種子純度鑒定

1、第三章 作物品種純度鑒定主要內(nèi)容l一、研究意義l二、鑒定依據(jù)l三、鑒定方法一、研究意義l1、品種純度是種子的主要質(zhì)量指標(biāo)，影響作物的產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)。 l2、由于純度低而導(dǎo)致的減產(chǎn)就完全有可能抵消一個(gè)新品種的增產(chǎn)潛力，因而純度低而造成很大的損失。 二、鑒定依據(jù)l遺傳特性的差異，即調(diào)控性狀發(fā)生發(fā)育的基因的差異。 三、主要鑒定方法l1、常規(guī)鑒定法l2、生化鑒定法l3、分子標(biāo)記技術(shù)1、常規(guī)鑒定法l1）田間種植鑒定l2）籽粒和幼苗形態(tài)鑒定l3）物理化學(xué)鑒定法1、常規(guī)鑒定法l1）田間種植鑒定依據(jù)：形態(tài)特征和生物學(xué)特性優(yōu)點(diǎn)：鑒定結(jié)果是比較準(zhǔn)確、可靠的缺點(diǎn)：時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高，用地較多。 標(biāo)記性狀標(biāo)記性狀標(biāo)記基因

2、（括號(hào)內(nèi)數(shù)字表示所在連鎖群）標(biāo)記基因（括號(hào)內(nèi)數(shù)字表示所在連鎖群）色素色素花色花色W1，w1（8）茸毛色茸毛色T，t（1）莢色莢色L1，l1（5）；）；L2，l2種皮種皮G，g（3）種臍種臍R，r-m（2）；）；I，i-i，I-k，i（7）雙色雙色K1；K2；K3子葉色子葉色D1（3）；）；D2；Cyt-G，Y3葉葉小葉數(shù)目小葉數(shù)目L-f1，l-f2葉形葉形ln（4）；）；Lo，lo；l-w1，l-w2；l-b1,l-b2；落葉性落葉性A葉綠素缺失葉綠素缺失V1；y3；y4；y20茸毛類(lèi)型茸毛類(lèi)型Pa1，pa1；Pa2，pa2；P1，p1（2）；）；P2，p2（4）；）；Pb，pb（14）；）；

3、Pc，pc；Pd1，pd2；Ps，ps莖莖扁化莖扁化莖f(11)節(jié)間長(zhǎng)度節(jié)間長(zhǎng)度S，s短葉柄短葉柄Lps，lps矮桿矮桿df2（6）；）；df3；df4；df5（1）大豆部分形態(tài)標(biāo)記性狀及標(biāo)記基因大豆部分形態(tài)標(biāo)記性狀及標(biāo)記基因1、常規(guī)鑒定法l2）籽粒和幼苗形態(tài)鑒定 種子粒形、類(lèi)型、顏色，大小、果柄顏色等 幼苗葉鞘顏色、葉片顏色、葉片形狀等特征簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單直觀直觀數(shù)量少、多態(tài)性差數(shù)量少、多態(tài)性差易受環(huán)境條件因素影響易受環(huán)境條件因素影響顯隱關(guān)系要通過(guò)自交或雜交來(lái)檢出顯隱關(guān)系要通過(guò)自交或雜交來(lái)檢出1、常規(guī)鑒定法l3）物理化學(xué)鑒定法特殊物質(zhì)或?qū)瘜W(xué)試劑有特殊的生化反應(yīng)。2、生化鑒定法l1）同工酶電泳l2）

4、蛋白質(zhì)電泳法l3）高效液相色譜法建立在生化遺傳學(xué)基礎(chǔ)上的特異性同建立在生化遺傳學(xué)基礎(chǔ)上的特異性同功酶或蛋白質(zhì)。其編碼基因的位置及其與其它基功酶或蛋白質(zhì)。其編碼基因的位置及其與其它基因位點(diǎn)的連鎖關(guān)系也是明確的。因位點(diǎn)的連鎖關(guān)系也是明確的。 蛋白質(zhì)是由基因編碼的，特定的基因型決定了蛋蛋白質(zhì)是由基因編碼的，特定的基因型決定了蛋白質(zhì)的特定組成，因此蛋白質(zhì)組成能夠反映出其白質(zhì)的特定組成，因此蛋白質(zhì)組成能夠反映出其特征或特性特征或特性 主要利用種子蛋白：數(shù)量豐富、穩(wěn)定、易于提取主要利用種子蛋白：數(shù)量豐富、穩(wěn)定、易于提取3、分子標(biāo)記技術(shù)l(1)分子標(biāo)記的特點(diǎn)l(2)常用的分子標(biāo)記直接對(duì)直接對(duì)DNA進(jìn)行標(biāo)記，

