小麥品種周麥22號(hào)的分子遺傳基礎(chǔ)及其特異引物篩選

鄒少奎，殷貴鴻，唐建衛(wèi)，韓玉林，李順成， 李楠楠，黃 峰，王麗娜，張 倩，高 艷

(周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院/河南省小麥種質(zhì)改良工程技術(shù)研究中心，河南周口 466001)

小麥品種周麥22號(hào)的分子遺傳基礎(chǔ)及其特異引物篩選

鄒少奎，殷貴鴻，唐建衛(wèi)，韓玉林，李順成， 李楠楠，黃 峰，王麗娜，張 倩，高 艷

(周口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院/河南省小麥種質(zhì)改良工程技術(shù)研究中心，河南周口 466001)

國(guó)審小麥品種周麥22號(hào)具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、多抗和廣適等突出優(yōu)點(diǎn)，是目前全國(guó)種植面積居于前列的品種，也是優(yōu)異的育種親本材料。為研究周麥22號(hào)的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)以及篩選周麥22的特異引物，利用覆蓋小麥全基因組的340個(gè)SSR標(biāo)記對(duì)周麥22號(hào)及其親本周麥12號(hào)、溫麥6號(hào)、周麥13號(hào)進(jìn)行SSR標(biāo)記分析。結(jié)果表明，溫麥6號(hào)對(duì)周麥22號(hào)的遺傳貢獻(xiàn)最大(37.35%)，其次是周麥13號(hào)(36.14%)，周麥12號(hào)貢獻(xiàn)最小(26.51%)；周麥22號(hào)和其3個(gè)親本間的遺傳相似系數(shù)的聚類結(jié)果與系譜分析不一致，表明在選育過(guò)程中親本遺傳物質(zhì)的傳遞發(fā)生了偏分離；在不同基因組水平上，3個(gè)親本對(duì)周麥22號(hào)的遺傳貢獻(xiàn)率差異較明顯，在A、B、D三個(gè)染色體組上對(duì)周麥22號(hào)的遺傳貢獻(xiàn)各有側(cè)重；從340個(gè)SSR標(biāo)記中篩選出28個(gè)周麥22號(hào)的特異標(biāo)記，并通過(guò)與周麥22號(hào)的姊妹系、相似品種、衍生品種及黃淮麥區(qū)主推的小麥品種相比較，進(jìn)一步篩選出1個(gè)周麥22號(hào)的特異引物Xgwm577，建立了一種能夠準(zhǔn)確、快速、簡(jiǎn)便、穩(wěn)定檢測(cè)周麥22號(hào)品種真實(shí)性的檢測(cè)手段，為周麥22號(hào)進(jìn)一步的遺傳改良和推廣應(yīng)用提供了理論參考。

普通小麥；周麥22號(hào)；分子遺傳；特異引物

小麥?zhǔn)侨澜绶植甲顝V、種植面積和貿(mào)易總量最大的作物。近年來(lái)，我國(guó)小麥雖連年豐收，但仍處于“緊平衡”狀態(tài)，迫切需要大幅度提高小麥單位面積產(chǎn)量。在小麥增產(chǎn)諸因素中，新品種的貢獻(xiàn)十分突出，約占40%左右。隨著小麥新品種逐年增多，對(duì)植物新品種權(quán)的保護(hù)也越來(lái)越受到重視，因此，建立一種簡(jiǎn)便、快捷、有效的鑒定小麥新品種的方法至關(guān)重要。

在過(guò)去，育種家通過(guò)常規(guī)系譜分析追溯小麥品種的親緣關(guān)系，但這種方法存在準(zhǔn)確性差、不能從分子水平解釋遺傳構(gòu)成等問(wèn)題。隨著科技的發(fā)展，分子標(biāo)記技術(shù)已廣泛應(yīng)用于小麥骨干親本及其衍生后代的遺傳多樣性分析。簡(jiǎn)單重復(fù)序列(Simple sequence repeat，SSR)標(biāo)記，具有數(shù)量多、位置明確，具有共顯性、多態(tài)性好且穩(wěn)定等特點(diǎn)，在小麥遺傳關(guān)系分析和基因定位領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。前人關(guān)于小麥遺傳構(gòu)成方面的研究很多。陳國(guó)躍等[1]研究揭示了繁6及其衍生品種的遺傳規(guī)律；王珊珊等[2]和肖靜等[3]分析了矮孟牛及其衍生后代的遺傳多樣性；李瓊等[4]分析了小偃6號(hào)及其衍生品種(系)的遺傳多樣性。但前人的研究多數(shù)是關(guān)于小麥骨干親本與衍生后代或姊妹系之間的遺傳差異，在單一品種與其親本之間遺傳物質(zhì)的傳遞規(guī)律和遺傳差異方面的研究較少。趙春華等[5]研究了科農(nóng)9204重要染色體位點(diǎn)在衍生后代的傳遞規(guī)律，發(fā)現(xiàn)優(yōu)異基因具有較高的傳遞率；鄒少奎等[6]揭示了周麥23號(hào)與親本間遺傳物質(zhì)的傳遞規(guī)律；李 俊等[7]發(fā)現(xiàn)川麥104較多地繼承了川麥42的遺傳物質(zhì)，聚合了提高千粒重的QTL位點(diǎn)。

