SSR分子标记在作物种质资源鉴定中的应用

摘 要:介绍了SSR分子标记的特点及其在作物种质资源鉴定中的应用,主要包括亲缘关系鉴定、品种鉴定、真实性鉴定及纯度鉴定;提出了改进方法, 并对其应用前景作了展望。

关键词:SSR标记;作物;指纹***谱;种质鉴定

中***分类号:Q599;S338 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2012)10-0011-08

种质资源鉴定是作物育种的重要基础,国内外已从形态学、细胞学以及生理生化等方面进行了大量的研究。形态学方法历史悠久、简单直观,作物种质资源鉴定及育种材料的选择长期以来通常都是根据形态标记来进行的,孟德尔遗传学就是建立在形态标记的基础上。但是形态性状尤其是营养器官的形态容易受环境影响而发生变化,导致鉴定出现偏差;花粉的形态特征虽不受外界条件影响,但易受制样方法和取材部位、发育时期的影响。细胞学方法是从20世纪30年代兴起的一种实验条件相对简单、结果快的品种资源鉴定的有效手段,但是会受到实验技术及分辨率的限制。以同工酶鉴定为主要内容的生化标记在20世纪90年代以前研究较多,具有经济方便的优点,但同工酶和蛋白质是基因表达的产物,其遗传方式并非全部表现为共显性遗传,产生的多态性有限,对亲缘关系较近及遗传基础复杂的材料难以鉴别。近年来,随着分子生物学和基因组学研究的不断深入,DNA分子标记技术的研究与应用得到了迅速的发展。DNA分子标记反映了DNA水平上生物个体间的遗传差异,具有数量丰富、多态性高、不受环境影响、检测快速等优点。目前DNA分子标记的方法主要有RFLP、RAPD、SSR、AFLP和SNP等。由于SSR标记具有所有RFLP的遗传学优点,且避免了RFLP方法中使用放射性同位素的缺点,又比RAPD重复率和可信度高,比AFLP方法操作简单且成本低,比SNP方法更适合大样本多位点检测,因而成为目前应用最为广泛的遗传标记。到目前为止,SSR标记已在粮食作物[1~6]、油料作物[7~18]、经济作物[19~24]等种质资源鉴定中得到了很好的应用。

1 SSR分子标记的特点

Skinner等[25]于1974年发现在寄居蟹的基因组中存在一些以ATGG为重复单位的简单重复序列。Tautz(1989)[26]提出短的核苷酸序列重复出现在真核生物整个基因组中,由于DNA复制或修复过程中DNA滑动,或有丝***、减数***期姐妹染色单体不均等交换,造成不同遗传材料短序列重复次数的可变,从而导致序列长度的高度可变性,这种短的核苷酸序列被称为微卫星(Microsatellite)或简单序列重复(Simple Sequence Repeats,SSR)。SSR标记具有以下特点和优势:①均匀、随机、广泛地分布在整个基因组中,可揭示的多态性高。微卫星常见的有二、三、四核苷酸重复序列,约占真核基因组的5%;其基本构成单位为2~6 bp,多位于编码区附近,也可位于基因内的间隔区、内含子和调控区域;微卫星在基因组中数目巨大,据估计,真核基因组中平均每6 kb就存在一个微卫星序列;人类基因组中约有(5×104)~(10×104)个(CA)重复,重复次数一般为15~60次,重复单位相同,其长度一般小于200 bp[27]。②具有多等位基因,提供的信息量大。Rongwen等[28]对96个大豆材料进行统计分析发现,平均每个座位有11~26个等位位点。③共显性,以孟德尔方式遗传,可鉴别杂合子和纯合子。④每个位点由设计的引物序列决定,便于交流合作开发。⑤通常使用聚丙烯酰胺凝胶电泳,可检测出单拷贝差异,遗传信息量大。⑥仅需微量组织。同时,即便DNA降解也能有效地分析鉴定,结果稳定可靠。因此SSR标记完全符合作物品种鉴别的4个基本准则,即环境的稳定性、品种间变异的可识别性、最小的品种内变异和实验结果的可靠性[29]。SSR标记已成为作物种质资源鉴定的一种理想分子标记。

