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梨属植物芽变及姊妹品种的SSR鉴别



全 文 :文章编号:1001 - 4829(2013)05 - 2013 - 04
收稿日期:2013 - 03 - 29
作者简介:鲁 敏(1984 -),女,博士,从事果树栽培与生理生
态研究,E-mail:48181266 @ qq. com,* 为通讯作者:汤浩茹
(1963 -),男,教授,从事果树遗传育种与生物技术研究,E-
mail:htang@ sicau. edu. cn。
梨属植物芽变及姊妹品种的 SSR鉴别
鲁 敏1,2,汤浩茹3* ,罗 娅3,张 勇3,刘泽静3
(1. 贵州大学农学院,贵州 贵阳 550025;2. 贵州省果树工程技术研究中心,贵州 贵阳 550025;3. 四川农业大学园艺学院,四川 雅安 625014)
摘 要:为鉴别梨属植物芽变及姊妹品种类型,采用 10 对 SSR引物对 4 对芽变品种及 1 对姊妹品种进行了 SSR分析。结果表明:
10 对引物均能产生较多、清晰的多态性指纹图谱(等位基因)。其中,CH03d02 能鉴别 4 对芽变品种及 1 对姊妹品种。
关键词:梨;芽变品种;姊妹品种;品种鉴别;SSR标记
中图分类号:S661. 2 文献标识码:A
Identification of Pear Mutant and Sister Cultivars by SSR Markers
LU Min1,2,TANG Hao-ru3* ,LUO Ya3,ZHANG Yong3,LIU Ze-jing3
(1. College of Agriculture,Guizhou University,Guizhou Guiyang 550025,China;2. Guizhou Engineering Research Center for Fruit Crop,
Guizhou Guiyang 550025,China;3. College of Horticulture,Sichuan Agricultural University,Sichuan Ya’an 625014,China)
Abstract:To identify pear mutant and sister cultivars,ten pairs of SSR primers were used in four pair mutant cultivars and one pair of sister
cultivar. The results showed that the ten pairs of primers could produce more and clear fingerprint polymorphism (allele),in which
CH03d02 could identify all the ten cultivars,which showed good distinguishing ability.
Key words:Pear;Mutant cultivars;Sister cultivar;Cultivar identification;SSR markers
近年来,SSR(Simple sequence repeat)标记技术
由于具有丰富的多态性、特异性强、发生频率高、共
显性遗传、分布于整个基因组、重复性好和操作简便
等优点,广泛应用于梨属植物遗传图谱的构建、系统
关系的研究和亲子关系鉴定以及品种鉴别等多个研
究领域,尤其在品种鉴别上作用更为显著[1 ~ 2]。但
是目前广泛应用的 SSR 标记并不能区别梨属植物
原品种与其突变品种。例如,Yamamoto 等[3]采用 9
个苹 果 SSR 标 记 02b1、05g8、28f4、CH01B12、
CH01E12、 CH01F02、 CH01H01、 CH01H10 和
CH02B12,并不能将二十世纪梨及其芽变品种金二
十世纪梨、奥嘎二十世纪梨,巴梨及其芽变品种大红
巴梨鉴别出来。Wunsch 等[4]采用 7 个苹果 SSR 标
记 02b1、05g8、28f4、CH01E12、CH01F02、CH01H01
和 CH01H10 也不能鉴别巴梨及其芽变品种大红巴
梨、玫瑰红巴梨。同样,张东等[5]采用 6 对梨 SSR引
物(BGA35、KU10、BGT23b、NH004a、NH01lb 和
NH015a)不能区分云红梨 1 号与砚山红梨、云红梨
2 号与文山红雪梨、火把梨与大理火把梨。曹玉芬
等[6]采用 12 对苹果和梨 SSR 引物(KU10、KA4b、
KA14、KA16、KB16、BGT23b、NH004a、NH015a、
NH009b、NH013a、NH017a 和 CH02D11)均没有将
鸭梨及其芽变(垂枝鸭梨和晋县大鸭梨)和南果梨
及其芽变(大南果)2 组区分。因此,该试验拟采用
从梨遗传连锁图谱中选出的多态性较高的具普遍代
表性的 SSR 标记,以期能鉴别芽变及姊妹品种类
型,为日后该品种鉴别提供依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
如表 1 所示,供试材料均采自四川农业大学教
学科研园区梨种质资源圃,共 10 份梨材料。采取健
康正常幼叶适量,分别标号带回四川农业大学园艺
植物生物技术实验室,清洗干燥后放入 - 20 ℃冰箱
内,保存待用。
3102
2013 年 26 卷 5 期
Vol. 26 No. 5
西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
表 1 供试的梨品种及类型
Table 1 Cultivars and types of pears for SSR analysis
品种或类型
Cultivars or types
来源
Origin
归属
Classification
茄梨 Clapp’s Favorite 美国 America 西洋梨 P. communis
斯塔克红 Starkrimson 茄梨的红色芽变品种 A red sport of Clapp's Favourite
巴梨 Bartlett 英国 Britain
鲜美 Luscious 巴梨的枝变品种 A sport of Bartlett
二十世纪 Nijisseiki 日本,偶然实生苗 Japan,Chance seedling 砂梨 P. pyrifolia
