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第 29 卷 第 1 期 作 物 学 报 V o l. 29, N o. 1
2003 年 1 月 13~ 19 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA pp. 13~ 19 Jan. , 2003
利用 SSR 标记进行优质冬小麦品种 (系)的遗传多样性研究Ξ
陈新民1 何中虎1 史建荣2 夏兰芹1 R ick W ard2 周 阳1 蒋国梁2
(1中国农业科学院作物育种栽培研究所, 北京 100081; 2W heat L abo rato ry, M ich igan State U niversity, East L ansing 48824 M I, U SA )
摘 要 遗传多样性研究对于作物育种具有重要意义。选择分布于 21 条小麦染色体上的 59 对 SSR 引物对 48 个优质
冬小麦新品种 (系)进行了遗传多样性分析。共检测出 209 个等位位点, 每对引物等位位点数在 2~ 9 之间, 平均为 3. 5
个。位点多态性信息含量 P IC 变幅为 0. 16~ 0. 87, 平均 0. 56。8 个引物组合在一起可将全部品种区分开来, 48 个品种
可分为五类, 分类结果与品种系谱比较吻合。结果表明 SSR 分子标记在鉴别品种和品种遗传多样性研究方面具有重要
作用。
关键词 普通小麦; SSR 标记; 遗传多样性; 品种鉴别
中图分类号: S512 文献标识码: A
Genetic D ivers ity of H igh Qua l ity W in ter W hea t Var ieties (L ines) Ba sed on
SSR M arkers
CH EN X in2M in1 H E Zhong2H u1 SH I Jan2Rong2 X IA L an2Q in1 R ick W ard2 ZHOU Yang1
J IAN G Guo2L iang2
(1 Institu te of C rop B reed ing and Cu ltiva tion, CA A S , B eij ing 100081; 2W heat L abora tory , M ich ig an S ta te U niversity , E ast L ansing 48824
M I , U SA )
Abstract A set of 59 w heat SSR p rim ers loca ted on 21 w heat ch rom o som es w ere u sed to invest iga te the
genet ic d iversity of 48 w in ter w heat cu lt ivars and lines conferring good quality in w in ter and facu lta t ive re2
gion. A to ta l of 209 allelic loci w ere detected, the num ber of a lleles per p rim er pa ir ranged from 2 to 9,
w ith average 3. 5. T he value of a llelic po lym o rph ism info rm at ion con ten t (P IC) ranged from 0. 16 to 0. 87,
on an average, 0. 56 per p rim er. T he 48 w heat cu lt ivars cou ld be iden t if ied w ith com b ined 8 p rim ers. C lu s2
ter ana lysis show ed tha t a ll cu lt ivars cou ld be clu stered in to five group s, w h ich is genera lly agree w ith
pedigree ana lysis. T he resu lts ind ica ted tha t SSR m arkers p lay an im po rtan t ro le in variety iden t if ica t ion
and study of genet ic d iversity.
Key words Comm on w heat; SSR m arkers; Genet ic d iversity; V ariety iden t if ica t ion
创造、选择和稳定变异是作物育种的三大任
务。因此, 遗传多样性研究对于培育作物新品种具
有重要意义。育种者只有了解育种材料的遗传变异
信息, 才能有针对性地选择杂交亲本, 在后代中获
得优良变异, 从而培育出优良品种。在杂种优势利
用研究中, 亲本遗传多样性尤为重要, 选择遗传距