2 SSR标记在作物种质资源鉴定中的应用

种质资源鉴定的目的主要有四点:①了解种质资源的遗传多样性、遗传基础,为拓宽育成品种的遗传基础提供参考。②分析种质间亲缘关系,选择遗传距离远的种质作亲本进行杂交选育,同时引入国内外品种抗病、丰产等优良性状基因,提高资源利用效率。③明确品种特征、特性,防止品种混杂退化,提高品种质量,保证优良性状充分发挥,促进农业生产持续稳定、高产。④保证品种真实性、纯度,有效监管种子生产、种子经营及种子质量检验。因此,种质资源鉴定主要包括以下内容:亲缘关系鉴定、品种鉴定、真实性鉴定及纯度鉴定。

2.1 亲缘关系鉴定

利用分子标记进行亲缘关系鉴定,首先需筛选引物,引物应尽量均匀覆盖基因组;其次对获得的多态性进行统计;最后通过聚类分析得到不同品种间的亲缘关系。李根英等[30]从134对SSR引物中筛选了46对覆盖小麦A、B和D基因组、多态性高的引物,其中15个位于A基因组、13个位于B基因组、18个位于D基因组,扩增得到794个SSR等位变异,平均每个位点有17.3个等位变异。利用592个等位变异可以将在地域或起源上不同的小麦种质分为3个***的组,其中来自中国的地方品种全部聚在第Ⅰ组,法国的品种聚在第Ⅱ组,CIMMYT的品种聚在第Ⅲ组,而且从聚类***上可以看出中国的地方品种与CIMMYT和法国的品种亲缘关系较远,而法国品种和CIMMYT的品种亲缘关系相对较近。这一聚类分析的结果表明所选的46对引物可以有效地反映品种的遗传距离。引物数目及引物所覆盖的基因组越大,杂交种间具有的多态性条带数目越多,建立的指纹***谱就越精确。张彩英等[7]根据大豆品种资源目录,选取大豆品种119个,其中河北省农家品种59个,河北省育成品种29个,其他省份育成品种31个。30对SSR引物在119份材料中共检测出159个等位变异,平均每对引物检测到5.30个等位变异;农家品种检出的等位变异(5.17个)明显高于育成品种(省内4.87个、省外4.93个),表明地方品种的遗传多样性高于育成品种。河北省农家品种、育成品种和省外育成品种的品种间相似系数总体平均值相近,分别为0.698、0.698、0.672,但河北省农家品种较育成品种具有较大的变化幅度。119个品种可被划分为3个类群,在一定程度上能把育成品种和农家品种分开。Tar ’ an等[31]利用SSR标记对65份豌豆栽培资源和21份野生资源进行遗传多样性分析,UPGMA聚类分析结果显示,豌豆栽培种明显区别于野生亚种和野生变种,野生亚种和野生变种间也有较为明显的区别。

野生种中往往含有对多种植物疾病、虫害高抗甚至免***的抗源。因此野生种是用于品种改良的重要基因源。由于野生种从形态上很难说明其亲缘关系,种间杂交研究只能判断其杂交亲和性,难以全面评价物种间遗传多样性,所以从DNA分子水平上研究种质间的遗传多样性更为科学有效。唐荣华等[8]利用21对SSR引物鉴定19份花生野生种质资源亲缘关系,结果表明A.duranensis是花生栽培种(A .hypogaea L.)的野生亲本之一,与花生区组野生种亲缘关系最近的是异形花区组,最远的是大根区组。这与Koppolu等[9]发现野生种A. duranensis和A.ipaёnsis与栽培种(A.hypogaea)亲缘关系最近相一致。说明花生区组野生种与其它区组的野生种有不同程度的相似性,从而有可能通过桥梁亲本把花生区组以外的野生种优良基因转移到花生栽培种中。通过研究遗传多样性可以揭示物种或种群的进化历史(起源的时间、地点和方式),预测种源的适应性及估算基因资源的分布,对种质资源的收集、保存、评价和利用具有十分重要的意义。高伟[19]采用95对SSR引物对60份四倍体棉花种质进行检测,60份材料的成对相似系数范围为0.157~1.000,对于42份陆地棉野生种系材料来说,成对相似系数范围缩小为0.306~1.000,平均相似系数为0.493。将所有相似系数分10个区间统计,在0~0.700区间内的系数占总数的92.56%,表明陆地棉野生种系遗传多样性非常丰富。聚类结果显示,栽培陆地棉与野生种系中的阔叶棉最先聚类,可以推测栽培陆地棉就是阔叶棉被人工驯化所得的产物。

