全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2011, 37(11): 1975−1983 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由现代农业产业技术体系专项资金(nycytx-12-03-02)和黑龙江省科技攻关项目(GA09B101-5-12)项目资助。
第一作者联系方式: E-mail: dawnw@126.com
Received(收稿日期): 2011-05-25; Accepted(接受日期): 2011-07-15; Published online(网络出版日期): 2011-09-06.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20110906.1103.013.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2011.01975
142份甜高粱品种的分子身份证构建
王黎明 焦少杰 姜艳喜 严洪冬 苏德峰 孙广全
黑龙江省农业科学院作物育种研究所, 黑龙江哈尔滨 150086
摘 要: 从分布在高粱染色体 10 个连锁群上的 103 对 SSR 引物中, 筛选出 41 对多态性引物, 并用其扩增国内外
142 份甜高粱种质资源, 检测到 189 个多态性片段, 每对引物的等位基因数在 2~11 之间, 平均为 4.6个。引物位点
的多态信息含量指数(PIC)变幅为 0.089~0.850, 平均为 0.543。品种间特异指数差异较大, 介于 109.1~454.7之间, 平
均为 189.0。结果表明, 根据引物的等位基因数确定 11对引物(Xtxp329、Xtxp258、Xtxp113、Xtxp303、Xtxp61、
Xtxp201、Xtxp14、Xtxp91、Xtxp47、Xtxp217 和 Xtxp67)组合, 并用于构建 142 份品种资源的分子身份证, 可有效
区分各品种。
关键词: 甜高粱; 种质资源; 分子身份证
Establishment of Molecular Identity in 142 Sweet Sorghum Varieties
WANG Li-Ming, JIAO Shao-Jie, JIANG Yan-Xi, YAN Hong-Dong, SU De-Feng, and SUN Guang-Quan
Crop Breeding Institute, Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences, Harbin 150086, China
Abstract: DNA identity (ID) is highly effective and efficient to distinguish crop varieties regardless of their similarities in phe-
notypes. To establish the DNA ID constitution in sweet sorghum, we screened 103 SSR primer pairs that covered 10 linkage
groups in 10 varieties of the crop, and selected 41 primer pairs with clear polymorphic bands. These SSR primers were then am-
plified in 142 accessions of domestic and exotic sweet sorghum germplasm. A total of 189 polymorphic bands were obtained with
2–11 bands per primer locus (averaging 4.6 bands). The polymorphism information content (PIC) of the 41 SSR loci ranged from
0.089 to 0.850 with an average of 0.543. There was great difference of specific index in the germplasm tested, which ranged from
109.1 to 454.7 with an average of 189.0. Based on allele number, 11 primers, i.e., Xtxp329, Xtxp258, Xtxp113, Xtxp303, Xtxp61,
Xtxp201, Xtxp141, Xtxp91, Xtxp47, Xtxp217, and Xtxp67, were selected to construct DNA fingerprint of the 142 genotypes. The
combination of the 11 primers showed effectiveness to distinguish these genotypes, suggesting that they could be used in molecu-
lar ID of sweet sorghum.
Keywords: Sweet sorghum; Germplasm resources; Molecular identity
甜高粱(Sorghum bicolor L. Moench)是普通粒用
高粱的一个变种。在我国, 原有甜高粱品种的匮乏
和性状不理想在一定程度上限制了甜高粱的研究和
发展。20 世纪 80 年代后从国外大量引进甜高粱种
质资源, 不仅丰富了我国的甜高粱遗传基础, 而且
还应用于材料创新及杂交种选育, 推动了甜高粱的
研究进程[1]。以往主要按照国家 DUS (distinctness,
uniformity, stability) 测试标准鉴定与描述甜高粱品
种资源的形态学及农艺学性状等表型特征。但在品
种的大量引进及频繁交换过程中表型特征可能受环
境影响而发生改变, 而且有些品种会出现很大的相
似性而使鉴定的准确性受到影响。因此, 科学、准
确地鉴定甜高粱种质资源的遗传特性, 对甜高粱的
遗传资源评价、保护和利用具有重要意义。近年来,
随着分子生物学的不断发展, 分子标记技术由于不
受环境条件的影响, 反映了DNA水平上生物个体间
的遗传差异, 可从分子水平上对品种的遗传特异性
进行快速、准确的鉴定, 克服了传统形态标记鉴定
周期长、误差大、性状差异小的缺点而在水稻[2]、
大豆[3-4]、小麦[5]、玉米[6-7]、油菜[8]、木薯[9-10]、甘
1976 作 物 学 报 第 37卷