离远的亲本组配, 可以获得较大的杂种优势。近年
来, 全国各地培育出了一批优质小麦品种 (系) , 还
从澳大利来引进了一些优质品种, 这些品种 (系) 已
经作为亲本材料在全国各育种单位广泛作用。了解
这些品种的遗传多样性, 对于指导亲本选配和培育
优质高产品种具有重要意义。
过去一些研究者利用小麦品种的形态性状进行
品种遗传多样性分析[ 1 ] , 其结果受性状数目及环
境、基因型和环境互作的影响, 因而应用价值有
限。DNA 分子标记克服了形态性状的不足, 且在
任何生育时期均可进行测试, 结果可靠。因此, 近
10 年来, 不少研究者利用分子标记进行遗传多样Ξ 基金项目: 本研究得到 863 计划、国家自然科学基金 (3993110)、科技部C IMM YT 合作项目资助。
作者简介: 陈新民 (19592) , 男, 陕西周至人, 副研究员, 主要从事小麦育种研究。
致谢: 本所海林副研究员提供分析软件, 山西省农科院小麦所安林利研究员、陕西省农科院吉万全研究员和安徽农业大学马传喜教授
提供部分品种系谱。
Received on (收稿日期) : 2002203219, A ccep ted on (接受日期) : 2002206211
性分析。分子标记种类较多, 常用的有 R FL P、
RA PD、AL FP 和 SSR 标记。在小麦中, 由于
R FL P 和RA PD 标记的多态性较少, 限制了它们的
应用[ 2~ 4 ] , A FL P 标记技术较复杂, 需要同位素操
作, 受专利保护, 其使用也受到一定限制。SSR 标
记或微卫星标记具有较高的多态性、共显性分离、
位点专化性、标记覆盖整个基因组且分布均匀、
DNA 样本用量少等优点, 在小麦[ 5, 6 ]、水稻[ 7 ]、玉
米[ 8, 9 ]、大豆[ 10 ]、高粱[ 11 ]、大麦[ 12 ]等主要作物中广
泛用来构建连锁遗传图谱、进行遗传变异和分子标
记等研究。Roder 等[ 3 ]首次成功构建了小麦 SSR 分
子标记连锁遗传图谱, P laschke 等[ 13 ]用 23 对 SSR
引物就将 38 个亲缘关系较近的小麦基因型作了较
好的分类, P rasda 等[ 6 ]用 30 对 SSR 引物将 55 个小
麦品种分为两大类。
表 1 品种 (系)名称、系谱和来源
Table 1 Var iety name, pedigree and or ig in
N o.
品名
V ariety
系谱
Pedigree
来源
O rigin
1 中优 9507 Zhongyou 9507 中作 813121 衍生系 中国农科院
2 中优 9701 Zhongyou 9701 中作 813121 衍生系 中国农科院
3 中优 16 Zhongyou 16 中作 813121 衍生系 中国农科院
4 苏引 10 Suyin 10 土尼斯BT 2288 突变系 中国农科院
5 京 9428 J ing 9428 京 411ö德国吨半麦 北京市种子公司
6 小偃 54 X iaoyan 54 小偃 6 号选系 中国科学院植物所
7 农大 116 N ongda 116 安农 842106ö农大 93 中国农业大学
8 农大 152 N ongda 152 临汾 5064ö陕 011 中国农业大学
9 晋麦 67 J inm ai 67 忻 7922060ö(有芒红 7 号öL 10) 山西农科院
10 冀 5099 J i5099 L 10ö(华东 6 号ö吉利) 河北农科院
11 藁成 8901 Gaocheng 8901 7754622ö林漳麦 河北农科院
12 河农 341 H enong 341 03308ö7922060 河北农业大学
13 高优 503 Gaoyou 503 偃麦草远源杂交后代 中科院石家庄现代化所
14 豫麦 34 Yum ai 34 矮丰 3 号ö豫麦 2 号 河南郑州农科所
15 豫麦 35 Yum ai 35 绵阳 84227ö内乡 82C6F1 河南内乡农科所
16 豫麦 47 Yum ai 47 豫麦 2 号ö百泉 3199 河南农科院
17 温麦 6 W enm ai 6 394A ö宝丰 7228 (豫麦 2 号)变异株 河南农科院
18 豫麦 57 Yum ai 57 矮早 781ö80 (6) 2323210 河南农科院
19 郑麦 9023 Zhengm ai 9023 [小偃 6 号ö西农 65öö832323ö8443 ]ö陕 213 河南农科院
20 郑优 6 Zhengyou 6 郑州 891ö周 8836ö冀 5418 河南郑州农科所
21 内乡 188 N eix iang 188 绵阳 84227ö内乡 82C6F1öö[偃大 7406ö(ST 2422ö464) ] 河南内乡农科所
22 晋麦 45 J inm ai 45 沙瑞克ö临汾 3029ö3ö74100öö蚰包 036ö小偃 759 山西小麦所
23 临汾 127 L infen 127 [西北丰收ö(ST 2422ö464) ]öö陕 7587öM into r 山西小麦所