植物由于生长发育过程的不可移动性,其后代的遗传和繁衍具有极大的局限。地理上的隔离往往造成不同地域物种的繁衍进化相对***。赵波等[10]用11对SSR引物将来自中国、日本、韩国、不丹、缅甸的558份野生、半野生和栽培小豆种质分为5大类,日本栽培小豆与韩国和日本野生及半野生小豆亲缘关系近,中国西南野生小豆与东南亚野生材料亲缘关系近,与江苏地方品种亲缘关系较近,归类有较明显的地理相关性和遗传类型的趋同性。Kantartzi等(2009)[20]用25个SSR标记对亚洲棉核心材料等位基因多样性进行分析,聚类分析显示,相邻国家棉花种质聚在一起。然而,植物总是通过不断进化以适应环境的选择。Bhatt曾指出,不同环境下的选择和遗传漂移所引起的差异,可以比地理上远距离所引起的遗传差异还要大[32]。Ferguson等(2004)[11]分析了来自南美洲、非洲、亚洲的6个花生变种在12个SSR标记位点的差异及其分布,共检测到89个等位变异,平均每个位点7.4个等位变异。变种间的变异(Fst=0.33)大于三大洲之间品种的差异(Fst=0.016),变种间差异比不同大陆间差异大得多。李卫青[33]应用7对SSR引物对59个花生品种进行聚类分析,第二类群中的花育23、花育22、花育17、花育16、花育25均是山东省花生研究所选育的品种,第三类群中的冀花4号和冀花5号来源于河北省,说明品种间具有地域性;而第四类群都是小花生,则说明聚类结果反映出了品种的特性;第五类群当中很多品种都来自某一个亲本,而聚类结果未能完全体现品种与亲本之间的亲缘关系。因此,通过对标记的聚类分析能够反映出某些品种的地域特性、品种特性和亲缘关系。

2.2 品种鉴定

品种鉴定是种质资源研究的重要用途之一,其作用是:研究来源于不同地域的作物农家品种、育种材料、栽培品种间的遗传多样性和亲缘关系,对种质库中的种质资源样品进行准确鉴定和评估;同时也对种质资源的有效利用提供指导。