5、在植物體的各種組織、器進(jìn)行標(biāo)記，在植物體的各種組織、器官，不同發(fā)育時(shí)期均可檢測(cè)到，不受環(huán)境、季節(jié)官，不同發(fā)育時(shí)期均可檢測(cè)到，不受環(huán)境、季節(jié)的限制，不存在表達(dá)與否的問(wèn)題的限制，不存在表達(dá)與否的問(wèn)題類(lèi)型豐富，數(shù)量多，遍及整個(gè)基因組類(lèi)型豐富，數(shù)量多，遍及整個(gè)基因組多態(tài)性高，自然存在著許多等位變異，不需要?jiǎng)?chuàng)多態(tài)性高，自然存在著許多等位變異，不需要?jiǎng)?chuàng)造特殊的材料造特殊的材料許多類(lèi)型的分子標(biāo)記表現(xiàn)位共顯性，能夠鑒別出許多類(lèi)型的分子標(biāo)記表現(xiàn)位共顯性，能夠鑒別出純合基因型和雜合基因型，提供完整的遺傳信息純合基因型和雜合基因型，提供完整的遺傳信息表現(xiàn)為中性，即不影響目標(biāo)性狀的表達(dá)，與不良表現(xiàn)為中性，即不影響目標(biāo)

6、性狀的表達(dá)，與不良性狀無(wú)必然的連鎖關(guān)系性狀無(wú)必然的連鎖關(guān)系可對(duì)控制任何目標(biāo)性狀的基因進(jìn)行標(biāo)記可對(duì)控制任何目標(biāo)性狀的基因進(jìn)行標(biāo)記（2）常用分子標(biāo)記技術(shù)簡(jiǎn)介）常用分子標(biāo)記技術(shù)簡(jiǎn)介 1）限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性（R Restriction estriction F Fragment ragment L Length ength P Polymorphismolymorphism，RFLPRFLP） 原理：生物體在長(zhǎng)期的自然選擇和進(jìn)化過(guò)程原理：生物體在長(zhǎng)期的自然選擇和進(jìn)化過(guò)程中，由于個(gè)別堿基的突變以及序列的缺失、中，由于個(gè)別堿基的突變以及序列的缺失、插入或重排，會(huì)造成插入或重排，會(huì)造成

7、DNA在核苷酸序列上在核苷酸序列上出現(xiàn)差異，從而導(dǎo)致限制性內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)出現(xiàn)差異，從而導(dǎo)致限制性內(nèi)切酶識(shí)別位點(diǎn)的不同，當(dāng)用限制性內(nèi)切酶來(lái)消化不同材料的不同，當(dāng)用限制性內(nèi)切酶來(lái)消化不同材料的的DNA時(shí)，會(huì)產(chǎn)生數(shù)目和大小不同的時(shí)，會(huì)產(chǎn)生數(shù)目和大小不同的DNA片段，電泳后經(jīng)轉(zhuǎn)膜和與探針雜交，就可以片段，電泳后經(jīng)轉(zhuǎn)膜和與探針雜交，就可以得到得到DNA限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性。限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)性。 1980年Botstein等首次提出對(duì)對(duì)DNA進(jìn)行酶切進(jìn)行酶切電泳分離電泳分離將將DNA片段轉(zhuǎn)到膜上片段轉(zhuǎn)到膜上標(biāo)記探針標(biāo)記探針雜交雜交觀察多態(tài)性觀察多態(tài)性單拷貝或低拷貝單拷貝或低拷貝DNARFLP技術(shù)流程技術(shù)

8、流程 RFLPRFLP標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn) 具有共顯性特點(diǎn)，可以區(qū)別基因型純合與雜合，具有共顯性特點(diǎn)，可以區(qū)別基因型純合與雜合，能提供單個(gè)位點(diǎn)上較完整的資料；能提供單個(gè)位點(diǎn)上較完整的資料； 標(biāo)記無(wú)表型效應(yīng)，不受環(huán)境和發(fā)育條件影響；標(biāo)記無(wú)表型效應(yīng)，不受環(huán)境和發(fā)育條件影響；在非等位在非等位RFLPRFLP標(biāo)記之間不存在上位效應(yīng)，因而互標(biāo)記之間不存在上位效應(yīng)，因而互不干擾；不干擾； 標(biāo)記源于基因組標(biāo)記源于基因組DNADNA的自然變異，數(shù)量上幾乎不的自然變異，數(shù)量上幾乎不受限制受限制缺陷：缺陷：RFLPRFLP標(biāo)記對(duì)標(biāo)記對(duì)DNADNA需要量較大，操作繁瑣，需要量較大，操作繁瑣，花費(fèi)昂貴花費(fèi)昂貴其應(yīng)用受