24 临汾 137 L infen 137 临汾 5084ö[ (ST 2422ö464) ö小偃 96 ] 山西小麦所
25 临汾 138 L infen 138 临汾 5064ö[蚰包麦ö(ST 2422ö464) ] 山西小麦所
26 临汾 139 L infen 139 临汾 5064ö太原 163 山西小麦所
27 鲁 935031 L u 935031 鲁麦 13ö临汾 5064 山东农科院
28 鲁 955159 L u 955159 鲁麦 14ö鲁 884187 山东农科院
29 济南 16 J inan 16 T alö(蚰包ö欧柔) öö771521 山东农科院
30 济南 17 J inan 17 临汾 5064ö鲁麦 13 山东农科院
31 PH 8222 小偃 6 号变异株 山东农业大学
32 PH 85216 PH 8228 选系 山东农业大学
33 烟农 15 Yannong 15 蚰包麦ö(ST 2422ö464) 山东烟台小麦所
34 烟优 361 Yanyou 361 1993ö(陕 7853ö80356F3) 山东烟台小麦所
35 陕 150 Shaan 150 中四ö681ö3ö百农 3217ö中 51ö百农 3217ö4 小偃 6 陕西农科院
36 陕 160 Shaan 160 [陕 229ö(77231ö小偃 6) ]ö陕 167 陕西农科院
37 陕 225 Shaan 225 小偃 6 号öN S2761 陕西农科院
38 川育 12 Chuanyu 12 (阿波ö山农 205) ö834516 四川农科院
39 绵阳 11 M ianyang 11 7025858ö繁 6 四川绵阳农科所
40 绵阳 26 M ianyang 26 绵阳 20öN P834ö阿夫öö波兰小麦 四川绵阳农科所
41 淮阴 9628 H uaiyin 9628 鲁麦 13ö鲁麦 14 安徽淮阴农科所
42 安农 91168 A nnong 91168 L 13ö[ (ST 2422ö464) ö纳伊纳里 60ööN PFP73 ] 安徽农业大学
43 皖麦 33 W anm ai 33 中作 813121ö安农 8326 安徽农业大学
44 皖麦 38 W anm ai 38 鲁麦 13ö8521529 安徽涡阳农科所
45 Gam enya 不详 澳大利亚
46 E radu 不详 澳大利亚
47 Sunstate 不详 澳大利亚
48 H artog 不详 澳大利亚
41 作 物 学 报 29 卷
本文用 SSR 分子标记对我国目前 48 个优质冬
小麦品种 (系) 进行遗传多样性分析, 以明确 SSR
标记在品种鉴别中的作用, 为小麦育种亲本选配及
品种注册和知识产权保护提供参考。
1 材料和方法
1. 1 小麦材料
收集来自全国秋播麦区的冬小麦优质品种 (系)
44 份和 4 份澳大利亚优质品种, 这些材料基本上代
表了我国秋播麦区优质麦育种和生产现状。其名
称、组合、来源详见表 1。
1. 2 D NA 提取
将 48 个小麦品种的种子种植于温室, 按照密
西根州立大学小麦实验室 DNA 提取方法 (改良
CTAB 法)提取每个品种叶片基因组DNA。
1. 3 SSR 引物及 PCR 反应
根据密西根州立大学小麦实验室的研究结果,
选用分布在 21 个染色体上的 59 对 SSR 引物 (来自
美国农部Balt ivelle 农业研究中心) , 其引物名称及
所在染色体位置见表 2。PCR 反应体积是 15 ΛL , 每
个反应含模板DNA 45 ng, 引物 2. 25 Λm o löL , 氯化
镁 22. 5 mm o löL , 4 种 dN T P 各为 625 Λm o löL , 10
×PCR 缓冲液, 1. 5 单位 T aq 聚合酶。PCR 反应参
数: 95℃ 3 m in; 94℃ 25s, 50~ 60℃ 25s, 72℃ 45s,
38 个循环; 72℃ 10 m in; 最终贮存于 4℃。
表 2 SSR 引物及所在染色体位置、等位位点数和位点多态性信息含量
Table 2 SSR pr imers, the ir position s on chromosome, allel ic loc i and the values of polymorphic information con ten t (P IC)
引物
P rim er
染色体位置
Po sit ion on
ch romo som e
等位位点数
N o. of
allelic loci
P IC
引物
P rim er
染色体位置
Po sit ion on
ch romo som e
等位位点数
N o. of
allelic loci
P IC
Barc 158 Xbarc 15821AL 2 0. 30 Barc 122 Xbarc 12224DL 4 0. 68
Barc 213 Xbarc 21321AL 4 0. 74 Barc 098 Xbarc 09824D S 3 0. 61