随着植物育种和种子产业的发展,植物新品种保护(Protection of New Varieties of Plant,简称PVP)作为知识产权的10种内容之一[34],其重要性越来越突出。构建品种指纹***谱数据库可从分子水平上鉴别新品种与已审定品种是否存在差异,品种的指纹***谱就是该品种的“身份证”,种子的生产经营活动是否构成对某一授权品种的侵权,经检测和对比就可知。通过筛选出多态性好、条带易读取的引物,对作物品种DNA进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,数据分析得到作物的指纹***谱。为进一步提高DNA指纹“身份证”的实用性和参考价值,应将品种产地、引物名称、分子数据等有序地整合在一起,形成每个品种唯一的识别代码。赵新燕等[12]以20份高油野生花生为材料,从252对SSR引物中筛选出46对扩增条带清晰且多态性丰富的引物对其基因组DNA进行扩增,得到425个条带,全部为多态性条带,多态条带比例为100%。对DNA扩增***谱中SSR标记位点条带的有无或缺失用0和1进行数字化统计,结果由0和1的排列形成字符串,构成数字分子指纹。选用3组代码组成野生花生高油种质DNA指纹身份证,第1组为国家统一编号,即该种种质材料的全国唯一代码;第2组为有效引物的名称;第3组为SSR分子标记数据(统计顺序按片段从大到小排列)。通过这些DNA指纹,可以有效地鉴定区分这20份高油野生花生。高运来等(2009)[13]以黑龙江13个育种单位6个积温带的83份大豆品种为材料,选择分布在大豆基因组19个连锁群的43对SSR引物。通过引物特异等位基因编号,组合成代表相应品种分子ID的品种编号,构建了一套黑龙江省大豆品种的分子ID。品种分子指纹身份证数据也应该像居民身份证一样具有可扩充性。当现有引物组合不能满足品种鉴定需求时,可增加新的有效核心引物数据进入分子指纹数据库,从而确保数据库的准确性、及时性和实用性。

在构建指纹***谱的基础上,研究者可通过多对引物逐对对同一样品进行扩增,然后将数据结果与指纹***谱合并、聚类,根据相似系数分析鉴定品种,或者根据特征谱带鉴定,这种方法尤为方便。李育强等[21]在应用19对SSR引物构建14个杂交棉品种的指纹***谱的基础上,发现SSR001、SSR005、SSR011、SSR013、SSR016分别是湘杂棉3、10、7、12、2号的特异引物,即只需要一对这样的引物就可以把它们与其他杂交种相互区分。在这个指纹***谱基础上对某一未知品种进行识别,应用全部19对引物逐一对未知品种扩增,将结果数据合并在指纹***谱中聚类,能够直观地看出未知品种与湘杂棉6号相似系数达0.97,进一步比对湘杂棉6号指纹***谱,发现由于对引物SSR010和SSR011谱带人工读带误差,导致相似系数为0.97而非1,因此未知品种为湘杂棉6号。司玉君等[1]为进一步对小麦抗病基因进行染色体定位,从抗白粉病小麦——中间偃麦草异附加系Ⅱ-1-1(利用普通小麦烟农15与中间偃麦草杂交选育而成)与含杀3C配子染色体的农林26杂交并自交的后代中,通过人工接种鉴定,选出03012、04060、04112、04146,利用SSR标记对这4个抗白粉病种质进行鉴定。利用中间偃麦草和烟农15筛选出多态性引物,发现引物WMC327-2B能在中间偃麦草上扩增出一条约160 bp的特异带,这条特异带也出现于异附加系Ⅱ-1-1及后代03012、04112 和04146 中,表明WMC327可能是含抗白粉病基因的中间偃麦草染色体特异标记,杂种后代已转入了中间偃麦草的抗病基因。

利用多态性的SSR标记对具有优异基因的种质进行分析、评价,可以为抗病虫、抗逆以及优质基因的精细定位与分子标记辅助选择等研究奠定基础。滕卫丽等[14]用***V1和***V3株系接种,对东北地区70份大豆种质资源的抗病性进行鉴定。结果表明:70份种质中,具有双抗的种质仅有17份,占24.3%。说明针对***V1和***V3株系,在东北地区抗源较少。因此应该广泛搜集各地可能携带不同抗病基因的抗源,应用分子标记技术,聚合不同的抗病基因,实现基因的累加,从而育成持久抗性的品种,拓宽大豆抗病种质的遗传基础和实现种质的创新。另一方面可以利用研究品种间相似系数较小,聚在不同类群中、可能携带不同抗病基因的抗源做杂交亲本,可育成各种抗病品种。关荣霞等[15]利用大豆F连锁群(Chr.13)的34对SSR标记引物及与抗病基因Rsv1紧密连锁的SCAR标记SCN11及Rsv1候选基因标记Rsv1-f/r,对抗***V3(东北花叶病病毒3号株系)的大豆新品系中品95-5117系谱亲本进行检测,发现中品95-5117与亲本中品661的相似性最高,而与另外一个亲本鲁豆4号关系较远,Williams82是中品95-5117中Rsv1基因的供体亲本,鲁豆4号高抗***V3,但它并不携带Rsv1基因。推测中品95-5117中不仅含有Rsv1,还具有来自鲁豆4号的抗病基因,证明该品系比其亲本中品661具有对***V3更强的抗性。通过明确抗***V3基因在系谱中的传递规律,为利用分子标记辅助选择培育抗***V3新品种提供依据。

