种子纯度鉴定

1、第三章 作物品种纯度鉴定主要内容l一、研究意义l二、鉴定依据l三、鉴定方法一、研究意义l1、品种纯度是种子的主要质量指标，影响作物的产量和产品品质。 l2、由于纯度低而导致的减产就完全有可能抵消一个新品种的增产潜力，因而纯度低而造成很大的损失。 二、鉴定依据l遗传特性的差异，即调控性状发生发育的基因的差异。 三、主要鉴定方法l1、常规鉴定法l2、生化鉴定法l3、分子标记技术1、常规鉴定法l1）田间种植鉴定l2）籽粒和幼苗形态鉴定l3）物理化学鉴定法1、常规鉴定法l1）田间种植鉴定依据：形态特征和生物学特性优点：鉴定结果是比较准确、可靠的缺点：时间长、费用高，用地较多。 标记性状标记性状标记基因

2、（括号内数字表示所在连锁群）标记基因（括号内数字表示所在连锁群）色素色素花色花色W1，w1（8）茸毛色茸毛色T，t（1）荚色荚色L1，l1（5）；）；L2，l2种皮种皮G，g（3）种脐种脐R，r-m（2）；）；I，i-i，I-k，i（7）双色双色K1；K2；K3子叶色子叶色D1（3）；）；D2；Cyt-G，Y3叶叶小叶数目小叶数目L-f1，l-f2叶形叶形ln（4）；）；Lo，lo；l-w1，l-w2；l-b1,l-b2；落叶性落叶性A叶绿素缺失叶绿素缺失V1；y3；y4；y20茸毛类型茸毛类型Pa1，pa1；Pa2，pa2；P1，p1（2）；）；P2，p2（4）；）；Pb，pb（14）；）；

3、Pc，pc；Pd1，pd2；Ps，ps茎茎扁化茎扁化茎f(11)节间长度节间长度S，s短叶柄短叶柄Lps，lps矮杆矮杆df2（6）；）；df3；df4；df5（1）大豆部分形态标记性状及标记基因大豆部分形态标记性状及标记基因1、常规鉴定法l2）籽粒和幼苗形态鉴定 种子粒形、类型、颜色，大小、果柄颜色等 幼苗叶鞘颜色、叶片颜色、叶片形状等特征简单简单直观直观数量少、多态性差数量少、多态性差易受环境条件因素影响易受环境条件因素影响显隐关系要通过自交或杂交来检出显隐关系要通过自交或杂交来检出1、常规鉴定法l3）物理化学鉴定法特殊物质或对化学试剂有特殊的生化反应。2、生化鉴定法l1）同工酶电泳l2）

4、蛋白质电泳法l3）高效液相色谱法建立在生化遗传学基础上的特异性同建立在生化遗传学基础上的特异性同功酶或蛋白质。其编码基因的位置及其与其它基功酶或蛋白质。其编码基因的位置及其与其它基因位点的连锁关系也是明确的。因位点的连锁关系也是明确的。 蛋白质是由基因编码的，特定的基因型决定了蛋蛋白质是由基因编码的，特定的基因型决定了蛋白质的特定组成，因此蛋白质组成能够反映出其白质的特定组成，因此蛋白质组成能够反映出其特征或特性特征或特性 主要利用种子蛋白：数量丰富、稳定、易于提取主要利用种子蛋白：数量丰富、稳定、易于提取3、分子标记技术l(1)分子标记的特点l(2)常用的分子标记直接对直接对DNA进行标记，

5、在植物体的各种组织、器进行标记，在植物体的各种组织、器官，不同发育时期均可检测到，不受环境、季节官，不同发育时期均可检测到，不受环境、季节的限制，不存在表达与否的问题的限制，不存在表达与否的问题类型丰富，数量多，遍及整个基因组类型丰富，数量多，遍及整个基因组多态性高，自然存在着许多等位变异，不需要创多态性高，自然存在着许多等位变异，不需要创造特殊的材料造特殊的材料许多类型的分子标记表现位共显性，能够鉴别出许多类型的分子标记表现位共显性，能够鉴别出纯合基因型和杂合基因型，提供完整的遗传信息纯合基因型和杂合基因型，提供完整的遗传信息表现为中性，即不影响目标性状的表达，与不良表现为中性，即不影响目标