周麥22號(hào)由河南省周口市農(nóng)科院以周麥12號(hào)/溫麥6號(hào)//周麥13號(hào)雜交組合選育而成，2007年通過(guò)國(guó)家農(nóng)作物品種審定，屬半冬性小麥新品種，具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、多抗、廣適等優(yōu)點(diǎn)。目前，周麥22號(hào)是國(guó)內(nèi)第二大和河南省第一大推廣小麥品種，累計(jì)推廣面積533萬(wàn)hm2。周麥22號(hào)綜合性狀優(yōu)良，產(chǎn)量潛力巨大[8]，利用其作為親本已育成國(guó)審周麥26、國(guó)審周麥28、新麥32、鄭麥1860、中育1215和中育1220等20多個(gè)小麥新品種，應(yīng)用前景十分廣闊。本研究利用SSR分子標(biāo)記技術(shù)解析周麥22號(hào)21條染色體的分子遺傳結(jié)構(gòu)，旨在探究周麥22號(hào)的分子遺傳學(xué)基礎(chǔ)，同時(shí)篩選出1～2個(gè)特異引物，以期建立一種簡(jiǎn)便、快捷、有效的鑒定周麥22號(hào)品種真實(shí)性的檢測(cè)手段。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用種子由河南省周口市農(nóng)科院小麥研究所提供，遺傳構(gòu)成分析所用的種子包括周麥22號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)種子(國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)植物新品種權(quán)保護(hù)種子)及其3個(gè)親本周麥12號(hào)、溫麥6號(hào)和周麥13號(hào)的高純度種子。特異引物篩選所用的種子共計(jì)41份，具體見(jiàn)表1。

1.2 SSR引物標(biāo)記來(lái)源

選用覆蓋小麥全基因組的340對(duì)SSR引物標(biāo)記，包括Genomic-SSR引物(BARC、CFA、CFD、GDM、WMC系列)和EST-SSR引物(CWM、KSUM、CWEM、SWES和CNL系列)。各引物標(biāo)記的序列信息通過(guò)GrainGenes2.0 (http://wheat.pw.usda.gov/)查閱獲得。

1.3 基因組DNA提取

采用SDS單籽粒DNA提取法提取小麥基因組DNA，每個(gè)品種取3粒種子，充分研碎后放入一只2 mL離心管中加入1 mL DNA 提取液(1 mol·L-1Tris-HCl (pH 8.0)、5 mol·L-1NaCl、0.5 mol·L-1EDTA(pH 8.0)、10% SDS )和2 μL β-巰基乙醇；65 ℃下輕搖30～60 min，使其充分混勻；4 ℃下 12 000 r·min-1離心15 min；移上清液至一新的2 mL離心管中，再加等體積的酚/氯仿(1∶1)，輕搖5～10 min；4 ℃下12 000 r·min-1離心15 min；移上清至一新的2 mL離心管中，重復(fù)5～6步驟；移上清至一新的2 mL離心管中，再加等體積的氯仿/異戊醇(24∶1)，輕搖5～10 min；4 ℃下12 000 r·min-1離心15 min；移上清至一新的1.5 mL離心管中，再加0.6倍上清液體積的異丙醇，輕搖混勻，切勿劇烈震蕩，之后置于-20 ℃沉淀1 h以上；4 ℃下12 000 r·min-1離心15 min，移上清液，再加0.5 mL 70%的乙醇，靜置5 min；4 ℃下12 000 r·min-1離心15 min，去70%的乙醇；自然干燥1.5 h以上；加100 μL的雙蒸水，過(guò)夜。