Barc 028 Xbarc 02821A S 3 0. 55 Barc 151 Xbarc 15125AL 5 0. 70
Barc 181 Xbarc 18121BL 4 0. 75 Barc 056 Xbarc 05625A S 3 0. 47
Barc 187 Xbarc 18721BL 2 0. 35 Barc 117 Xbarc 11725A S 2 0. 50
Barc 188 Xbarc 18821BL 3 0. 56 Barc 032 Xbarc 03225BL 4 0. 54
Barc 062 Xbarc 06221DL 3 0. 53 Barc 059 Xbarc 05925BL 3 0. 63
Barc 169 Xbarc 16921DL 2 0. 50 Barc 004 Xbarc 00425BS 6 0. 84
Barc 152 Xbarc 15221D S 4 0. 69 Barc 216 Xbarc 21625BS 5 0. 79
Barc 212 Xbarc 21222A S 4 0. 74 Barc 110 Xbarc 11025DL 4 0. 64
Barc 124 Xbarc 12422A S 5 0. 58 Barc 133 Xbarc 13325DL 6 0. 75
Barc 167 Xbarc 16722BL 2 0. 35 Barc 130 Xbarc 13025D S 2 0. 50
Barc 055 Xbarc 05522BS 3 0. 53 Barc 204 Xbarc 20426AL ö6DL 3 0. 53
Barc 200 Xbarc 20022BS 4 0. 56 Barc 003 Xbarc 00326A S 2 0. 38
Barc 228 Xbarc 22822DL 2 0. 49 Barc 171 Xbarc 17126A S 2 0. 34
Barc 095 Xbarc 09522D S 2 0. 45 Barc 079 Xbarc 07926BL 4 0. 50
Barc 168 Xbarc 16822D S 3 0. 61 Barc 134 Xbarc 13426BS 2 0. 50
Barc 051 Xbarc 05123AL 2 0. 25 Barc 198 Xbarc 19826BS 3 0. 49
Barc 012 Xbarc 01223A S 9 0. 87 Barc 021 Xbarc 02126DL 3 0. 65
Barc 057 Xbarc 05723A S 3 0. 50 Barc 183 Xbarc 18326D S 3 0. 22
Barc 077 Xbarc 07723BL 9 0. 85 Barc 049 Xbarc 04927AL 3 0. 60
Barc 084 Xbarc08423BL 3 0. 66 Barc 108 Xbarc 10827AL 4 0. 66
Barc 164 Xbarc16423BL 3 0. 67 Barc 105 Xbarc 10527A S 8 0. 83
Barc 073 Xbarc 07323BS 4 0. 61 Barc 050 Xbarc 05027BL 4 0. 65
Barc 042 Xbarc 04223DL 2 0. 34 Barc 090 Xbarc 09027BL 3 0. 59
Barc 071 Xbarc 07123DL 4 0. 64 Barc 176 Xbarc 17627BL 2 0. 52
Barcm 40 Xbarcm 4023D S 2 0. 47 Barc 182 Xbarc 18227BL 2 0. 42
Barc 170 Xbarc 17024AL 6 0. 85 Barc 172 Xbarc 17227DL 5 0. 66
Barc 184 Xbarc 18424AL 2 0. 16 Barc 121 Xbarc 12127DL ö7AL 4 0. 29
Barc 020 Xbarc 02024BS 4 0. 73
1. 4 扩增产物的检测 扩增产物采用 6% 非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
511 期 陈新民等: 利用 SSR 标记进行优质冬小麦品种 (系)的遗传多样性研究
系统分析。一张 100 个样品的凝胶溶液为 190 mL ,
其中 40% 的聚丙烯酰胺溶液 28. 5 mL (最终浓度
6% ) , 0. 5931×TBE 缓冲液 160. 0 mL , 10% 过硫
酸胺 1. 35 mL , T EM ED 0. 15 mL。将溴乙锭直接
加入电泳缓冲液中, 350 伏电泳 1~ 2 小时, 在紫外
灯下照相并存入计算机, 最后进行位点记载, 片段
大小是以 100 bp 和 10 bp 的梯度DNA 为标准判
断。
1. 5 统计分析
等位位点多态性信息 P IC (A llelic po lym o r2
ph ism info rm at ion con ten t) 是按照Bo tstein [ 14 ]公式
