[发明专利]适于农作物品种分子身份鉴别和确权鉴定的检测方法

说明书

本发明公开了一种适于农作物品种分子身份鉴别和确权鉴定的检测方法。综合利用多种方法和技术，对标记位点进行全方位、多角度评估，确定适用的核心和扩展位点组合，在满足检测准确性前提下，突出检测效率。(1)核心位点组合：以高效区分不同品种为目标，具备高稳定性、高品种区分能力、兼容多平台等特点，数目几十至几百个。(2)扩展位点组合：以准确评价品种间遗传相似度为目标，具备均匀分布、兼容芯片平台等特点，数目几千至几万个。(3)两组位点的使用：在品种鉴定时，先使用核心位点进行检测，如不能有效区分待测和对照样品，则采用扩展位点继续检测。本发明的检测方法适于农作物品种标准DNA指纹数据构建，分子身份鉴别以及确权鉴定等。

技术领域

本发明属于分子生物学领域，具体地说，涉及一种适于农作物品种分子身份鉴别和确权鉴定的检测方法。

背景技术

国以农为本，农以种为先。育种和种业的快速发展，玉米、水稻、小麦等农作物品种数量急剧增加，给品种鉴别和种子管理都带来挑战。仿冒套、多乱杂、一品多名、张冠李戴等问题突出，这些问题严重制约着现代种业的发展。解决这些问题的根本在于对农作物品种、育种材料等进行有效鉴定、监测和保护。

传统的田间种植鉴定受周期长、成本高、环境影响、不易形成标准数据等局限，已不能满足农作物品种鉴定的需求。迫切需要利用先进的分子技术，给每个品种一个明确、有效、易识别的分子身份证。从DNA分子水平上对农作物品种进行鉴定是实施品种鉴定、监测和保护的基础，是保障市场公平竞争的迫切需要。许多发达国家将DNA分子鉴定技术应用于大田作物和园艺作物品种鉴定中，国际种子检验协会(ISTA)、国际植物新品种保护联盟(UPOV)、国际种子联盟(ISF)等国际组织推荐DNA鉴定技术为品种指纹构建和品种鉴定的辅助方法。

农作物DNA分子鉴定技术发展经历了三个重要的阶段，上世纪90年代的第一代标记技术如RFLP(限制性片段长度多态性)和RAPD(随机扩增多态性)，本世纪初兴起的第二代标记技术SSR(简单重复序列)，近些年的第三代标记技术SNP(单核苷酸多态)、以及INDEL(插入缺失多态)。其中SSR、SNP、INDEL由于均为共显性遗传、染色体定位清楚、能实现高通量自动化在农作物分子鉴定领域被系统研究或推广应用。

基于SSR分子标记：我国于2007年首先颁布了玉米品种鉴定的行业标准，截止到2015年已经有16个作物颁布了SSR指纹鉴定标准；基于上述标准开展我国主要农作物品种标准DNA指纹构建工作，其中玉米、水稻已完成两万多份和五千多份样品SSR指纹构建；并且玉米、水稻等主要农作物SSR分子鉴定标准和指纹数据库被广泛应用于品种审定、登记、品种权保护、市场监测、司法鉴定等。国外农作物品种DNA指纹构建主要是在UPOV框架下开展植物品种权保护样品的建库工作，如法国建立1537份玉米品种SSR指纹,德国建立480份欧洲小麦品种SSR指纹等。

基于SNP标记：随着现代分子生物学的不断进步，多种农作物全基因组测序的完成以及高通量DNA分型技术的兴起等，为SNP等新型分子标记鉴定技术的研发带来了契机，主要体现在以下几个方面。第一，基于基因组学研究基础，玉米等主要农作物已经开发了大量优异的SNP、IDNEL、SSR位点，并进行相关评估验证。第二，自2010年开始，各作物高密度分型芯片陆续发布，如玉米中的maizeSNP50K、maizeSNP3072、maizeSNP600K、6H90K等，水稻中的Rice 6K、50K、90K，小麦中的660K和90K等。第三，位点高密度的芯片基因分型技术如Illumina Infinium、Affymetrix Axiom，样本高通量的分型技术LGC KASP、Array Tape等被应用到农作物分子鉴定技术研发中。

虽然农作物品种分子鉴定具有20多年的研究经验，丰富的研究基础，在品种管理、市场监测、司法鉴定中广泛应用，但是现有鉴定标准或技术均相对独立，只能在一类或几类检测需求中发挥作用，没有一套全面系统的检测方法。

发明内容