蔗[11]等多种作物中进行了品种及种质资源的指纹图
谱、分子身份证等方面的研究。高运来等[3]利用 43
对 SSR引物对黑龙江省 6个积温带的 83个大豆品
种构建了分子身份证。郑海燕等[12]利用 19 个 ISSR
标记和 20个RAPD标记对来源于不同国家和地区的
51 份红麻栽培种、野生种和近缘种进行遗传分析,
构建了红麻种质资源分子身份证。刘新龙等[13]利用
8对 SSR核心引物以云南 27份甘蔗品种为材料, 使
用品种的国圃号、国家地区代码、育种单位英文缩
写、核心引物名称和分子数据组成云南甘蔗自育品
种的DNA指纹身份证, 其中的分子数据可用于品种
的真伪鉴定和遗传关系分析, 为品种的知识产权保
护提供了有效的科学依据。对高粱品种资源 , Ali
等[14]和赵香娜等[15]分别利用 SSR 引物进行了甜高
粱遗传多样性研究。方雪恩等[16]利用 ISSR 标记对
高粱、杂交高粱、甜高粱、苏丹草、黑高粱和假高
粱 6 种不同高粱属植物进行了遗传关系研究。这些
研究都对高粱品种资源进行了遗传多样性分析, 但
还未见对资源材料进行分子身份证构建的报道。本
文拟从分子水平利用 SSR标记对国内外不同来源的
甜高粱品种建立特异的分子身份证, 为科学鉴定、
合理利用甜高粱种质资源提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料及种植
142 份甜高粱材料来源于印度 15 份、美国 24
份、墨西哥 17份、俄罗斯 16份、乌克兰 15份、中
国 55份(表 1)。2009年在黑龙江省农业科学院(哈尔
滨)将其种植, 3行区, 3次重复, 行长 5 m, 每行 30
株, 田间管理同常规高粱品种。


表 1 试验材料及来源
Table 1 Materials and their origins
序号
No.
材料名称
Name
来源
Origin
序号
No.
材料名称
Name
来源
Origin
1 印四 Yinsi 印度 India 72 H甜 06 H tian 06 中国黑龙江 Heilongjiang, China
2 ICSV95019 印度 India 73 山西甜 Shanxitian 中国山西 Shanxi, China
3 IS634 印度 India 74 09T248 中国黑龙江 Heilongjiang, China
4 IS3798 印度 India 75 09T250 中国黑龙江 Heilongjiang, China
5 D2411981K 印度 India 76 8431 中国黑龙江 Heilongjiang, China
6 IS8345 印度 India 77 川系 58 Chuanxi 58 中国四川 Sichuan, China
7 ICSV234 印度 India 78 早 73 Zao 73 中国黑龙江 Heilongjiang, China
8 ICSV189 印度 India 79 甜 2 Tian 2 中国吉林 Jilin, China
9 ICSV401 印度 India 80 沈甜 Shentian 中国辽宁 Liaoning, China
10 ICSV330 印度 India 81 LT01 中国辽宁 Liaoning, China
11 MR845 印度 India 82 09T290 中国黑龙江 Heilongjiang, China
12 Feterita kadugli 印度 India 83 原 8001 Yuan 8001 中国北京 Beijing, China
13 墨采 B Mocai B 墨西哥 Mexico 84 H甜 13 H tian 13 中国黑龙江 Heilongjiang, China
14 G3C1258×G3C1014 墨西哥 Mexico 85 H甜 14 H tian 14 中国黑龙江 Heilongjiang, China
15 77CS766 墨西哥 Mexico 86 永 1854 Yong 1854 印度 India
16 Salvador84A55 墨西哥 Mexico 87 哈 R579 Ha R579 中国黑龙江 Heilongjiang, China
17 PN4086 墨西哥 Mexico 88 北方甘蔗 Beifangganzhe 中国山西 Shanxi, China
18 IcSLV20 墨西哥 Mexico 89 H甜 16 H tian 16 中国黑龙江 Heilongjiang, China
19 IS10586B 墨西哥 Mexico 90 哈 R508 Ha R508 中国黑龙江 Heilongjiang, China
20 IcSLV16 墨西哥 Mexico 91 哈 R670 Ha R670 中国黑龙江 Heilongjiang, China
21 GR148111bkbk 墨西哥 Mexico 92 H甜 19 H tian 19 中国黑龙江 Heilongjiang, China
22 Sc59911E 墨西哥 Mexico 93 哈 R534 Ha R534 中国黑龙江 Heilongjiang, China
23 LENTAS761 墨西哥 Mexico 94 哈 R556 Ha R556 中国黑龙江 Heilongjiang, China
24 M60029B 墨西哥 Mexico 95 哈 R557 Ha R557 中国黑龙江 Heilongjiang, China
25 954066B(C.T.) 墨西哥 Mexico 96 外 233 Wai 233 中国黑龙江 Heilongjiang, China
26 M66341 墨西哥 Mexico 97 092097 中国山西 Shanxi, China