1.4 PCR擴(kuò)增及擴(kuò)增產(chǎn)物的電泳

PCR反應(yīng)在美國(guó)伯樂(lè)公司(BIO-RAD)S1000-PCR儀上運(yùn)行，每管反應(yīng)體系為15 μL，包括2×Taq PCR Mix (0.1 UTaq·μL-1，500μmol·L-1dNTPs each，20 mmol·L-1Tris-HCl，100 mmol·L-1KCl，3 mmol·L-1MgCl2) 7.5 μL，引物(10 μmol·L-1)各1 μL，模板DNA 1.5 μL，超純水4 μL。2×TaqPCR Mix 購(gòu)于北京匯天東方科技有限公司。SSR擴(kuò)增程序?yàn)?4 ℃預(yù)變性5 min；94 ℃變性1 min，50 ℃～60 ℃退火1 min(視具體引物而定)，72 ℃延伸1 min，35個(gè)循環(huán)；72 ℃延伸7 min。最后PCR產(chǎn)物置于4 ℃保存。擴(kuò)增產(chǎn)物采用6%變性聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行分離，硝酸銀染色并拍照留存，最后統(tǒng)計(jì)電泳條帶的類型。根據(jù)電泳結(jié)果，按照在相同遷移率的位置上有帶記為1，無(wú)帶記為0的方法，記錄每個(gè)樣品的電泳條帶，創(chuàng)建0、1數(shù)據(jù)庫(kù)[9-10]。

表1 供試材料及其親本組合

1:周麥22號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)種子(國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)植物新品種權(quán)保護(hù)種子)；2～6:周麥22號(hào)5個(gè)姊妹系；7～23:周麥22號(hào)的衍生品種； 24～27:田間長(zhǎng)相與周麥22號(hào)非常相似的新品種；28～41:目前黃淮麥區(qū)主推的小麥品種。

1： Standard seeds of Zhoumai 22(seeds of national germplasm repository of new plant varieties protection); 2-6:Five sib-lines of Zhoumai 22; 7-23:Derived cultivars of Zhoumai 22; 24-27:New varieties look like Zhoumai 22 in the field; 28-41:main wheat varieties in huanghuai region.

1.5 親本對(duì)周麥22號(hào)的遺傳位點(diǎn)數(shù)統(tǒng)計(jì)

親本與子代之間的電泳帶型呈多態(tài)性，若子代在染色體上的某一位點(diǎn)與其一個(gè)親本的帶型相同，且與該雜交組合中的其他親本的帶型不同，則認(rèn)為該子代繼承了這個(gè)親本的遺傳位點(diǎn)。統(tǒng)計(jì)親本對(duì)子代有貢獻(xiàn)的遺傳位點(diǎn)數(shù)，親本對(duì)子代的遺傳貢獻(xiàn)率=子代繼承一個(gè)親本的位點(diǎn)數(shù)/其來(lái)自所有親本的總位點(diǎn)數(shù)[11]。

1.6 基因型圖譜構(gòu)建

根據(jù)Somers等[12]報(bào)道的小麥遺傳圖譜中的標(biāo)記順序，將本研究所用標(biāo)記按照其在不同染色體上的位置，從短臂至長(zhǎng)臂方向排列，利用軟件GGT2.0(http://www.dpw.wau.nl/pv/pub/ggt/)繪制基因型圖譜。各組合中的親本根據(jù)其帶型的異同，在染色體上賦予不同的顏色，而子代根據(jù)其與親本帶型的異同也賦予不同的顏色。

1.7 周麥22號(hào)特異引物的篩選

利用篩選出的周麥22號(hào)不同于3個(gè)親本的引物，先對(duì)周麥22號(hào)及其姊妹系(1～6號(hào))進(jìn)行篩選，從中篩選出的引物再對(duì)周麥22號(hào)衍生的新品種(7～27號(hào))進(jìn)行篩選，最后再選用黃淮南片麥區(qū)主推品種(28～41)進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)證。小麥基因組DNA提取、PCR及電泳具體方法同上。