P IC= 1- 2 (P i) 2 计算。式中 P i 是群体中含有第 i 个
等位位点的比例, 分别计算每个引物位点。以二进
位制来记录凝胶电泳结果, 在相同迁移位置有带记
为 1, 无带记为 0, 构建所有引物扩增结果数据库,
采用 SYSTA T 8. 0 软件, 应用W ard 数据度量方法
和 Euclidean 距离进行聚类分析。
2 结果与分析
2. 1 PCR 反应结果
用分别位于 21 条染色体上的 59 对 SSR 引物
对 48 个优质冬小麦品种 (系) 基因组 DNA 进行
PCR 扩增反应, 结果列于表 2。59 对引物共检测出
209 个等位位点, 引物等位点数在 2~ 9 个之间, 平
均每个引物等位数为 3. 5 个。引物 Barc77 和
Barc12 的等位位点数最多。图 1 是引物Barc77 对
48 个品种 (系) 扩增产物, 其片段大小约为 110 bp
至 250 bp , 共 9 种等位位点。引物等位位点多态性
信息含量 P IC 变幅为 0. 16~ 0. 87, 平均 0. 56 (表
2)。以引物Barc12 值最高 (0. 87) , 引物Barc184 值
最低 (0. 16)。从表 2 中还可以看出位点多态性信息
含量与等位位点数目不尽一致。
图 1 引物Barc77 对 48 个小麦品种 PCR 反应结果 (图中编号与表 1 相同)
F ig. 1 T he resu lt of PCR reaction using Barc77 fo r 48 w heat variet ies (T he variety num ber is iden tical to tab le 1)
表 3 8 个 SSR 引物在 48 个品种中 PCR 扩增的等位位点 (品种编号与表 1 相同)
Table 3 A llel ic loc i of PCR reaction using 8 pr imers in 48 wheat var ieties (The var iety number is iden tica l to table 1)
引物
P rim er
品种 V ariety
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Barc 077 1 9 9 5 5 5 5 9 3 9 4 1 5 5 6 5 9 5 5 5 6 6 9 5
Barc 012 16 12 12 17 18 12 13 12 13 18 13 15 12 12 11 17 12 16 12 12 11 12 13 12
Barc 105 21 23 23 20 - 25 25 22 21 20 - 22 25 26 25 26 26 26 25 - 25 25 22 25
Barc 170 30 31 29 32 29 31 - 30 31 31 29 30 31 27 31 28 30 30 30 30 30 28 32 30
Barc 004 38 36 36 37 36 35 35 36 37 37 38 33 34 37 34 37 34 33 34 36 34 34 34 34
Barc 133 44 39 42 44 44 42 42 - 44 39 42 42 42 44 44 44 41 44 42 43 44 44 44 44
Barc 151 48 48 47 47 48 - 48 49 48 49 48 - 47 - 47 49 49 48 49 48 47 47 47 48
Barc 090 50 51 50 51 50 51 51 50 52 50 51 50 51 51 51 51 52 51 50 50 50 51 51 51
引物
P rim er
品种 V ariety
25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48
Barc 007 5 6 6 2 4 4 5 3 2 2 7 5 5 9 5 5 4 2 6 6 8 8 1 -
Barc 012 12 13 12 17 13 13 12 12 17 17 11 12 12 12 11 14 15 12 17 17 12 13 10 10
Barc 105 25 22 - 26 26 26 25 25 19 26 22 23 25 24 24 19 23 22 23 23 21 21 21 21
Barc 170 30 28 32 31 30 32 30 30 30 28 30 31 30 32 29 30 29 30 29 29 31 31 31 31
Barc 004 37 37 35 37 33 35 34 36 37 37 37 34 34 38 38 38 37 35 35 35 - 35 36 36
Barc 133 44 43 43 44 43 - 42 43 41 43 41 42 42 44 39 44 43 43 - - 43 40 43 43