第 11期 王黎明等: 142份甜高粱品种的分子身份证构建 1977


(续表 1)
序号
No.
材料名称
Name
来源
Origin
序号
No.
材料名称
Name
来源
Origin
27 IcSLV10 墨西哥 Mexico 98 哈 R657 Ha R657 中国黑龙江 Heilongjiang, China
28 MN2904 美国 America 99 哈 R578 Ha R578 中国黑龙江 Heilongjiang, China
29 CLUBHZAD3 美国 America 100 哈 R6481 Ha R648 中国黑龙江 Heilongjiang, China
30 MN4563 美国 America 101 黑 320 Hei 320 中国黑龙江 Heilongjiang, China
31 MAZO AMBER2 美国 America 102 蒙 314 Meng 314 中国内蒙古 Inner Mongolia, China
32 DURRA 美国 America 103 黑 409 Hei 409 中国黑龙江 Heilongjiang, China
33 Dwarf yellow Milo#338 美国 America 104 黑 419 Hei 419 中国黑龙江 Heilongjiang, China
34 Red Amber 美国 America 105 黑 425 Hei 425 中国黑龙江 Heilongjiang, China
35 Rio 美国 America 106 吉 8917 Ji 8917 中国吉林 Jilin, China
36 WACONTIA AMBER 美国 America 107 L4190 中国辽宁 Liaoning, China
37 MN3543 美国 America 108 机械化 Jixiehua 中国内蒙古 Inner Mongolia, China
38 HONEY SORGHUM 美国 America 109 哈 R6761 Ha R6761 中国黑龙江 Heilongjiang, China
39 MN3739 美国 America 110 外 242 Wai 242 中国黑龙江 Heilongjiang, China
40 MN3019 美国 America 111 哈 R524 Ha R524 中国黑龙江 Heilongjiang, China
41 MN2882 美国 America 112 黑 405 Hei 405 中国黑龙江 Heilongjiang, China
42 Kama Ndri 美国 America 113 黑 414 Hei 414 中国黑龙江 Heilongjiang, China
43 PIERCE KAFIR 美国 America 114 黑 370 Hei 370 中国黑龙江 Heilongjiang, China
44 CULTIVAR 美国 America 115 L0982 中国辽宁 Liaoning, China
45 Fremont Sotgo 美国 America 116 黑 410 Hei 410 中国黑龙江 Heilongjiang, China
46 Honey Drop 美国 America 117 02引 23 02 Yin 23 中国黑龙江 Heilongjiang, China
47 库班甜 23 Kubantian 23 俄罗斯 Russia 118 合甜 Hetian 中国黑龙江 Heilongjiang, China
48 库班甜 20 Kubantian 20 俄罗斯 Russia 119 116 中国辽宁 Liaoning, China
49 库班甜 1 Kubantian 1 俄罗斯 Russia 120 黑 454 Hei 454 中国黑龙江 Heilongjiang, China
50 库班甜 14 Kubantian 14 俄罗斯 Russia 121 E24 俄罗斯 Russia
51 罗甜 10 Luotian 10 俄罗斯 Russia 122 北方 44132 Beifang 44132 俄罗斯 Russia
52 北方 44 Beifang 44 俄罗斯 Russia 123 MN2901 美国 America
53 库班甜 9 Kubantian 9 俄罗斯 Russia 124 哈 R6482 Ha R6482 中国黑龙江 Heilongjiang, China
54 萨甜 4 Satian 4 俄罗斯 Russia 125 哈 R533 Ha R533 中国黑龙江 Heilongjiang, China
55 02引 18 02yin 18 俄罗斯 Russia 126 黑 307 Hei 307 中国黑龙江 Heilongjiang, China
56 库班 36 Kuban 36 俄罗斯 Russia 127 俄引 05 Eyin 05 俄罗斯 Russia
57 萨引 05 Sayin 05 俄罗斯 Russia 128 MR741 印度 India
58 俄引 6 Eyin 6 俄罗斯 Russia 129 欧尔美卡 Ouermeika 美国 America
59 乌甜 2 Utian 2 乌克兰 Ukraine 130 IcSLV2 墨西哥 Mexico
60 乌甜 4 Utian 4 乌克兰 Ukraine 131 Combine Shallu 美国 America
61 乌甜 6 Utian 6 乌克兰 Ukraine 132 Early Hegari SA#281 美国 America
62 乌甜 15 Utian 15 乌克兰 Ukraine 133 库班引 30 Kubanyin 30 俄罗斯 Russia
63 乌引 04 Uyin 104 乌克兰 Ukraine 134 H甜 24 H tian 24 中国黑龙江 Heilongjiang, China
64 乌引 28 Uyin 28 乌克兰 Ukraine 135 黑 451 Hei 451 中国黑龙江 Heilongjiang, China
65 乌引 79 Uyin 79 乌克兰 Ukraine 136 ES725 墨西哥 Mexico
66 乌引 83 Uyin 83 乌克兰 Ukraine 137 合甜主茎 Hetianzhujing 中国黑龙江 Heilongjiang, China
67 乌引 88 Uyin 88 乌克兰 Ukraine 138 乌甜 3 Utian 3 乌克兰 Ukraine
68 乌引 105 Uyin 105 乌克兰 Ukraine 139 7368 中国黑龙江 Heilongjiang, China
69 乌引 131 Uyin 131 乌克兰 Ukraine 140 IS3620C 印度 India
70 乌引 134 Uyin 134 乌克兰 Ukraine 141 乌引 149 Uyin 149 乌克兰 Ukraine
71 乌引 135 Uyin 135 乌克兰 Ukraine 142 Yellow Darso#319 美国 America
1978 作 物 学 报 第 37卷

