基于ssr標記的鄭58和掖478遺傳多樣性分析

基于ssr標記的鄭58和掖478遺傳多樣性分析

鄭58和葉478是中國的中心自交系，也是玉米育種的起始材料。掖478為母本、昌7-2為父本選育出的安玉5號是河南省玉米雜種優(yōu)勢利用的具有代表性的雜種優(yōu)勢組合模式,提高了玉米產量,促進玉米育種的提高,初步奠定了“瑞德群×黃早四群”,成為我國黃淮海主要育種模式。鄭58是掖478為母本進行雜交選育出的新的骨干自交系,以鄭58為母本、昌7-2為父本選育出的鄭單958目前年推廣面積達到400萬hm2,成為我國的第一大作物品種。鄭58比掖478在耐密性、抗病性、容重、出籽率都有明顯的遺傳改進。本研究采用SSR標記研究兩個自交系之間的基因組差異,對玉米育種提供參考。1材料和方法1.1試驗材料供試自交系為鄭58和掖478,由河南省農科院糧食作物研究所提供。1.2實驗方法1.2.1提取各組dna采用郭景倫等的玉米單粒種子DNA快速提取法并加以改進,提取基因組DNA。1.2.2sr索引1.2.3變性2in,cPCR反應過程:94℃預變性5min,1個循環(huán);94℃變性1min,60℃退火90s,每循環(huán)降低0.5℃,72℃延伸2min,20個循環(huán);94℃變性1min,56℃退火90s,72℃延伸2min,20個循環(huán);72℃延伸10min。反應終止后在45W功率條件下,取5μL擴增產物在制備好的6%的聚丙烯酰胺凝膠板上電泳約90min。1.2.4銀染色結合Bassam和Sanguinetti的方法并加以改進進行銀染和顯影。1.3ssr位點的多態(tài)性信息聚合酶pic根據篩選出的具有多態(tài)性引物的擴增結果,將相同遷移率位置上的SSR擴增引物,有帶的記為1,無帶記為0,缺失記為9。根據Smith方法,計算SSR位點的多態(tài)性信息量(Polymorphisminformationcontent,PIC)按照公式PIC=1-Σfi2計算,fi2表示i位點的基因頻率。按照Nei等方法,計算自交系間的遺傳相似系數(GS),GS=m/(m+n),其中m為基因型間共有帶數目,n為差異帶數目。2結果與分析2.1引物的遺傳相似性鄭58和掖478擴增和電泳分析(表1、圖1)表明,200對SSR引物中有57對引物具有多態(tài)性,多態(tài)性標記比率達到28.5%,遺傳相似度為71.5%。200對引物共計擴增出424個SSR等位性片段,其中有113個多態(tài)性等位片段,遺傳雜合度為26.7%,遺傳相似度為74.3%。說明鄭58和掖478之間具有一定差異。2.2多態(tài)性引物的出現57個多態(tài)性標記分布于(除第5條染色體之外)基因組的其他9條染色體上,其中第1條染色體上有8個多態(tài)性引物;第2條有3個;第3條有27個,多態(tài)性引物出現最多;在第4條有2個;第6條有6個;第7條有7個;第8條有2個;第9條有1個;第10條有2個,說明多態(tài)性標記的不均勻分布。SSR多態(tài)性標記在不同染色體上呈現不均勻性分布,每對引物可檢測到2~4個等位基因,平均為2.4個,PIC分布范圍為0.422~0.625。2.3第3條染色體多態(tài)性引物SSR多態(tài)性標記在同一染色體上不同區(qū)域的分布密度不同,第1條染色體上共有8個多態(tài)性引物,在1.08區(qū)出現4個多態(tài)性引物,是引物出現的集中區(qū);第3條染色體上出現27條多態(tài)性引物,在3.09區(qū)出現11個多態(tài)性引物,該區(qū)對于鄭58和掖478來說是一個多態(tài)性引物集中區(qū),分布密度最大;第6條染色體上共有6個多態(tài)性引物,其中在6.00區(qū)出現3條多態(tài)性引物;第7條染色體上共有5個多態(tài)性引物,其中7.01區(qū)出現3條多態(tài)性引物。表明這些染色體區(qū)域為易發(fā)生遺傳變異,可能是性狀改變的遺傳基礎。3ssr多態(tài)性標記與產量等性狀的相關性鄭58和掖478是既有差異又有較高遺傳相似度的遺傳材料。這兩個自交系是我國重要的骨干自交系。采用昌7-2為父本,分別組配出我國兩個主栽品種安玉5號和鄭單958。鄭單958產量比安玉5號高15.2%。親本自交系基因組差異是雜交種產量差異的遺傳基礎。研究基因組DNA分子標記水平上的遺傳差異與產量等性狀之間的相關性,有助于挖掘與產量相關的基因標記和染色體區(qū)域。在不同染色體上SSR多態(tài)性標記的數量不同,可能揭示出特定的染色體易于發(fā)生遺傳重組和變異,這些變異有可能與產量配合力有關。因此,研究多態(tài)性標記較多的染色體與產量的關系對育種具有指導意義。在同一染色體不同區(qū)段多態(tài)性標記分布密度不同。研究多態(tài)性標記集中區(qū)與產量等性狀之間的相關性,從而找出該區(qū)對產量的貢獻份額。在本研究的基礎上,通過分子標記輔助選擇建立系列近等基因系,且與昌7-2雜交進行配合力測試,能夠找到與產量配合力有關的染色體和染色體區(qū)域。PCR反應體系:反應總體系為20μL,其中12.35μL