2 結(jié)果與分析

2.1 三個(gè)親本對(duì)周麥22號(hào)的遺傳貢獻(xiàn)率

340個(gè)SSR標(biāo)記中，287個(gè)能擴(kuò)增出清晰的條帶，其中199個(gè)在4個(gè)供試材料間表現(xiàn)多態(tài)性，多態(tài)性比例達(dá)69.3%。周麥22號(hào)在83個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)可以確定其親本來(lái)源，其中，來(lái)自親本周麥12號(hào)、溫麥6號(hào)、周麥13號(hào)的位點(diǎn)數(shù)分別為22、31、30個(gè)；176個(gè)標(biāo)記來(lái)自2個(gè)或以上親本，不能確定其親本來(lái)源；28個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)與3個(gè)親本均不相同，為等位變異位點(diǎn)(表2)。在全基因組水平，周麥22號(hào)染色體遺傳物質(zhì)中，26.51% 來(lái)自周麥12號(hào)、37.35% 來(lái)自溫麥6號(hào)、36.14% 來(lái)自周麥13號(hào)，而其理論遺傳貢獻(xiàn)率應(yīng)該分別是25%、25%、50%。對(duì)參試材料做UPGMA聚類分析，結(jié)果表明，4個(gè)品種間遺傳相似系數(shù)在0.44～0.65之間，平均為0.54(圖1)。同時(shí)，親本周麥12號(hào)、溫麥6號(hào)、周麥13號(hào)與周麥22號(hào)的遺傳距離分別為0.48、0.62、0.47，經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，4個(gè)品種間親緣關(guān)系不一致，即溫麥6號(hào)對(duì)周麥22號(hào)的遺傳貢獻(xiàn)率最高，但UPGMA聚類結(jié)果品種間遺傳距離表明，溫麥6號(hào)與周麥22號(hào)之間遺傳關(guān)系較遠(yuǎn)。

基因組水平上的遺傳貢獻(xiàn)率計(jì)算方法(以基因組A為例)：在A基因組上，子代繼承一個(gè)親本的遺傳位點(diǎn)數(shù)與繼承所有親本遺傳位點(diǎn)數(shù)的比值。在不同基因組水平上，分析3個(gè)親本對(duì)周麥22號(hào)的遺傳貢獻(xiàn)率(圖2)可知，在A基因組上，溫麥6號(hào)對(duì)周麥22號(hào)的遺傳貢獻(xiàn)率為54.2%，高于周麥12號(hào)(16.7%)和周麥13號(hào)(29.1%)；在B基因組上，周麥13號(hào)對(duì)周麥22號(hào)的遺傳貢獻(xiàn)率為46.3%，高于周麥12號(hào)(22.0%)和溫麥6號(hào)(31.7%)；在D基因組上，周麥12號(hào)對(duì)周麥22號(hào)的遺傳貢獻(xiàn)率為50%，高于溫麥6號(hào)(27.8%)和周麥13號(hào)(22.2%)。以上結(jié)果說(shuō)明，3個(gè)親本對(duì)周麥22號(hào)A、B、D基因組的遺傳貢獻(xiàn)各有側(cè)重。

在染色體水平上，3個(gè)親本對(duì)周麥22號(hào)的遺傳貢獻(xiàn)率變化較大(圖2)。3個(gè)親本對(duì)周麥22號(hào)的遺傳貢獻(xiàn)率范圍都在0～100%內(nèi)。周麥12號(hào)在4D上，溫麥6號(hào)在1A、3A、4A、1D、6D 上，以及周麥13號(hào)在4B、6B上對(duì)周麥22號(hào)的遺傳貢獻(xiàn)率均達(dá)到100%。

2.2 周麥22號(hào)與其3個(gè)親本的基因型圖譜

查閱Somers等[12]和GrainGenes 2.0(http://wheat.pw.usda.gov)上的遺傳圖譜信息，得到部分多態(tài)性引物在染色體上的遺傳距離，然后采用軟件 GGT2.0 繪制出周麥22號(hào)及其親本的基因型圖譜(圖 3)，但有 14個(gè)引物(包括CWM、KSUM、CWEM、SWES和CNL等系列)沒(méi)有查到相關(guān)位點(diǎn)信息，故沒(méi)有整合到基因型圖譜上。

表2 周麥22號(hào)的28個(gè)特異引物

1:周麥12號(hào)； 2:溫麥6號(hào)；3:周麥13號(hào)；4:周麥22號(hào)。

1:Zhoumai 12；2:Wenmai 6；3:Zhoumai 13；4:Zhoumai 22.