1.2 DNA提取方法
在 3~5 叶期采集每个甜高粱品种叶片将其冷
冻。采用 CTAB法提取 DNA。
1.3 SSR引物筛选
选择 103对分布在高粱染色体 10个连锁群上的
引物进行筛选, 从中筛选出 41对多态性高、扩增稳
定且分布于所有连锁群上的引物用于 PCR扩增。引
物有关信息来自 http://sorgblast3.tamu.edu/Sorghum
Genome/Mapping 上发布的相关信息, 所有 SSR 引
物由上海生工生物技术有限公司合成。
1.4 SSR标记分析
PCR基本反应体系总体积为 20 μL, 含 10 mmol
L–1 dNTP 1.5 μL、10×buffer 2 μL、25 mmol L–1 MgCl2
2 μL、超纯水 10.5 μL、Primer 1.5 μL、5 U μL–1 Taq
酶 0.5 μL、模板 DNA 2 μL。PCR扩增程序为 94℃
变性 5 min; 35个下列循环反应, 即 94℃变性 20 s,
54℃退火 30 s, 72℃延伸 40 s, 72℃延伸 10 min。采
用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE), 银染后用扫
描仪扫描并分析图片。
1.5 数据统计分析
根据扩增片段的大小, 对应的分子量从大到小,
依次记录为 1, 2, 3, …, n, 进行数据统计(图 1)。
采用东北农业大学开发的遗传统计分析软件
Genetics Statistics 3.0 (登记号为 2007SR11872)分析
品种特异性指数、引物多样性指数和多态信息含量。
采用东北农业大学开发的资源特征分析软件 ID
Analysis 1.0 (登记号为 2007SR11870)建立品种分子
ID[17]。