Barc 151 48 48 48 48 48 48 48 48 47 46 45 - 46 46 - 47 47 47 47 47 46 - 47 48
Barc 090 51 51 50 51 52 52 50 51 50 50 51 50 51 51 52 50 51 51 50 51 51 52 51 50
61 作 物 学 报 29 卷
引物Barc77、Barc12 和Barc105 相结合可以鉴
别出 24 个品种, 增加引物 Barc170、Barc4 和
Barc133, 可以鉴别出 41 个品种, 再增加引物
Barc151 和Barc90 就可鉴别出全部 48 个品种。将
这 8 个引物在各个品种的表达位点共 52 个进行编
号 (表 3) , 便可清楚区分出全部品种。
2. 2 聚类分析结果
48 个优质小麦品种聚类分析结果详见图 2。在
距离 0. 8 处可将 48 个品种分为五类。第一类包括
了 12 个品种, 追溯它们的系谱, 大多数含有
St2422ö464 血缘。可分为 a、b 两个亚类。a 亚类包
括了内乡 188、豫麦 35、晋麦 45 和临汾 127 共 4 个
品种, 内乡 188 除具有 St2422ö464 血缘外, 还与豫
麦 35 具有共同亲本 (绵阳 8422ö内乡 82C 6F 1) ; 临汾 127 除具有 St2422ö464 外, 还具有西北丰收麦血缘, 晋麦 45 亲本之一小偃 759 是西北丰收麦、西农6028 和阿勃等品种复合杂交选育的, 它与临汾 127具有共同亲本西北丰收麦。b 亚类包括 8 个品种,其中 5 个品种 (临汾 137、临汾 138、安农 91168、烟农 15、陕 150)含有 St2422ö464 血缘 (陕 150 亲本之一小偃 6 号组合是 (St2422ö464) ö小偃 79)。临汾138、临汾 139 和鲁 935031 具有共同亲本临汾5064, 郑优 6 号从现有系谱无法判断是否含有St2422ö464。第二类共 8 个品种, 除农大 116 外,其他均为小偃 6 号或偃麦草杂交后代。第三类共 4个品种, 均是澳大利亚的优质品种。第四类共 5 个品种, 其中 3 个品种的亲本之一是鲁麦 13 或鲁麦14, 另 2 个品种从现有组合无法判断是否含有鲁麦
图 2 48 个品种聚类结果 (品种编号与表 1 相同)
F ig. 2 C luster resu lt of 48 w heat cu lt ivars (Cult ivar′s num ber is iden tical to T able 1)
711 期 陈新民等: 利用 SSR 标记进行优质冬小麦品种 (系)的遗传多样性研究
13 或鲁麦 14 血缘。第五类共 19 个品种, 追踪系谱
大部分具有国外品种血缘, 可分为 a、b 两个亚类。
a 亚类包括了 11 个品种, 其中晋麦 67 和河农 341
具有共同亲本忻 7922060, 其组合是达西亚ö忻冬矮
1 号。中优 9507、中优 9701 和中优 16 具有共同亲
本中作 8131, 其组合是 (叶考拉 F70ö科春 14) ö
(L 13öIRN 682181) öö引 1053。温麦 6、豫麦 34 和豫
麦 47 均含有亲本豫麦 2 号 (即宝丰 7228) , 其组合
为 65 (14) 3ö抗锈辉县红, 65 (14) 3 系谱不详, 辉县
红虽是河南省北部的地方品种, 但该品种不像当地
类型, 其特征特性与日本品种农林 14 颇为相似。本
亚类的农大 152、冀 5099 和川育 12 均含有国外品
种血缘。b 亚类共 8 个品种, 亲本组成较复杂, 从
现有组合不易找出共同亲本, 但绝大多数具有欧洲
品种血缘。苏引 1 号是引进乌克兰品种, 绵阳 26 具
有原产意大利品种阿夫和波兰小麦血缘, 绵阳 11
的亲本之一繁 6 为多亲本复交品种其中含有阿夫,
京 9428 亲本之一为德国吨半麦, 篙城 891 亲本
7754622 具有波兰小麦血缘, 济南 17 亲本临汾
5064 其组合是太谷 256ö矮丰 4 号öö沙瑞克ö临汾
5054, 除具有墨西哥品种沙瑞克外, 临汾 5054 具有
阿勃和英国麦的血缘, 济南 16 具有原产意大利品
种欧柔血缘。上述分析说明 SSR 聚类结果较好地
反映了亲本的遗传差异, 但也有一些例外, 如济南
17 与山东 935031 为同一组合的正反交, 却分为不
同类。
3 讨论
本试验 8 个引物相结合就可鉴别出全部 48 个
品种, M an ifesto 等[ 15 ]筛选了一套 SSR 引物可区别
105 个小麦基因型, R u ssell 等[ 16 ]用 4 对 SSR 引物
将 24 个大麦品种完全区分开来, 但 P rasad 等[ 6 ]用
20 对 SSR 引物分析 55 个小麦品种, 仅能鉴别出 48
个基因型。我们的研究结果表明, 只要选择合适的
SSR 引物, 就可将不同品种区分开来。我国近年来
颁布了作物新品种保护条例, 随着育种者对保护知
识产权认识的提高, 越来越多的新品种会加入到保