圖1 3個(gè)親本與周麥22號(hào)的UPGMA聚類圖

Fig.1 UPGMA cluster tree of the Zhoumai 22 and its parents

圖2 親本對(duì)周麥22號(hào)在不同染色體及基因組的遺傳貢獻(xiàn)率

(圖續(xù)轉(zhuǎn)下頁(yè) Be continued in next page)

1:周麥12號(hào)；2:溫麥6號(hào)；3:周麥13號(hào)；4:周麥22號(hào)。紅色：周麥12區(qū)段；藍(lán)色：溫麥6號(hào)區(qū)段；紫色：周麥13號(hào)區(qū)段；粉紅色：周麥22號(hào)特有區(qū)段；綠色：周麥12號(hào)、溫麥6號(hào)和周麥13號(hào)共有區(qū)段；黃色：缺失區(qū)段。

1:Zhoumai 12; 2:Wenmai 6; 3:Zhoumai 13; 4:Zhoumai 22.Red:Zhoumai 12 fragments; Blue:Wenmai 6 fragments; Violet:Zhoumai 13 fragments; Pink:Zhoumai 22 specific fragments; Green:Identical fragments among Zhoumai 12,Wenmai 6 and Zhoumai 13; Yellow:The missing fragments.

圖3 周麥22號(hào)與其親本在21條染色體上的SSR基因型圖譜

Fig.3 Genotypic patterns of the samples in the Zhoumai 12/Wenmai 6//Zhoumai 13 cross based on SSR markers

2.3 周麥22號(hào)特異引物的篩選結(jié)果

在篩選周麥22號(hào)特異引物的研究中，獲得1個(gè)穩(wěn)定性較好的引物Xgwm577，能把周麥22號(hào)與其姊妹系、相似品種、黃淮麥區(qū)主推品種很好的區(qū)分開(kāi)(圖4)。圖4中，1號(hào)為周麥22號(hào)，擴(kuò)增出4條帶，2～6號(hào)為周麥22號(hào)的姊妹系，均擴(kuò)增出3條帶，所以周麥22號(hào)與其姊妹系為不同的品種。7～23號(hào)材料中，11號(hào)和20號(hào)是1條帶，8號(hào)和19號(hào)為2條帶，21號(hào)為4條帶，其余各品種的均為3條帶。21號(hào)和周麥22號(hào)(1號(hào))同為4條帶，但很明顯，周麥22號(hào)與21號(hào)材料的帶型差異很大，故周麥22號(hào)與7～23號(hào)材料中各品種均不相同，因此可將周麥22號(hào)與其衍生品種區(qū)分開(kāi)來(lái)。24～27號(hào)材料是田間農(nóng)藝性狀與周麥22號(hào)非常相似的品種，且均擴(kuò)增出3條帶，故與周麥22號(hào)不相同。28～41號(hào)為黃淮麥區(qū)的主推品種。28、38、41號(hào)擴(kuò)出1條帶，30、31、33、34、37號(hào)擴(kuò)出2條帶，40號(hào)為4條帶，其余各品種均是3條帶。40號(hào)與周麥22號(hào)的電泳條帶數(shù)目相同，由圖4可以看出，二者有較大差異，故40號(hào)與周麥22號(hào)屬于不同的小麥品種，因此將周麥22號(hào)與各品種區(qū)分開(kāi)。綜上可知，引物Xgwm577能夠?qū)⒅茺?2號(hào)與本試驗(yàn)參試的其他小麥品種完全區(qū)分開(kāi)來(lái)。由此可以初步判定，這個(gè)引物可以作為周麥22號(hào)的特異引物，用于檢測(cè)小麥品種周麥22號(hào)的品種真實(shí)性。

M：Marker；1：周麥22號(hào)；2～6：周麥22號(hào)姊妹系；7～23：周麥22號(hào)衍生品種；24～27：田間性狀與周麥22號(hào)相似的品種；28～41：黃淮麥區(qū)主推品種。

M:Maker; 1:Zhoumai 22; 2-6:Sister lines of Zhoumai 22; 7-23:Derived varieties of Zhoumai 22; 24-27:Varieties look like Zhoumai 22; 28-41:Main varieties in Huanghuai wheat area.