图 1 引物 Xtxp 91等位基因特征
Fig. 1 Alleles feature of primer Xtxp 91

2 结果与分析
2.1 引物筛选
选择 103 对分布于高粱各连锁群的引物, 在试
验材料中随机选取 10 个甜高粱品种对所选引物进
行筛选, 共筛选出 41对能在所有品种中扩增、多态
性高且遍布所有连锁群的引物, 各引物所在的具体
连锁群见表 2。
2.2 引物等位基因信息分析
用 41 对引物扩增 142 份供试品种, 检测到 189
个多态性片段, 部分引物的扩增结果见图 2。各引物

图 2 引物 Xtxp91的扩增图谱
Fig. 2 Electrophoretic profile amplified by SSR primer
Xtxp91
扩增的等位基因数、多样性指数及多态信息含量结
果见表 2。
表 2 中数据表明每个引物检测到的等位基因在
2~11 个之间, 平均为 4.6 个。引物 Xtxp329 检测出
的等位基因数最多 , 为 11个, 其多样性检出率最
高。其中, 等位基因数大于平均数的引物有 Xtxp46、
Xtxp329、Xtxp113、Xtxp47、Xtxp217、Xtxp67、
Xtxp159、Xtxp258、Xtxp61、Xtxp303、Xtxp211、
Xtxp250、Xtxp201、Xtxp141 和 Xtxp91。引物的多
样性指数介于 0.094~0.870 之间, 平均为 0.586。其
中 , 多样性指数大于平均数的引物有 Xtxp46、
Xtxp329、Xtxp113、Xtxp58、Xtxp47、Xtxp217、
Xtxp221、Xtxp208、Xtxp258、Xtxp61、Xtxp229、
Xtxp328、Xtxp267、Xtxp303、Xtxp197、Xtxp82、
Xtxp250、Xtxp98、Xtxp201、Xtxp207、Xtxp228、
Xtxp141和 Xtxp91。在两类大于平均数的指数中, 共
同出现的引物有 12对。分析表明, 这些引物的等位
基因数越多, 其多样性指数越高, 区分品种的能力
也越强。引物位点的多态信息含量指数(PIC)变幅为
0.089~0.850, 平均为 0.543, 其中引物 Xtxp329位点
第 11期 王黎明等: 142份甜高粱品种的分子身份证构建 1979


表 2 引物扩增等位基因数、多样性指数及多态信息含量
Table 2 Allele number, diversity index, and PIC of primers
SSR位点
SSR locus
连锁群
Linkage group
等位基因数目
Number of alleles
多样性指数
Diversity index
多态信息含量
Polymorphic information content (PIC)
Xtxp46 A 5 0.704 0.664
Xtxp329 Unknown 11 0.870 0.850
Xtxp324 Unknown 4 0.391 0.362
Xtxp58 A 4 0.706 0.648
Xtxp113 Unknown 7 0.825 0.794
Xtxp47 H 6 0.726 0.678
Xtxp217 J 6 0.766 0.726
Xtxp67 I 6 0.582 0.554
Xtxp159 G 5 0.570 0.532
Xtxp83 Unknown 4 0.425 0.376
Xtxp221 Unknown 4 0.720 0.660
Xtxp208 A 4 0.668 0.606
Xtxp350 A 2 0.223 0.197
Xtxp258 I 9 0.795 0.762
Xtxp61 A 7 0.595 0.565
Xtxp279 A 4 0.507 0.444
Xtxp276 Unknown 2 0.168 0.153
Xtxp229 A 4 0.595 0.520
Xtxp328 Unknown 4 0.739 0.684
Xtxp296 B 3 0.569 0.498
Xtxp267 Unknown 4 0.603 0.556
Xtxp212 D 3 0.439 0.396
Xtxp303 E 7 0.744 0.708
Xtxp57 F 4 0.481 0.442
Xtxp197 B 4 0.725 0.668
Xtxp82 Unknown 3 0.651 0.573
Xtxp336 C 4 0.487 0.401
Xtxp338 Unknown 4 0.534 0.494
Xtxp211 B 6 0.529 0.492
Xtxp250 H 5 0.643 0.597
Xtxp93 Unknown 2 0.254 0.220
Xtxp98 Unknown 4 0.676 0.611
Xtxp201 B 6 0.809 0.774
Xtxp207 B 4 0.656 0.591
Xtxp228 C 4 0.719 0.660
Xtxp141 J 6 0.816 0.783
Xtxp91 Unknown 6 0.795 0.758
Xtxp205 C 3 0.540 0.468
Xtxp131 Unknown 3 0.503 0.382