9、到一定程度的限制；主要用于遺傳連鎖其應(yīng)用受到一定程度的限制；主要用于遺傳連鎖圖的繪制和目標(biāo)基因的標(biāo)記圖的繪制和目標(biāo)基因的標(biāo)記2）（Random andom A Amplified mplified P Polymorphism DNAolymorphism DNA，RAPD；RP-PCR；AP-PCR） 1990年年Williams和和Welsh以以一個(gè)一個(gè)人工合成的隨人工合成的隨隨機(jī)的寡核苷隨機(jī)的寡核苷酸序列酸序列(通常為通常為10個(gè)堿基個(gè)堿基)作引物作引物，以基因以基因組總組總DNA DNA 為模板，利用為模板，利用PCRPCR技術(shù)隨機(jī)擴(kuò)增技術(shù)隨機(jī)擴(kuò)增基因組基因組DNADNA的不同位點(diǎn)，的

10、不同位點(diǎn)，再經(jīng)凝膠電泳分再經(jīng)凝膠電泳分開(kāi)開(kāi)，得到一系列多態(tài)性得到一系列多態(tài)性DNADNA片段。片段。 核苷酸置換造成引物與結(jié)合位點(diǎn)無(wú)核苷酸置換造成引物與結(jié)合位點(diǎn)無(wú)法匹配法匹配某個(gè)引物結(jié)合位點(diǎn)缺失某個(gè)引物結(jié)合位點(diǎn)缺失兩引物結(jié)合位點(diǎn)間的間距過(guò)大，因兩引物結(jié)合位點(diǎn)間的間距過(guò)大，因片段太長(zhǎng)致使擴(kuò)增中斷（片段太長(zhǎng)致使擴(kuò)增中斷（3kb)70bp）、小衛(wèi)）、小衛(wèi)星星（670bp）和微衛(wèi)星和微衛(wèi)星DNA(1-6bp)。 小微衛(wèi)星小微衛(wèi)星(Microsatellite,MS)是指基因組中以少數(shù)幾個(gè)是指基因組中以少數(shù)幾個(gè)核苷酸核苷酸(多數(shù)為多數(shù)為24個(gè)個(gè))為單位多次串聯(lián)重復(fù)組成的長(zhǎng)為單位多次串聯(lián)重復(fù)組成的長(zhǎng)達(dá)幾十

11、個(gè)核苷酸的序列達(dá)幾十個(gè)核苷酸的序列，又稱(chēng)，又稱(chēng)簡(jiǎn)單序列重復(fù)簡(jiǎn)單序列重復(fù)(SimpleSequenceRepeats,SSR)或或短串聯(lián)重復(fù)短串聯(lián)重復(fù)(ShortTandemRepeats,STR)、或、或簡(jiǎn)單序列長(zhǎng)度多態(tài)性簡(jiǎn)單序列長(zhǎng)度多態(tài)性(SimpleSequenceLengthPolymorphism，SSLP) 重復(fù)重復(fù)數(shù)目是可變的，重復(fù)序列數(shù)目是可變的，重復(fù)序列兩側(cè)都有物種特異性的保兩側(cè)都有物種特異性的保守序列，所以通過(guò)設(shè)計(jì)引物進(jìn)行守序列，所以通過(guò)設(shè)計(jì)引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增，就可以檢測(cè)擴(kuò)增，就可以檢測(cè)到不同的到不同的DNA區(qū)域重復(fù)區(qū)域重復(fù)數(shù)目數(shù)目的多態(tài)性。的多態(tài)性。EST-SSRP004EST-SSRP004（CATCAT）7 7）在不同白菜品種間的擴(kuò)增）在不同白菜品種間的擴(kuò)增PCRPCR擴(kuò)增及擴(kuò)增產(chǎn)物電泳檢測(cè)擴(kuò)增及擴(kuò)增產(chǎn)物電泳檢測(cè)SSR標(biāo)記的特點(diǎn)標(biāo)記的特點(diǎn)(1)數(shù)量較為豐富，覆蓋整個(gè)染色