SSR标记技术已经广泛应用于各种作物种质的品种鉴定中。早在1997年Diwan和Cregan便利用SSR分子标记比较了大豆种质资源[16]。McGregor等[35]用RAPD、ISSR、AFLP和SSR四种分子标记技术对39个马铃薯栽培品种进行了品种鉴定方面的比较研究,结果四种标记均可将其***区分,利用5对SSR引物有效区分了来自南美的24个马铃薯栽培品种。但是,在多态性方面,AFLP>SSR>RAPD>ISSR;在重复性方面,SSR可达100%。由于ISSR标记位点检测能力较强,鉴定少数品种时,选用ISSR引物可提高鉴定效率。但进行大量品种鉴定时,ISSR引物扩增检测的位点过多,容易造成读带困难;SSR引物检测到的位点较少,且特异性强,谱带清晰,数据更准确,因此SSR标记适用于大量品种的鉴定分析。Dograr等[36]研究发现3个六倍体小麦的SSR引物WMS6、WMS30和WMS120能单独区分所研究的16个硬粒小麦品种,乌拉尔***小麦(T.urartu)和二倍体野生一粒小麦(T.baeoticum)在形态上极为相似,SSR标记能较好地区分这两个种。房嫌嫌等[22]应用SSR技术将原属于玛利加朗特棉的56号(TX-1612)陆地棉归属于帕默尔棉。可见应用SSR进行作物品种鉴定更精确可靠。

2.3 真实性鉴定

种子真实性是指一批种子所属品种、种或属与文件(品种证书、标签等)是否相同,是否名副其实,是鉴定种子样品的真假问题[37]。种子真实性和纯度鉴定是种子生产中不可缺少的重要步骤,是正确评定种子等级的主要依据,是种子检验的中心环节。种子真实性是纯度鉴定的基础。根据国家区试玉米品种一致性及真实性DNA指纹检测技术标准(暂行)及管理办法的规定,真实性的评判标准为:两个或两个以上SSR标记位点有差异为不同品种,所有位点均一致为同一品种。李俊芳等[2]应用25对SSR引物构建了2004~2005年国家玉米生产区预试参试品种的DNA指纹***谱,根据***谱分析参试品种真实性,两年参试品种的分子标记差异均在3对引物以上,2004年参试品种的SSR指纹差异集中在11~12对引物,2005年3~18对,即所有品种均为不同品种。对2005年每个参试品种随机选取20粒种子,测试组合的一致性,一致性高则纯度高。分析结果显示,一致性好和较好的各占16%和69%,一致性差和比较差的各占1%,参试组合的一致性总体表现较好,98%的品种符合国家玉米品种区域试验的要求。试验田间观察也发现,SSR标记差异大的品种,其田间形态性状的整齐度也比较差。辛业芸等[3]应用SSR分子标记技术对超级杂交稻5个组合(HYS-1/R105、培矮64S/E32、两优培九、88S/0293、J23A/Q611)及其9个亲本进行了鉴定。通过杂种表现为父母本互补带型的特点,找到在杂交稻组合及其亲本间具有多态性的引物,筛选出5对引物分别作为鉴定上述5个超级杂交稻组合的特异引物(HYS-1/R105的RM250;培矮64S/E32的RM337;两优培九的RM429;88S/0293的RM228;J23A/Q611的RM337),使每个杂交稻与其他组合和亲本区分开。