的 PIC最大, 为 0.850, 引物 Xtxp179位点的 PIC最
小, 为 0.089, 说明引物的多态信息含量指数差异较
大。其中, 多样性指数及多态信息含量均较高的引
物是 Xtxp329、Xtxp113、Xtxp141、Xtxp201、Xtxp258
和 Xtxp91。
2.3 甜高粱品种的分子 ID构建
品种分子 ID 可以分为两类, 一类以特异等位
基因区分品种 , 另一类以多个引物的等位基因组
合区分品种。由于没有检测到特异等位基因, 可用
2 对以上引物组合的等位基因来区分品种。研究表
明, 利用 Xtxp329、Xtxp258、Xtxp113、Xtxp303、
Xtxp61、Xtxp201、Xtxp141、Xtxp91、Xtxp47、
Xtxp217 和 Xtxp67 共 11对引物可将供试品种区分
开(表 3)。

1980 作 物 学 报 第 37卷

表 3 甜高粱品种的分子 ID及特异性指数
Table 3 Molecular ID and specific index of sweet sorghum varieties
品种名称
Variety
分子 ID
Molecular ID
特异性指数
Specific index
品种名称
Variety
分子 ID
Molecular ID
特异性指数
Specific index
印四 Yinsi 55300332035 152.499 H甜 06 H tian 06 65440212430 120.002
ICSV95019 63540104433 158.249 山西甜 Shanxitian 63340241140 169.546
IS634 00000520004 172.714 09T248 35530523300 111.838
IS3798 36340202440 132.596 09T250 60540523040 113.511
D2411981K 43540404430 139.184 8431 64540443040 119.778
IS8345 50540504530 137.763 川系 58 Chuanxi 58 60040221440 109.107
ICSV234 40000402000 124.197 早 73 Zao 73 50530123440 120.961
ICSV189 47340402430 132.105 甜 2 Tian 2 24330121200 228.505
ICSV401 00000440000 160.242 沈甜 Shentian 34430413020 186.788
ICSV330 40040101430 127.007 LT01 12230211430 177.404
MR845 37530514030 148.686 09T290 00000121000 169.667
Feterita kadugli 50000401030 117.330 原 8001 Yuan 8001 04540253040 147.126
墨采 B Mocai B 37230001540 179.401 H甜 13 H tian 13 14430453120 174.275
G3C1258×G3C1014 50000004004 149.737 H甜 14 H tian 14 34230421400 128.485
77CS766 00000500005 211.892 永 1854 Yong 1854 31000353310 284.720
Salvador84A55 57240341430 164.388 哈 R579 Ha R579 32530243320 174.693
PN4086 75540205440 142.615 北方甘蔗 Beifangganzhe 35333111140 161.285
IcSLV20 80240302435 157.785 H甜 16 H tian 16 35500214050 167.257
IS10586B 47240221540 179.185 哈 R508 Ha R508 15500443040 131.213
IcSLV16 67440505000 135.074 哈 R670 Ha R670 15540024240 141.038
GR148111bkbk 77230212330 214.743 H甜 19 H tian 19 13342242240 231.239
Sc59911E 65230202250 177.215 哈 R534 Ha R534 15640225540 155.672
LENTAS761 00000000000 172.494 哈 R556 Ha R556 15000424530 152.708
M60029B 67240201050 193.976 哈 R557 Ha R557 15600425140 155.686
954066B(C.T.) 60040403033 125.794 外 233 Wai 233 55436453424 244.763
M66341 65440443033 136.971 92097 65524524435 185.806
IcSLV10 05443423333 166.569 哈 R657 Ha R657 65544324435 279.629
MN2904 75534335330 157.176 哈 R578 Ha R578 00000000005 179.909
CLUBHZAD3 00000512000 138.117 哈 R6481 Ha R648 55345232035 209.255
MN4563 55440214130 194.460 黑 320 Hei 320 45341132423 348.986
MAZO AMBER2 56243501030 161.850 蒙 314 Meng 314 24643115412 300.069
DURRA 60340504300 145.634 黑 409 Hei 409 55336443323 298.932
Dwarf yellow Milo#338 96440334320 167.474 黑 419 Hei 419 55235132015 224.773
Red Amber 66245412030 153.183 黑 425 Hei 425 55245142035 190.122
Rio 66145211030 210.159 吉 8917 Ji 8917 65044444032 152.831
WACONTIA AMBER 66140401330 152.766 L4190 65030141002 137.231
MN3543 96030134030 163.034 机械化 Jixiehua 35244241012 246.073
HONEY SORGHUM 96344404330 201.210 哈 R6761 Ha R6761 55444434022 217.103
MN3739 66242212030 198.433 外 242 Wai 242 60000000004 174.576
MN3019 96340234030 147.258 哈 R524 Ha R524 44223111432 234.225
MN2882 10034055403 184.873 黑 405 Hei 405 45244122422 222.859
Kama Ndri 87342534030 206.942 黑 414 Hei 414 75324453034 187.737
PIERCE KAFIR 67140521340 165.219 黑 370 Hei 370 43525244423 232.855
CULTIVAR 60040244140 167.220 L0982 75536254224 246.168
第 11期 王黎明等: 142份甜高粱品种的分子身份证构建 1981