护条例之中。2001 年我国已加入世贸组织, 日后与
国际交流会更加频繁。如何更好地保护新品种、保
护育种者的权益就尤为重要。建立小麦 SSR 指纹
图谱, 对于品种注册、鉴定以及知识产权保护具有
重要的现实作用。
本研究选用了分布在 21 条小麦染色体上的 59
对 SSR 引物 (多数染色体上具有 3 对引物) 对 48 个
优质冬小麦品种 (系) 进行分析, 引物覆盖面较广,
因此将大部分遗传基础相似的品种聚为一类。这个
结果对于育种亲本选配具有一定的指导作用, 采用
类间杂交, 可以获得较大变异。但是对于品质性状
而言, 并未能将面包、馒头和面条不同类型的品种
区分开来。其原因是未针对品质性状选择引物, 所
用引物并非均与品质性状有关, 或与品质性状相关
的引物所扩增出的位点数占全部引物位点的比例太
小, 以致无法区分不同品质类型。如果选择那些与
品质性状有关的引物进行 PCR 扩增, 可能会将不
同类型的优质品种区分开来。目前我们正在对其品
质性状进行全面分析, 并针对面筋强度或贮藏蛋白
有关的基因染色体定位, 选择特定引物进行 SSR
分析, 有关结果将陆续报道。
作者首次应用非变性凝胶电泳系统检测 SSR
扩增产物。该系统与传统电泳系统相比具有简单、
快速、经济和实用的优点。它制胶程序简单快速,
仅需几分钟就可制好。一版胶可上样 100 个, 用排
枪上样几分钟就可完成, 电泳 1~ 1. 5 小时就可结
束, 不需银染, 用溴乙锭直接在紫外灯下照相, 输
入计算机就可记录带型。一板胶可反复利用 3~ 4
次, 分析一个样本所花费用仅是传统电泳方法的
1ö10, 适合于育种实践中大群体选择。
References
[1 ] L ee J A , Kaltsikes P J. T he app lication of M ahalanobis′s
gen2
eralized distances to m easure genetic divergence in durum
w heat. E up hy tica, 1973, 22: 124~ 131
[ 2 ] Penner G A , C larke J , Bezte L J , et a l. Iden tification of
RA PD m arkers linked to a gene govern ing cadm ium up take
in durum w heat. Genom e, 1995, 38: 543~ 547
[ 3 ] Roder M S, Ko rzun V , W endehake K, et a l. A m icro satel2
lites m ap of w heat. Genetics, 1998, 149: 2007~ 2023
[ 4 ] Paull J G, Chalm ers K J , Karahousis A , et a l. Genetic diver2
sity of A ustralian w heat variet ies and breeding m aterial
based on RFL P data. T heor A pp l Genet, 1998, 96: 435~
446
[ 5 ] Stephenson P, B ryan G, Kirby J , et a l. F ifty new m i2
cro satellite loci fo r w heat genetic m ap. T heor A pp l Genet,
1998, 97: 946~ 949
[ 6 ] P rasad M , V arshney R K, Roy J K, et a l. T he use of m i2
cro satellites fo r detecting DNA po lymo rph ism , geno type i2
dentification and genetic diversity in w heat. T heor A pp l
Genet, 2000, 100: 584~ 592
[ 7 ] Cho Y G, M cCouch S R , KuiperM , et a l. In tegrated m ap of
AL FP, SSL P and RFL P m arkers using a recom binant inbred
81 作 物 学 报 29 卷
population of rice. T heor A pp l Genet, 1998, 97: 370~ 380
[ 8 ] T aram ino G, T ingey S. Simp le sequence repeats of
germp lasm analysis and m app ing in m aize. Genom e, 1996,
39: 277~ 287
[ 9 ] L ubberstedt T , D ussle C, M elch inger A E. A pp lication of