6、性状的表达，与不良性状无必然的连锁关系性状无必然的连锁关系可对控制任何目标性状的基因进行标记可对控制任何目标性状的基因进行标记（2）常用分子标记技术简介）常用分子标记技术简介 1）限制性片段长度多态性限制性片段长度多态性（R Restriction estriction F Fragment ragment L Length ength P Polymorphismolymorphism，RFLPRFLP） 原理：生物体在长期的自然选择和进化过程原理：生物体在长期的自然选择和进化过程中，由于个别碱基的突变以及序列的缺失、中，由于个别碱基的突变以及序列的缺失、插入或重排，会造成插入或重排，会造成

7、DNA在核苷酸序列上在核苷酸序列上出现差异，从而导致限制性内切酶识别位点出现差异，从而导致限制性内切酶识别位点的不同，当用限制性内切酶来消化不同材料的不同，当用限制性内切酶来消化不同材料的的DNA时，会产生数目和大小不同的时，会产生数目和大小不同的DNA片段，电泳后经转膜和与探针杂交，就可以片段，电泳后经转膜和与探针杂交，就可以得到得到DNA限制性片段长度多态性。限制性片段长度多态性。 1980年Botstein等首次提出对对DNA进行酶切进行酶切电泳分离电泳分离将将DNA片段转到膜上片段转到膜上标记探针标记探针杂交杂交观察多态性观察多态性单拷贝或低拷贝单拷贝或低拷贝DNARFLP技术流程技术

8、流程 RFLPRFLP标记的优点标记的优点 具有共显性特点，可以区别基因型纯合与杂合，具有共显性特点，可以区别基因型纯合与杂合，能提供单个位点上较完整的资料；能提供单个位点上较完整的资料； 标记无表型效应，不受环境和发育条件影响；标记无表型效应，不受环境和发育条件影响；在非等位在非等位RFLPRFLP标记之间不存在上位效应，因而互标记之间不存在上位效应，因而互不干扰；不干扰； 标记源于基因组标记源于基因组DNADNA的自然变异，数量上几乎不的自然变异，数量上几乎不受限制受限制缺陷：缺陷：RFLPRFLP标记对标记对DNADNA需要量较大，操作繁琐，需要量较大，操作繁琐，花费昂贵花费昂贵其应用受

9、到一定程度的限制；主要用于遗传连锁其应用受到一定程度的限制；主要用于遗传连锁图的绘制和目标基因的标记图的绘制和目标基因的标记2）（Random andom A Amplified mplified P Polymorphism DNAolymorphism DNA，RAPD；RP-PCR；AP-PCR） 1990年年Williams和和Welsh以以一个一个人工合成的随人工合成的随随机的寡核苷随机的寡核苷酸序列酸序列(通常为通常为10个碱基个碱基)作引物作引物，以基因以基因组总组总DNA DNA 为模板，利用为模板，利用PCRPCR技术随机扩增技术随机扩增基因组基因组DNADNA的不同位点，的

10、不同位点，再经凝胶电泳分再经凝胶电泳分开开，得到一系列多态性得到一系列多态性DNADNA片段。片段。 核苷酸置换造成引物与结合位点无核苷酸置换造成引物与结合位点无法匹配法匹配某个引物结合位点缺失某个引物结合位点缺失两引物结合位点间的间距过大，因两引物结合位点间的间距过大，因片段太长致使扩增中断（片段太长致使扩增中断（3kb)70bp）、小卫）、小卫星星（670bp）和微卫星和微卫星DNA(1-6bp)。 小微卫星小微卫星(Microsatellite,MS)是指基因组中以少数几个是指基因组中以少数几个核苷酸核苷酸(多数为多数为24个个)为单位多次串联重复组成的长为单位多次串联重复组成的长达几十

11、个核苷酸的序列达几十个核苷酸的序列，又称，又称简单序列重复简单序列重复(SimpleSequenceRepeats,SSR)或或短串联重复短串联重复(ShortTandemRepeats,STR)、或、或简单序列长度多态性简单序列长度多态性(SimpleSequenceLengthPolymorphism，SSLP) 重复数目是可变的，重复序列两侧都有物种特异性的保重复数目是可变的，重复序列两侧都有物种特异性的保守序列，所以通过设计引物进行守序列，所以通过设计引物进行PCR扩增，就可以检测扩增，就可以检测到不同的到不同的DNA区域重复数目的多态性。区域重复数目的多态性。EST-SSRP004EST-SSRP004（CATCAT）7 7）在不同白菜品种间的扩增）在不同白菜品种间的扩增PCRPCR扩增及扩增产物电泳检测扩增及扩增产物电泳检测SSR标记的特点标记的特点(1)数量较为丰富，覆盖整个染色