(续表 3)
品种名称
Variety
分子 ID
Molecular ID
特异性指数
Specific index
品种名称
Variety
分子 ID
Molecular ID
特异性指数
Specific index
Fremont Sorgo 87140351040 200.537 黑 410 Hei 410 44434243423 261.050
Honey Drop 66140521040 173.495 02引 23 02 Yin 23 74543443332 249.504
库班甜 23 Kubantian 23 67040521030 185.670 合甜 Hetian 46332542322 189.339
库班甜 20 Kubantian 20 46340203030 136.920 116 70040324002 154.588
库班甜 1 Kubantian 1 56542304330 175.427 黑 454 Hei 454 53624224435 227.820
库班甜 14 Kubantian 14 33340321020 155.510 E24 53044234425 195.772
罗甜 10 Luotian 10 36040404000 151.805 北方 44132 Beifang 44132 35043524314 196.363
北方 44 Beifang 44 45540204010 141.027 MN2901 85643554431 454.716
库班甜 9 Kubantian 9 30000301010 129.164 哈 R6482 Ha R6482 56635444302 259.351
萨甜 4 Satian 4 60500134020 141.774 哈 R533 Ha R533 55024000002 203.176
02引 18 02 yin 18 76554214300 154.393 黑 307 Hei 307 25524204312 221.667
库班 36 Kuban 36 35350121230 186.913 俄引 05 Eyin 05 35325521024 183.181
萨引 05 Sayin 05 30550404320 145.003 MR741 55000343005 179.011
俄引 6 Eyin 6 36550414030 145.686 欧尔美卡 Ouermeika 63524224315 230.591
乌甜 2 Utian 2 85450412210 212.432 IcSLV2 55424432421 229.523
乌甜 4 Utian 4 66550214300 163.993 Combine Shallu 35425522421 214.135
乌甜 6 Utian 6 86050431000 150.797 Early Hegari SA#281 34625333411 205.483
乌甜 15 Utian 15 60350021330 139.070 库班引 30 Kubanyin 30 35325522424 208.192
乌引 04 Uyin 104 40350321330 145.901 H甜 24 H tian 24 55622524421 216.419
乌引 28 Uyin 28 76362321300 207.822 黑 451 Hei 451 55414532434 256.701
乌引 79 Uyin 79 70060451000 159.191 ES725 45346223443 305.744
乌引 83 Uyin 83 30360432030 175.632 合甜主茎 Hetianzhujing 45342523340 322.071
乌引 88 Uyin 88 48000434320 162.889 乌甜 3 Utian 3 45335423243 300.482
乌引 105 Uyin 105 48560535030 210.184 7368 65623515130 299.192
乌引 131 Uyin 131 10856033503 239.726 IS3620C 12526125120 366.801
乌引 134 Uyin 134 38560435030 169.850 乌引 149 Uyin 149 16416534421 360.917
乌引 135 Uyin 135 70560134030 139.108 Yellow Darso#319 25255512421 374.466
1: Xtxp329; 2: Xtxp258; 3: Xtxp113; 4: Xtxp303; 5: Xtxp61; 6: Xtxp201; 7: Xtxp141; 8: Xtxp91; 9: Xtxp47; 10: Xtxp217; 11: Xtxp67.