m icro satellites from m aize to teo sin te and o ther relat ives of
m aize. P lan t B reed , 1998, 117: 447~ 450
[ 10 ] A kkaya M S, Shoem aker R C, Spech t J E, et a l. In tegration
of simp le sequence DNA m arkers in to a soybean linkage
m ap. C rop S ci, 1995, 35: 1439~ 1445
[ 11 ] B row n S M , Hopk ins M S, M itchell S E, et a l. M ultip le
m ethods fo r the iden tification of po lymo rph ic simp le se2
quence repeats (SSR s) in so rghum. T heor A pp l Gnet, 1996,
190~ 198
[ 12 ] L iu ZW , B iyashev R M , SaghaiM A. D evelopom ent of sim 2 p le sequence repeat DNA m arkers and their in tegretion in to abarley linkage m ap. T heor A pp l Genet, 1996, 93: 869~ 876[ 13 ] P laschke J , GanalM W , RoderM S. D etection of genetic di2versity in clo sely related bread w heat using m icro satellitem arkers. T heor A pp l Genet, 1995, 91: 1001~ 1007[ 14 ] Bo tstein D , W h ite R L , Sko ln ick M , et a l. Construction of agenetic linkage m ap in m an using restrict ion fragm ent lengthpo lymo rph ism s. A m J H um Genet, 1980, 32: 314~ 331[ 15 ] M anifesto M M , Sch latter A R , Hopp H E, et a l. B readw heat fingerp rin ting using m icro satellites. In: P lan t A nimGenom e 7 th conf. , 1999, 371[ 16 ] Russell J , Fu ller J , Young G, et a l. D iscrim inating betw eenbarley geneo types using m icro satellite m arkers. Genom e,1997, 40: 442~ 450
《作物学报》征稿简则
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和中国农业科学院作物育种栽培研究所共同主办、科学出
版社出版的有关作物科学的全国性学术刊物。主要刊登国、
内外农作物遗传育种、耕作栽培、生理生化、生态、种质资
源、谷物化学、贮藏加工以及与农作物有关的生物技术、生
物数学、生物物理、农业气象等领域以第一手资料撰写的学
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格编排采用三线表, 力求简明、得体。最终修改稿中的图一
式两份 (一份随文, 一份附于文后)。图中点线要准确、清
晰, 最好用电脑绘制并激光打印。图、表需注明序号, 照片
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反差好, 以利制版。如照片较多, 可拼贴成 16 cm ×22 cm
的版心, 并用硬纸板夹好。
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专业符号, 请注明文种 (英、俄、希腊、拉丁文等) , 大、小
写, 正、斜体及上、下角标等, 斜体字以下画横线表示, 易
混淆者请用铅笔标注清楚。
5. 参考文献: 选与本文有关的文献, 数目宜多不宜少。
未公开发表的资料或私人通讯不作为文献列出, 可在文中
用括号注明。参考文献按在文章中出现的先后顺序编号、排
列, 即按“顺序编码制”编写。在文中引用处的右上角加方括
号标明文献序号。参考期刊写明“作者. 文章题目. 刊名, 出
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911 期 陈新民等: 利用 SSR 标记进行优质冬小麦品种 (系)的遗传多样性研究