[发明专利]一种基于分子标记技术的农作物自交系类群的鉴定方法

说明书

本发明涉及农业育种技术领域，具体公开了一种基于分子标记技术的农作物自交系类群的鉴定方法，该方法包括以下步骤：(1)建立对照自交系的指纹信息库；(2)划分对照自交系的类群；(3)获取待测自交系指纹信息；(4)计算待测自交系与对照自交系之间的遗传距离和对照样品所在类群的阈值，并判断遗传距离的最小值是否在该阈值范围内进而划分待测自交系的类群。本发明方法可以快速有效的鉴定农作物自交系的类群，进而有针对性的选择相应的杂优模式，有的放矢的选配杂交组合，从而大大提高育种的效率，节省时间、人力、物力和财力，为育种家提供决策依据，减少组配的盲目性，对育种家进行农作物育种提供借鉴和指导意义。

技术领域

本发明涉及作物育种技术领域，特别是涉及农作物品种生物信息学分析技术领域，具体地涉及一种基于分子标记技术的农作物自交系类群的鉴定方法。

背景技术

在国内外农作物育种中，自交系之间的亲缘关系是育种工作者进行自交系改良和选配杂交组合的重要依据，因此国内外育种工作者通过不同方法划分了农作物的自交系亲缘关系类群。常用的划分类群方法有：1)根据形态特征划分。但是该方法受环境影响较大，准确性较差；2)根据地域来源和系谱来源划分。该方法对来源不明或来源复杂的种质难以有效进行划分；3)根据自交系配合力进行聚类分析。该方法耗费大量人力、物力和时间；4)同工酶技术。该方法提供的遗传位点有限，区分材料有限；5)分子标记技术。分子标记，是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记，是DNA水平遗传多态性的直接反映。分子标记技术能克服上述方法的缺陷，提供较为丰富的多态性，样品用量少，不受环境条件和发育阶段影响，已成功应用于自交系的类群划分。

简单序列重复(Simple Sequence Repeats，以下简称SSR)标记、单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms，以下简称SNP)标记和插入缺失(InsertionDeletion，以下简称InDel)标记是目前农作物遗传育种中应用最为广泛的分子标记技术。SSR分子标记已广泛应用于主要农作物品种DNA指纹库构建工作之中，尤其是玉米和水稻，已完成两万多份和五千多份样品SSR指纹构建；并且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。SSR指纹技术扩增产物的检测方法主要包括琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳和荧光毛细管电泳等。根据文献资料发现，琼脂糖凝胶电泳的分辨率较低，其次是非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳，两种方法均对较小的差异不易区分，因此在构建DNA指纹库中不推荐使用；变性聚丙烯酰胺凝胶电泳技术已经成熟，并且操作简单，成本低廉，是一种常见的检测方法；毛细管电泳结合多色荧光检测方法是近年来发展起来的一种快速、准确、高效率的SSR标记检测方法，它利用如ABI3730XL等遗传分析仪，以FAM、VIC、NED、PET、LIZ五种不同的荧光，其中LIZ作为分子量内标的颜色，其余4种荧光标记微卫星引物，将4种不同荧光标记的PCR产物和分子量内标在同一泳道中电泳，通过毛细管电泳、SSR Analyser软件进行数据的收集和分析，精确计算出各SSR等位基因扩增片段的大小。由于荧光毛细管电泳检测平台具有自动化程度高、高通量、省时省力等优势，因而被认为是主流检测平台。

随着现代分子生物学的不断发展，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新型分子标记鉴定技术的研发带来了契机。现阶段，主要农作物例如玉米已经开发出了大量的SNP位点，并发布了多种高密度芯片，在农作物分子鉴定技术中已经逐步得到广泛应用。SNP基因分型检测平台较多，如SNPlex、SNaPshot、TaqMan、光纤微珠芯片平台等，综合比较，各个检测平台中Illumina公司推出的SNP芯片检测技术在农作物品种真实性鉴定方面有一定位点通量优势。