2.4 纯度鉴定

随着我国市场经济的发展和加入WTO,国内种业市场日趋成熟,国际间的种子贸易逐渐增多,竞争越来越激烈。种子质量差仍然是我国种子竞争力不强的最主要原因之一,而纯度低是种子质量不合格的主要原因。品种纯度是指品种在特征特性方面典型一致的程度,通常用样品中本品种种子数(或植株数)占供检样品种子总粒数或总株数的百分率表示,是鉴定品种一致性程度高低的问题[37]。种子纯度是评定种子质量的核心指标,是种子质量分级的关键标准,是企业购销种子的主要依据,历来受到种子管理部门、种子企业和农民的密切关注。郭健等[4]以吉林省2005年玉米省级区试的30个品种为材料,筛选出11对多态性好的引物,构建指纹***谱分析材料品种纯度,并与田间纯度鉴定结果进行了比较。相关分析和差异显著性分析结果表明:SSR鉴定的(平均)纯度与田间纯度鉴定结果较为一致,相关系数达到0.798,而且两者无显著差异,引物umc1069和引物umc2373所标记的结果能较好地代表田间纯度鉴定的结果。田筑萍等(2008)[17]在利用SSR标记构建53份甘蓝型黄籽油菜种质资源的DNA指纹***谱的基础上,筛选出一个对黄籽油菜杂种贵油519及亲本具有共显性的SSR引物,并用于鉴定大田生产F1杂种群体的纯度,结果表明:SSR标记鉴定可以更多地识别非杂交种单株。周红伟等[18]从140对SSR引物中筛选出13对引物,检测了春性双低甘蓝型油菜杂交种青杂2号、青杂5号大田抽样F1群体L15、L41的纯度,结果表明SSR标记鉴定检测方法比大田检测更快更准确。在实际生产中,作物杂交实生种子的混杂主要来源于制种过程中的亲本混杂,选用一对共显性SSR引物就可以达到纯度鉴定的目的,但是必须建立在种子的真实性基础之上;若混杂有其它杂交种则SSR的鉴定效率会下降,只有通过增加引物对数才能弥补效率。一种新的种子纯度鉴定技术要在生产上得以推广应用,必须具备成本低、稳定性好的特点,而且无需太多的仪器设备和太强的技术性。综合准确性、可靠性、鉴定成本和试验设备,SSR标记技术是可以在生产上广泛应用的一种种质检测技术。

3 关于改进SSR技术的几点思考

由于SSR引物在不同作物种属间具有通用性[39,40],并且随着植物基因组测序工作的广泛开展,以及水稻、玉米、油菜、大豆、棉花等作物SSR引物信息公共数据库不断建成,很大程度上克服了SSR引物开发困难、成本高的限制。但是SSR分子标记应用于种质鉴定过程中,多方面相关技术仍需进一步改进,以提高种质鉴定效率及可信度。

3.1 多重引物组合

为避免筛选大量引物,应用引物组合即不同引物的有限组合,便可将亲缘关系很近的品种区分开来,克服了特征谱带法工作量大及扩大品种范围后谱带失效的局限性。随着鉴定品种数量的增加,品种间会出现相同的DNA指纹,将指纹相同的品种进行引物的再次筛选,很容易筛选出理想的引物,然后在DNA指纹***谱分析中增加新引物的扩增结果即可。王凤格等[5]研究表明,在品种真实性和纯度鉴定上引物组合法鉴定效率高于特征谱带法。常宏等[6]建立了玉米鉴定体系,其中新引物在各项序列指标上均有了明显改善;替换了个别引物(如将引物phi116k3更换为phi082j12),并在第8组多重PCR反应中增加了引物phi053,使其信息量进一步增加。对于引物组合法,应设计具有相似序列特征的引物,便于采用相同的扩增条件进行扩增;引物扩增产物大小范围分散,便于选择合适的引物多重组合方式。

