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硕士论文-山东省主栽玉米杂交种的SSR和SRAP分析，共58页，39286字
摘 要
杂交种质量是影响玉米生产的重要因素，由于玉米育种速度加快和高频率使用少数
骨干自交系使品种的遗传基础趋于狭窄，加大了品种鉴定的难度，给新品种审定带来很
多困难，迫切需要建立发展高效、可靠的品种鉴定技术。本研究应用 SSR 和 SRAP 分子
标记技术对目前山东省推广面积较大的玉米(Zea mays. L.)杂交种进行了研究，筛选出
了一批有较高多态性的 SSR 和 SRAP 引物，构建了玉米杂交种的 SSR 和 SRAP 指纹图谱，
建立了一套简便、快捷、准确可靠的分子技术鉴定体系，该技术体系鉴定杂交玉米种子
的真实性和纯度是可行的。并比较分析了田间种植纯度鉴定和 SSR 标记鉴定的相关性，
建立了 SSR 标记鉴定杂交种纯度的回归方程。主要研究结果如下:
1. 利用 44 对分别位于 10 对染色体上的 SSR 引物对 19 份玉米材料进行了 SSR 分析，
筛选出 20 对多态性丰富、稳定性高、重复性好的引物，并构建了玉米杂交种 SSR 指纹
图谱，出现相同指纹图谱的概率为 5.59×10-25。这 20 对核心引物在 19 份杂交种中共检
测出 123 个等位基因变异，变幅 4-11 个，平均 6.2 个；多态性信息量为 0.468-0.861，
平均为 0.756。
2. 本试验共组配25个引物组合对19个供试杂交种进行了SRAP扩增，19个引物组合
扩增出了多态性。每个引物组合产生7-17条扩增带, 19对引物在19个玉米杂交中间扩增
出223条可辨认条带，片段长度集中在100-2000bp之间。在223条带种表现出多态性的带
有152条，多态性比率为68.2%。平均每个引物扩增出11.7条带，多态性带8条。在供试
材料中，19对SRAP引物检测到的平均PIC为0.879。选择其中5个引物组合构建了供试品
种的SRAP指纹图谱，出现相同指纹图谱的概率为P= 1.09×10-17。
3．SRAP引物组合me4/em1在19个杂交种间的多态性最丰富,共产生12条清晰可见的
谱带,其中11条表现为多态性片段,可以成功区分19个杂交种。引物组合me2/em1共产生
13条多态性带,可以把大部分杂交种区分开。
4. 利用SSR引物Umc1153分析玉米杂交种莱农14的纯度，建立了田间鉴定结果与SSR
鉴定结果之间的回归方程：y＝0.3288+0.694x（其中 y 代表田间种植鉴定纯度， x代
表SSR鉴定纯度)，相关系数r=0.9695；利用SSR引物Phi072分析了玉米杂交种连胜15的
纯度，建立了田间鉴定结果与SSR鉴定结果之间的回归方程：y＝0.2162+0.8197x（其中
y 代表田间种植鉴定纯度, x代表SSR鉴定纯度)，相关系数r=0.9398。本研究建立的回
归方程可用于SSR鉴定结果的校正。
5. 利用 SSR 和 SRAP 分子标记技术进行玉米杂交组合的真实性和纯度鉴定是可行
的。
关键词: 玉米；SSR；SRAP;纯度鉴定；DNA 指纹图谱;回归方程
目录
摘要..………………1
英文摘要…………………..…………………3
缩略语表…………………..…………………4
前言……….………………….……………5
文献综述…………………..……..…………………..………6
1 品种纯度检验技术及方法…………….…7
1.1 传统鉴定技术…………………..………7
1.1.1 形态鉴定 ………7
1.1.1.1 种子形态鉴定 ………...……………8
1.1.1.2 幼苗形态鉴定 8
1.1.1.3 种子解剖鉴定…………..…………8
1.1.1.4 田间小区种植鉴定 ………………8
1.1.2 物理、化学特性鉴定 ………..………8
1.1.3 细胞学性状鉴定 9
1.1.4 生理指标鉴定 …………….…………9
1.2 现代鉴定技术 …………….……………9
1.2.1 蛋白质指纹图谱技术 …………………..………………..………………..……9
1.2.1.1 同工酶 ………..……………….…10
1.2.1.2 种子贮藏蛋白 …………….……….…………………10
1.2.2 DNA 指纹图谱技术 ………….……11
1.2.2.1 RFLP 标记..…12
1.2.2.2 RAPD 标记 ……………….…..…13
1.2.2.3 AFLP 标记 ……………….…...…14
1.2.2.4 SSR 标记………………..…..…15
1.2.2.5 SRAP 标记……………..………15
1.2.2.6 其他…………..…………………16
2 指纹图谱技术在农作物品种鉴定中的应用
…..………17
2.1 DNA 分子标记技术在品种鉴定和保护中的应用 ………17
2.2 SSR 和 SRAP 标记技术在玉米品种质量检测和保护中的应用前景
…………..…………………18
2.3 玉米杂交种田间种植纯度鉴定与室内分子纯度鉴定的分析 ………..………19
材料和方法……..…………..…………21
1材料 ………………21
2 实验方法 …………..…………………21
2.1 玉米基因组 DNA 的提取和检测 ………………..………………..……………21
2.2 SSR 和 SRAP 分析 ……………….……….…….…………22
2.2.1 PCR 扩增 ……………..……………22
2.2.2 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳 ………………..……………23
2.3 常规鉴定…………….………………24
3 实验数据处理 …………..……………….…………………25
3.1 SSR 数据处理 ………………...…………..………………….……….…………25
3.1.1 品种鉴定数据处理 ………………..25
3.1.2 纯度鉴定数据处理 ……………..…25
3.2 SRAP 数据处理 …..………………….……….……………26
结果与分析 …….…..…………………27
玉米总 DNA 的提取 ....………………27
SSR 标记分析 …………..…………………..………………27
2.1 杂交种核心引物的筛选及指纹图谱………………..…….…………………27
2.2 交种指纹图谱数字化 ……………..….……….………… 30
2.3 聚类分析………………….………….…….……………31
3 SRAP 标记分析 …………..………..……32
3.1 SRAP 的结果与分析 ………………...………….…………..…….……….……32
3.2 SRAP 多态性分析 ………………….…34
3.3 SRAP 数字化指纹图谱 ………….……36
3.4 聚类分析 ………..……………….……37
4杂交种纯度分析 ………….…...………38
4.1 SSR 分析莱农 14 纯度回归方程 ………………..…………39
4.2 SSR 分析连胜 15 纯度回归方程 …………….……………39
讨论 … ……… …… ……… …… ……… …… ………… …… ……… …. …… ……… …… ……… 42
1 玉米种子种混杂原因及其在 SSR 图谱中的表现 .……42
2 SSR 技术应用于玉米品种纯度鉴定的可行性分析 …42
3 SRAP 技术应用于玉米品种纯度鉴定的可行性分析……43
4 分子标记鉴定与田间纯度鉴定差异的原因及解决办法…………….……44
5 SSR 和 SRAP 两种分子标记方法的比较.…………..……45
结论 ……..……………47
参考文献 …………………..………………48