[发明专利]一种快速鉴定甘薯基因组大小的方法及其应用

说明书

本发明提供了一种快速鉴定甘薯基因组大小的方法，属于植物倍性检测技术领域，包括以下步骤：1)田间取甘薯茎尖组织扦插于霍格兰培养液中培养20～28h；2)取未展开叶或新生根尖与甘薯专用裂解液混合进行组织裂解；3)过滤所述裂解后的料液，收集滤液，离心，收集离心产物为裂解后的细胞；4)将所述裂解后的细胞与染液混合染色，涡旋振荡获得待检细胞液；5)将所述待检细胞液通过流式细胞仪检测所述待检细胞的FL2‑A值；6)根据所述待检细胞的FL2‑A值，计算获得所述待检细胞基因组的1C值及其基因组大小。本发明所述方法还能够鉴定番薯属其它物种的基因组大小，为甘薯及其近缘野生种基因组鉴定提供快速高效低成本的测定方法。

技术领域

本发明属于植物倍性检测技术领域，尤其涉及一种快速鉴定甘薯基因组大小的方法及其应用。

背景技术

近年来，随着流式细胞术(Flow cytometry，FCM)的蓬勃发展，其可用于免疫表型、细胞计数、细胞因子分析、基于微球的免疫测定、血小板、干细胞、细胞凋亡、细胞周期、DNA损伤和增殖、癌症研究、细胞信号传导、钙流出、基因表达、动力学、微生物计数和活性、水质分析、水生生物研究、微生物种鉴别、生物工艺、生物燃料、植物生物学、食品科学、兽医学等领域。而植物学流式细胞术主要用于细胞核DNA含量测定，DNA倍性鉴定以及细胞周期分析等方面。

流式细胞术(Flow cytometry，FCM)早在1991年就有应用于番薯属的检测报道。但是该方法检测结果与精度已无法满足现有倍性研究的需要。由于当时局限于测序技术尚未开展，所选参照与甘薯种间差距较大，检测仪器落后导致数据可靠性较差。近年来随着基因组测序手段的不断进步，甘薯基因组大小的准确测定成为当务之急。2017年由甘薯(Ipomoea batatas(L.)单倍型测序结果预测其基因组为4.4Gb，但是其甘薯基因组大小在学界仍存较大争议。

甘薯是无性繁殖6倍体作物，存在自交不亲和的特性，不同品种间是否由于缺体、三体等情况造成基因组大小差异，尚不清楚；而同一品种在不同地域间种植，随着种植年限增加是否会造成基因组大小差异，也尚未有人报道。

随着流式细胞仪及其应用的不断发展，世界上约有2000种植物利用流式细胞仪有效地进行了基因组大小测定以及倍性检测。而甘薯中富含丰富的多酚类物质，其既是有效的保健成分，又是造成甘薯幼嫩组织一旦脱离母体就会快速褐化变质死亡，从而导致检测结果差，现有检测方法不能满足甘薯基因组检测的准确性要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种快速准确的鉴定甘薯基因组大小的方法及其应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种快速鉴定甘薯基因组大小的方法，包括以下步骤：

1)田间取健康带未展开叶的甘薯茎尖组织扦插于霍格兰培养液中培养20～28h；

2)取所述培养后的茎尖组织的未展开叶或新生根尖与裂解液混合进行组织裂解获得裂解后的料液；

3)过滤所述裂解后的料液，收集滤液，离心，收集离心产物为裂解后的细胞；

4)将所述裂解后的细胞与染液混合染色，涡旋振荡获得待检细胞液；

5)将所述待检细胞液通过流式细胞仪，收集5000～12000个事件，检测所述待检细胞的FL2-A值；

6)根据所述待检细胞的FL2-A值，计算获得所述待检细胞基因组的1C值；所述待检细胞基因组的1C值＝(待检细胞FL2-A值/参考细胞FL2-A值)*参考细胞基因组的1C值；

所述参考细胞为三裂叶野牵牛细胞、水稻日本晴细胞；所述三裂叶野牵牛细胞的1C＝0.4683pg；所述水稻日本晴细胞的1C＝0.3978pg。

所述待检细胞基因组大小＝所述待检细胞基因组的1C值*978Mb。