基于SNP标记的菜豆品种真实性和纯度鉴定技术

时间：2020-03-26 05:25:18 来源：千叶帆本文已影响人

打开文本图片集

摘要：为了探索SNP标记技术在菜豆真实性和品种纯度鉴定中的应用，采用2b-RAD技术对200份国内外菜豆品种进行全基因组扫描、分析和评价，从中筛选出3 302个高分辨率、单拷贝和分布比较均匀的SNP标记，可以将除2个近等基因材料以外的198份品种资源区分开。基于组合最优化算法，利用 Haploview 4.2软件获得了菜豆资源鉴定最少SNP位点组合一套，包含46个 Tag- SNP标记，与3 302个SNP标记区分结果相同。本研究可为菜豆真实性和品种纯度鉴定技术体系的建立和指纹数据库的构建奠定基础。

关键词：菜豆;SNP标记;品种真实性;品种纯度;鉴定

中图分类号：S643.1 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2019）12-0111-09

Abstract In order to explore single nucleotide polymorphism （SNP） markers applying in authenticity and purity identification of common bean varieties， two hundred common bean varieties and landraces from China and abroad were conducted genome-wide scanning， analysed and evaluated by 2b-RAD technology. Three thousand three hundred and two SNP markers were screened out with high resolution， single copy and uniform distribution in the linkage map， which could distinguish all the varieties and landraces except two near-isogenic materials. Based on the combinatorial optimization algorithm， 46 Tag-SNP markers as the minimum site combination of SNPs were obtained by Haploview 4.2 software，Whose distinguishing ability was as same as that of the 3 302 SNP markers. The study provided a foundation for the identification of variety genuineness and purity and the construction of fingerprint database of common bean.

Keywords Common bean; SNP markers; Variety genuineness; Variety purity; Identification

菜豆（Phaseolus vulgaris L.）作为世界范围内重要的食用豆类作物，拥有最大的豆类种植面积[1]，产量约占全球食用豆的一半[2]。它起源于中美洲和安第斯山两个中心[3]，并于500多年前引入中国进行栽培[4]。我国菜豆品种资源较为丰富[5]，是世界上普通菜豆生产和消费的主产区之一。作为我国重要的植物蛋白质来源，菜豆在贫困地区营养供应和人类繁衍发展方面发挥了重要作用，同时也为发达地区膳食结构的调整做出巨大贡献[6]。

农作物品种真实性鉴定和纯度分析是农业生产发展过程中的重要技術和关键环节。随着作物生物学研究的发展，菜豆品种的真实性和纯度技术分析经历了多个阶段。形态学方法主要是田间小区种植鉴定，依靠品种间的特征特性差异进行品种区分，是评价作物真实性、纯度鉴定和遗传多样性的有效手段之一[7-9]。较多研究证实利用形态标记对普通菜豆品种进行真实性鉴定、结构分析和多样性研究非常有效，有助于进一步了解品种形态变异特点及亚群之间的关系[10-13]，但易受人为因素、环境气候条件的影响，无法保证检测结果的准确性及时效性。

随着分子群体遗传学理论和技术的发展，朊蛋白、同工酶等被用于作物品种结构和遗传多样性研究。其中朊蛋白标记方法在普通菜豆遗传结构及多样性研究中应用最广泛[14-17]。蛋白质和同工酶是基因表达的产物，其遗传方式并非全部表现为共显性遗传，多态性较少，对亲缘关系较近及遗传基础复杂的材料难以鉴别。近年来，DNA分子标记技术由于具有丰富的多态性和显著的个体特异性，能够在分子水平上识别品种间差异，不易受外界环境影响，可快速、准确地完成品种鉴定[18-20]。SSR分子标记技术已应用于遗传连锁图谱构建、品种鉴定和纯度分析、基因定位、图位克隆等多项研究中[21-24]，同样应用于玉米、小麦、甘蓝、大豆、水稻、棉花、马铃薯等作物的鉴定工作[25-31]。但在实际应用过程中，SSR标记出现了不易实现数据整合和通量低等缺陷。单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）标记作为最新发展起来的分子标记，具有检测通量大、分布密度广、多态性高、遗传稳定性强、速度快等特点，并且国内外很多公司推出的各种SNP分析检测平台，其分析系统自动化程度高、易于标准化操作，很好地弥补了SSR标记的技术缺陷，适合大规模SNP研究及基因分型。迄今，SNP标记技术已在水稻[32]、玉米[33，34]、大豆[35]、大麦[36]、棉花[37]等作物品种鉴定研究中得到广泛应用。

本研究将SNP标记技术应用于200份普通菜豆的品种鉴定，利用抽提得到的DNA，采用2b-RAD技术，使用标准型5′-NNN-3′接头与酶切标签连接，于文库质控合格后在Illumina Hiseq Xten平台进行双端测序，以期筛选出鉴定不同菜豆品种资源的最少SNP位点组合，并为菜豆品种测序真实性和纯度鉴定技术体系的建立和指纹数据库的构建奠定基础。

相关热词搜索：菜豆，纯度，标记，鉴定，真实性，

基于SNP标记的菜豆品种真实性和纯度鉴定技术

热门文章