圖4 SSR標(biāo)記Xgwm577擴(kuò)增參試材料的PCR產(chǎn)物在變性聚丙烯酰胺凝膠上的電泳圖

Fig.4 Electrophoresis of PCR products amplified with SSR marker Xgwm577 in polyacrylamide gel

3 討 論

3.1 SSR標(biāo)記在遺傳構(gòu)成分析中的應(yīng)用

周麥22號(hào)的親本組合為周麥12號(hào)/溫麥6號(hào)//周麥13號(hào)，而周麥12號(hào)、周麥13號(hào)均含有周8425B(A)的血緣，可能因?yàn)檫z傳了周8425B較多優(yōu)良基因[29]，周麥22號(hào)因此成為目前黃淮南片麥區(qū)產(chǎn)量較高、綜合性狀較好、主栽的半冬性小麥品種。周8425B是河南周口市農(nóng)科院通過(guò)小黑麥與遺傳背景不同的普通小麥雜交、回交、輻射和階梯雜交改良技術(shù)集優(yōu)利用，創(chuàng)育出的矮稈、大穗、抗病新種質(zhì)，攜帶1個(gè)抗條銹病新基因YrZH84和抗葉銹病新基因LrZH84。周8425B是高產(chǎn)抗病的優(yōu)異種質(zhì)，其作為骨干親本，已育成衍生品種(系)100多個(gè)，其中矮抗58、鄭麥7698、鄭麥379、新麥23、平安8號(hào)、洛麥21、洛麥22、漯麥18、中麥895、西農(nóng)882、農(nóng)大1108、徐麥9074和淮麥0705等國(guó)家和省級(jí)審定的品種79個(gè)，已成為目前黃淮南片麥區(qū)最重要的骨干親本。

Bohn等[30]和Plaschke等[31]認(rèn)為，在研究普通小麥品種間的遺傳差異方面，SSR標(biāo)記較RELP和RAPD標(biāo)記，其多態(tài)性和檢測(cè)效率更高。前人在小麥骨干親本及其衍生后代或姊妹系之間的遺傳解析，在很大程度上促進(jìn)了小麥骨干親本衍生規(guī)律的研究。袁園園等[32]研究了碧螞4號(hào)的遺傳構(gòu)成及其特異位點(diǎn)在衍生后代中的傳遞規(guī)律；徐鑫等[33]認(rèn)為系選品種可以縮短品種選育時(shí)間，且與親本的遺傳差異較大，可以獲得優(yōu)異的甚至超親的小麥品種。本研究利用覆蓋小麥全基因組的340個(gè)SSR標(biāo)記對(duì)周麥22號(hào)及其親本進(jìn)行遺傳解析，闡明了周麥22號(hào)分子遺傳構(gòu)成。本研究發(fā)現(xiàn)，親本的遺傳物質(zhì)在傳遞過(guò)程中發(fā)生了偏分離行為。3個(gè)親本遺傳基礎(chǔ)差異較大，遺傳相似系數(shù)的聚類結(jié)果與系譜分析不一致。分析其可能的原因，一是周麥12號(hào)(周8425A/SW73295)和周麥13號(hào)(周8425B/周麥9號(hào))的親緣關(guān)系太近，在進(jìn)行電泳帶型分析時(shí)舍去的非特異性帶較多；二是育種者在選育品種時(shí)偏好矮稈、大穗大粒等某些性狀，使選育的后代遺傳物質(zhì)發(fā)生偏離，因此導(dǎo)致品種間親緣關(guān)系不一致。前人對(duì)玉米[34]、大豆[35]、大麥[36]的研究中也發(fā)現(xiàn)親本遺傳貢獻(xiàn)在基因組水平與系譜分析結(jié)果存在不一致性，與本研究的結(jié)論相似。

3.2 特異引物篩選在品種真實(shí)性檢測(cè)中的應(yīng)用

本研究篩選出周麥22號(hào)的Xgwm136、Xgdm33、Xgwm67、Xbacr32、Xcfa2040、Xgwm577等28個(gè)特異標(biāo)記位點(diǎn)，可以用來(lái)鑒定周麥22號(hào)和其3個(gè)親本，但最終僅篩選出1個(gè)特異標(biāo)記Xgwm577可用來(lái)快速、簡(jiǎn)便、有效的鑒定區(qū)分周麥22號(hào)與其姊妹系、衍生品種、外觀相似品種和黃淮麥區(qū)主推品種。李在峰[27]用抗病親本周8425B、感病親本中國(guó)春和雜交后代F1、F2和F3在周8425B的7B染色體上定位了抗條銹病基因YrZH84，其與兩側(cè)標(biāo)記Xgwm577、Xcfa2040和Xbacr32緊密連鎖；殷貴鴻[37]用標(biāo)記Xrga-1、Xcfa2040-7B檢測(cè)了周8425B的衍生品種和黃淮麥區(qū)的主推品種，證實(shí)周麥22號(hào)的7B染色體上存在抗條銹病基因YrZH84。周麥22號(hào)農(nóng)藝性狀優(yōu)良，其他特異標(biāo)記是否與其高產(chǎn)、抗病、優(yōu)質(zhì)等性狀關(guān)聯(lián)，還有待進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。