金二十世纪 Gold-Nijisseiki 二十世纪辐射芽变 A radiation sport of Nijisseiki
南水 Nasui 越后 ×新水 Echigo × Shinsui
南月 Nangetsu 越后 ×新水 Echigo × Shinsui
Yewang 新高梨芽变 A sport of Niitaka
金水晶 Sujeong 新高梨芽变 A sport of Niitaka
1. 2 方法
1. 2. 1 DNA 的提取及质量检测 采用 SDS-氯仿-
异戊醇法[7]提取梨叶片总 DNA,用德国 Eppendorf
核酸蛋白仪(BioPhotometer Plus 型)测定其纯度及
浓度。根据 PCR 反应体系需要稀释至 10 ng /μl。
1. 2. 2 SSR标记 选用 10 对已定位在梨遗传连锁
图谱上的多态性较高的 SSR 引物[8],分别为
CH04a12、CH05d04、CH05g11、CH05c07、CH04d02、
CH04f06, CH04h02、 CH01f03b、 CH03d02 和
CH01h01。PCR 扩增反应在美国百乐公司生产的
PTC-200 基因扩增仪上进行。SSR 扩增反应体系为
20 μl体系中含有基因组 DNA 10 ng,引物 1 μmol /
L,dNTPs 100 μmol /L,MgCl2 1. 5 mmol /L,1 × PCR
buffer,Taq 聚合酶 1 U。SSR扩增程序为 94 ℃预变
性 4 min;94 ℃变性 1 min,55 ℃退火 1 min,72 ℃延
伸 1 min,30 个循环;72 ℃延伸 7 min;4 ℃保存。扩
增产物采用 6 %聚丙烯酰胺凝胶电泳,并银染检测,
然后数码相机拍照保存。
1. 2. 3 数据分析 电泳图谱采用 Gelpro32 软件分
析。
2 结果与分析
2. 1 芽变及姊妹品种的等位基因
10 对 SSR 引物对 4 对芽变品种及 1 对姊妹品
种进行了 SSR 分析,均能产生较多、清晰的多态性
指纹图谱(等位基因),如表 2 所示,引物 CH01h01、
CH03d02 和 CH05d04 所检测的芽变及姊妹品种等
位基因的位置。
2. 2 芽变及姊妹品种的鉴别
由图 1 可见,不同 SSR 标记在 4 对芽变品种及
1 对姊妹品种的不同扩增条带样式,表明所采用的
SSR标记能成功鉴别芽变及姊妹品种。CH03d02 引
物不能区分斯塔克红和巴梨,这 2 种梨不是芽变品
种,从外形上即 可 辨 别;而 能 将 CH01h01 和
CH05d04 均鉴别不出的二十世纪梨与金二十世纪
梨这对芽变品种区分,而。因此,此引物能鉴别所有
4 对芽变品种及 1 对姊妹品种(表 2,图 1-d),显示
了较好的鉴别力。
表 2 SSR引物检测芽变及姊妹品种等位基因的位置
Table 2 Putative alleles observed in bud mutation and sister cultivars
品种 Cultivars
不同引物下条带位置(bp)Location
CH01h01 CH03d02 CH05d04
茄梨 Clapp’s Favorite 129 /136 /142 /154 /163 186 /192 /204 /216 /221 182 /188 /200 /207 /212 /216
斯塔克红 Starkrimson 104 /118 /122 /154 213 /229 /244 177 /192 /200 /207 /212 /223
巴梨 Bartlett 104 /108 /122 /129 /159 213 /229 /244 192 /212 /223
鲜美 Luscious 142 /159 /168 186 /204 /210 /213 /244 174 /182 /192 /200 /212
二十世纪 Nijisseiki 122 /136 /142 /148 186 /192 /204 /210 /216 /221 188 /207 /223
金二十世纪 Gold-Nijisseiki 122 /136 /142 /148 192 /198 /210 /216 /221 /229 188 /207 /223
南水 Nasui 129 /136 /142 /154 /159 /163 192 /210 /216 /221 /238 188 /192 /200 /205 /207 /212 /216
南月 Nangetsu 122 /129 /142 /154 /159 /163 204 /216 /229 177 /188 /192 /205 /207 /212 /216
天皇 Yewang 136 /154 /159 /163 210 /221 /229 /244 192 /216 /228
金水晶 Sujeong 122 /136 /142 /149 192 /204 /216 /221 /229 177 /192 /216 /228
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图 1 不同引物在不同梨品种扩增条带样式
Fig. 1 Amplified fragment patterns of different primers in various pear varieties
3 讨 论
该研究采用的 SSR 标记,筛选到适宜的引物
CH03d02 能成功鉴别 4 对芽变品种及 1 对姊妹品
种,有望在梨属植物芽变品种鉴别中得到广泛推广
应用。但是芽变机制在分子水平上至今也鲜为植物
学家们所知,Grandbastient 等[9]和 Kumar 等[10]推测
反转录转座子可能在植物芽变过程中扮演了重要角
色。因此,Shi等[11]试图用克隆出的 8 个 copia-like
反转录转座子片断用于鉴别巴梨及其芽变品种红巴
梨,但效果并不理想,推测可能原因是这 8 个 copia-
like反转录转座子并没有参与其芽变过程,需要克
隆更多的 copia-like 反转录转座子和其他逆转录因
子以作更深入的研究。
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(责任编辑 刘忠丽)
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