以表中第 1 个品种“印四”为例, 其分子 ID 为
55300332035, 表示在一定的引物顺序下第 1个引物
的第 5个等位基因、第 2个引物的第 5个等位基因,
第 3 个引物的第 3 个等位基因, 依此类推, 到第 11
个引物的第 5 个等位基因为止, 由这些引物扩增出
的特异等位基因组成的指纹图谱就可以代表相应品
种的分子 ID。
由特异性指数可见 , 品种间差异较大 , 介于
109.1~454.7之间, 平均为 189.0。其中, 特异性指数
较大的甜高粱品种有 MN2901、黑 320、蒙 314、
ES725、合甜主茎、乌甜 3、IS3620C、乌引 149、
Yellow Darso#319、7368、黑 409、永 1854和哈 R657。
由于品种特异指数越高表示该品种在检测的位点中
含有的特异等位基因数目越多, 因此, 特异性指数
可为种质资源鉴定与保存提供参考。
3 讨论
3.1 关于形态学鉴定与分子标记鉴定
随着 DNA 分子标记的不断发展和检测技术的
日趋完善, 使作物品种资源的鉴定从形态特征为基
础进入 DNA水平。近年来, 分子身份证可将品种特
征数字化, 得出字符串形式的结果, 能够简单明了
地区分品种间的差异而被应用于作物品种资源的鉴
定[18-20]。本研究利用 41对覆盖高粱整个染色体组的
SSR 引物, 可鉴别 142 份来自于不同国家和地区的
具有不同遗传背景的甜高粱种质资源, 构建出其特
异的分子身份证。
虽然利用分子标记进行的鉴定具有形态鉴定所
没有的独特优点, 但也有其不足之处。在选择具体
的分子标记时, 由于各自的缺点, 可能会对鉴定结
1982 作 物 学 报 第 37卷

果产生影响, 因而, 选择合适的分子标记是进行品
种资源鉴定应首要考虑的问题。而且, 随着品种资
源的不断丰富, 在鉴定时也可能会有相同引物在不
同品种中出现相同谱带的现象。对此, 齐兰等[9]在建
立木薯指纹图谱后认为可将不同标记结合使用来区
别不同品种。郑海燕等[12]用 ISSR 和 RAPD 相结合
构建了红麻种质资源的分子身份证。本研究用 11对
多态性 SSR 引物将甜高粱种质资源进行了区分, 但
由于不明确各等位基因与相应农艺性状的对应关系,
因而不能直接表明各品种的具体性状差异。而传统
的形态鉴定方法虽然鉴定周期长、受环境影响大等,
但其简便、直观、易操作的优点是分子标记所无法
比拟的。因此, 在种质资源的研究中, 可将传统的形
态学鉴定与分子标记鉴定相结合, 建立更加完善的
品种特异身份证体系。
3.2 分子身份证构建与应用
明确种质资源的遗传背景是利用种质资源进行
育种研究的重要基础。Ali等[14]将 72份高粱种质根
据遗传背景划分类群, 并认为遗传相关信息对保持
丰富的遗传多样性非常重要。张晗等[21]对我国高粱
地方品种遗传多样性评价并对中、外高粱遗传变异
水平比较后认为, 我国高粱与国外高粱之间遗传分
化明显, 且我国高粱的遗传多样性明显低于国外高
粱。本研究中的供试材料来源于不同国家和地区 ,
具有丰富的遗传基础, 不仅有遗传背景相近的材料,
也有遗传差异很大的材料, 因此, 每个品种的分子
身份证能够代表该品种的特异性。从所构建的品种
分子身份证可以看出, 遗传背景差异较大的品种分
子 ID 相差较大, 而遗传背景相近的品种 ID 比较相
似。如 92097 和哈 R657 的分子 ID 分别为
65524524435 和 65544324435, 表现出很大的相似
性。这 2 个品种均由黑龙江省农业科学院作物育种
研究所育成, 且具有相同的母本 R117, 亲缘关系较
近, 因而表现出相似的分子 ID。由此可见, 种质资
源的分子 ID可为种质创新和品种选育提供参考。
4 结论
经对 SSR引物筛选, 用 11对引物组合扩增的等
位基因构建甜高粱品种特异的分子身份证, 并用其
区分了参试的 142份甜高粱种质资源。
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