3.2 组合标准DNA***谱库

鉴于目前国家已颁布相关条例:玉米、水稻品种鉴定的农业行业标准为DNA指纹方法[24]。因此需要创建中国作物及蔬菜、果树等植物的主推杂交组合标准DNA***谱库,避免针对一个或少数组合临时进行大量引物筛选工作,大大缩短检测时间。但是建立DNA指纹***谱前期投入高,应在农业行***主管部门的领导和组织下完成。

3.3 开发SSR标记试剂盒

李根英等[30]在利用60个小麦基因型对引物有效性验证的基础上,开发了SSR分子标记试剂盒。SSR标记试剂盒应当具有覆盖基因组全部染色体、多态性高的标准引物;并且确定每个位点上所有等位变异的代表性基因型,以作为DNA样品;同时提供仪器设备与试剂、溶液配制、操作规程(样品准备,DNA提取,PCR扩增,聚丙烯酰胺凝胶电泳,银染)、结果与判定(数据表示,检测与判定标准,鉴定报告等)等说明目录,可大大提高种质鉴定效率,为实现种质遗传资源和信息资源全球共享提供一个技术平台。

3.4 目的片段测序

由于多数作物全基因组测序已经完成,因此通过对SSR扩增目的片段进行测序,然后进行序列同源性比对,便可以提高种质鉴定的效率及可靠性。例如,在进行杂交种真实性鉴定过程中,用SSR引物对杂交种扩增得到的目的片段进行测序,与父母本进行序列比对即可准确鉴定杂交种是否为真杂种。卢江杰等[40]通过SSR电泳条带鉴别出了部分杂交竹种为真实杂交种,对相应的扩增条带测序,与亲本进行序列比对,发现序列具同源性,进一步证实了结果的准确性。

3.5 统一的***形分析软件

Purchase[41]报道利用计算机自动化技术可快速鉴定大麦品种。司秀丽等[42]利用计算机***像识别与处理技术,对玉米种子纯度进行了鉴定,平均准确度达99.5%,说明利用计算机进行玉米种子纯度的检测在理论和方法上是可行的。目前,一些品种鉴定的计算机***像分析软件已开发成功并用于实践,但各研究单位和部门所使用的***形识别处理软件各不相同,从而造成分析结果的差异,不便于相互交流参考。对于SSR电泳分析软件:SAS,能够绘制曲线***,数据管理强大,一次可以同时操作多个数据文件,但是需要编程,较为难学,有错误不易发现改正;SPSS类似Excel,易懂,适用于初学者,但是没有强大的数据管理功能,最大变量4 096个,记录数目有限,国外使用比较多;NTSYS,综合性能介于SAS与SPSS之间,国内使用较多;此外还有Popgene、Genescane及个人开发程序等软件。因此应加大SSR技术与计算机自动化技术的结合,同时创建统一的品种鉴定软件,加快鉴定自动化进程,从而保证SSR技术在品种鉴定和纯度分析上的准确性、可靠性、便捷性与高效性。

3.6 误差校正

SSR多态性是与性状连锁的DNA标记,与性状间总有一定的遗传距离,因而在繁殖过程中可能出现交换导致基因重组,从而造成检测的误差。要解决这一问题,一是求出多态性与性状之间的重组率,根据重组率对测定结果进行校正;二是通过大量样本的检测分析,求出校正纯度值的回归方程,计算出更准确的纯度值。黄歆贤[43]应用SAS软件建立了油菜、大豆的室内SSR标记遗传纯度鉴定与田间纯度鉴定结果的回归方程。利用分子标记遗传纯度鉴定结果进行田间纯度的预测,为花费时间长、工作量大的田间纯度检测工作提供了一种快速、简便的方法。

4 小结

综上所述,SSR分子标记技术可以成为一种统一、规范、全面的作物种质资源鉴定方法。同时随着分子生物学技术和计算机科学技术的快速发展,新的、更有效的方法会不断推出。种质资源鉴定发展的方向必将是高效、经济的,尤其是能直接服务于农业生产。参考文献:

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