的質(zhì)量不高,且保存時間很短,對PCR擴增產(chǎn)物檢測電泳有限制,如毛細管電泳、非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳的檢測效果不好。磁珠法提取成本高,試劑盒比較貴。本研究優(yōu)化的SDS法,無需加氯仿和異戊醇,比較安全,提取的DNA質(zhì)量高,保存時間很長,適合任何電泳,成本低,經(jīng)濟適用。并且用深孔板提取,能夠高通量提取,特別是需要大量提取水稻DNA時,優(yōu)勢明顯。
引物選擇上原則是選擇雜合率高,在其雙親中具有共顯性的多態(tài)性,區(qū)分異品種能力強,多態(tài)性好,擴增效果好,即可用于雜交種子的純度檢測。但不同SSR引物的雜株辨別率的差距較大,單對SSR引物檢測雜株類型構(gòu)成復(fù)雜的樣品時可靠性較低。所以應(yīng)盡可能了解受檢樣品的生產(chǎn)背景和雜株類型,最好與田間鑒定相結(jié)合,選出具有針對性的2對或多對引物供檢測。
參考文獻
[1]周桂林,劉奇燕,范家萌,等.SSR分子標記高效選擇抗稻瘟病雙基因Pi-1、Pi-2的技術(shù)體系[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2017(7):123-125.
[2]李婧婧,付求來,戴繼俠,等.一種快速鑒定雜交水稻種子純度的方法[J].種子,2018(4):125-126,131.
(責編:張宏民)