小麥種子推廣過(guò)程中，侵權(quán)假冒現(xiàn)象較多。通過(guò)籽粒、幼苗和植株等性狀的表現(xiàn)型進(jìn)行鑒定(往往需要種植小區(qū))，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的專家進(jìn)行，往往存在時(shí)間較長(zhǎng)、人為因素影響等弊端，法院不易采用；采用蛋白標(biāo)記[38]鑒定小麥品種的真實(shí)性往往存在條帶較多、受種植環(huán)境制約，難以鑒定親緣關(guān)系較近的品種等問(wèn)題。正是鑒定小麥真?zhèn)蔚募夹g(shù)存在諸多困難，導(dǎo)致很難開(kāi)展小麥新品種維權(quán)打假工作，嚴(yán)重制約小麥種子產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

本研究從28對(duì)引物中篩選出1個(gè)特異引物Xgwm577，能將周麥22號(hào)與其姊妹系、衍生品種、相似品種和黃淮麥區(qū)主推品種區(qū)分開(kāi)來(lái)，初步認(rèn)定Xgwm577可作為周麥22號(hào)的特異引物，建立了一種快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確的鑒定周麥22號(hào)品種真實(shí)性的檢測(cè)手段。雖然本研究用于檢測(cè)的品種都是黃淮麥區(qū)的主推品種，但用于檢驗(yàn)驗(yàn)證的主推品種數(shù)目還是偏少，還需要進(jìn)一步擴(kuò)大驗(yàn)證品種的范圍。

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Molecular and Genetic Basis of Wheat Variety Zhoumai 22 and Specific Primers Screening

ZOU Shaokui,YIN Guihong,TANG Jianwei,HAN Yulin,LI Shuncheng,LI Nannan, HUANG Feng,WANG Lina,ZHANG Qian,GAO Yan

( Zhoukou Academy of Agricultural Sciences / Wheat Germplasm Improvement Engineering Research Center of Henan Province,Zhoukou,Henan 466001,China)

Common wheat variety Zhoumai 22 with the advantages of high yield,stable yield,multi-resistance and eurytopicity,is the largest cultivar in cultivated area,and is also excellent parental material.The objectives of this study were to reveal the genetic basis of Zhoumai 22, and to screen the specific primers of Zhoumai 22.A total of 340 SSR markers covering 21 wheat chromosomes were used to analyze Zhoumai 22 and its parents (Zhoumai 12,Wenmai 6,and Zhoumai 13).The results indicated that there are large differences in genetic contribution for Zhoumai 22 and its parents,of which the rate of genetic contribution from Wenmai 6 to Zhoumai 22 was 37.35%,much higher than those from Zhoumai 12 (26.51%) and Zhoumai 13 (36.14%) to Zhoumai 22.It was found that the clustering result of the genetic similarity coefficient between Zhoumai 22 and its parents does not agreed with pedigree analysis,showing that the genetic material partial separated in the process of breeding.Genetic contribution from parents to Zhoumai 22 showed large variation in different genomes,and emphasized particularly on the genomes of A,B and D.Twenty-eight specific loci were evaluated in Zhoumai 22,of which one specific SSR marker differentiated Zhoumai 22 from other varieties.This study established a simple,rapid,accurate and stable testing method for varieties authenticity of Zhoumai 22,and laid the foundation of molecular genetics for further genetic improvement and application.

Common wheat; Zhoumai 22; Molecular and Genetic; Specific primer

時(shí)間：2017-04-07

2016-05-27

2016-07-19 基金項(xiàng)目：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(“863”計(jì)劃)項(xiàng)目(2012AA101105)；國(guó)家轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專項(xiàng)(2014ZX08002003)；國(guó)家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目(2014D00000018)；河南省杰出青年基金項(xiàng)目(144100510004)；河南省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(2130199-ny)

E-mail：zoushaokui2015@163.com

殷貴鴻(E-mail：yinguihong2008@163.com)

S512.1；S336

A

1009-1041(2017)04-0472-11

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1359.S.20170407.1020.014.html