[发明专利]一套检测向日葵品种纯度的SNP分子标记及其应用

说明书

本发明公开了一套检测向日葵品种纯度的SNP分子标记及其应用。所述一套17个SNP分子标记，可用于检测来源不同的油葵和食葵品种和遗传材料的纯度，具有广泛的应用普适性，并且能追溯推测不纯样品的污染来源；具有共显性标记，特异性、灵敏度和分辨力高；标记不受环境条件影响，能够使用种子或任何类型的植物组织，检测结果准确、重复性和稳定性好；技术简单，易于自动化，检测通量高，速度快；单位数据点检测成本低；不同检测实验室的数据结果可以相互比较验证，数据具有普适的可比性。

技术领域

本发明属于农业分子生物学领域，具体涉及一套检测向日葵品种纯度的SNP分子标记及其应用。

背景技术

向日葵(Helianthus annuus L.)分为油葵(主要用于榨油)、食葵(休闲零食和甜点)和观赏向日葵三大类。向日葵是仅次于大豆、油菜、花生的第四大油料作物；乌克兰、俄罗斯、欧盟、阿根廷等欧美向日葵主产国主要以油葵为主，约占向日葵栽培总面积的90％以上。从上世纪90年代开始，我国向日葵育种和生产得到长足的发展，目前中国是世界上最大的食葵生产国，食葵种植面积占中国向日葵总种植面积的90％以上，占世界食葵总种植面积的50％左右。由于向日葵耐盐碱、耐干旱、耐贫瘠、适应性强，现已成为内蒙古、新疆、甘肃、宁夏等西北地区的重要区域性特色经济作物。向日葵属于异花授粉作物，世界上种植的油葵和食葵90％以上为杂交种，制种条件要求严格，随着向日葵育种技术的不断发展和杂交品种大面积的推广应用，品种和遗传材料纯度检测成为向日葵育种研发、种子生产以及种子交易必不可少的质量保证。

现在向日葵品种纯度鉴定主要依赖于传统的田间小区种植鉴定方法(Grow-outTest)。田间种植鉴定把品种种植于田间测试小区，通过观察植株不同生长时期(苗期、生长、花期、成熟期以及种子)的植物学形态特征(如植株的高矮及大小、分蘖、叶色、叶形、种子大小、种皮颜色等)和生物学特性(如植株的生育期、光周期、抗病性、抗旱性、种子落粒性等)的不同来鉴定该向日葵品种的纯度。此方法取决于对植物在田间的形态特征和生物学特性的视觉识别，判断标准往往很难精确量化，主观性强，检测灵敏度和分辨力低；易受环境和栽培条件影响，准确性和稳定性差；耗时长、时效性差；需拖入大量人力、物力，成本高。

基于同工酶或种子贮存蛋白的生化检测也是向日葵品种纯度鉴定中常用的方法。该方法使用IEF电泳(Isoelectric focusing electrophoresis,等电聚焦电泳)、PAGE电泳(Polyacrylamide gel electrophoresis,聚丙烯酰胺凝胶电泳)或琼脂糖电泳检测种子或植株叶片中10-20种同工酶或者种子贮存蛋白的有无或强弱。该法检测通量低；标记物数量少，标记在品种间的多态性有限，检测灵敏度和分辨力低；易受环境和实验条件影响，准确性和稳定性差；不同检测实验室的数据结果很难相互比较验证。

DNA分子标记法是现在作物品种纯度检测最常用方法。DNA分子标记是直接反应DNA差异(多态性)的一种遗传标记，主要包括AFLP(Amplified Fragment LengthPolymorphism，扩增片段长度多态性)，RAPD(Randomly Amplified Polymorphic DNA，随机扩增多态性DNA)、SSR(Simple Sequence Repeat,简单重复序列)和SNP(SingleNucleotide Polymorphism，单核苷酸多态性)等。分子标记在作物品种纯度检测中的应用经历了从早期的RAPD和AFLP，到随后的SSR标记到现在常用的SNP标记的转变。SNP标记共显性，可供选择的标记数目多，多态性、特异性、灵敏度和分辨力高；不受环境影响，能够使用种子或任何类型的植物组织，检测结果准确，重复性和稳定性好；技术简单，易于自动化，检测通量高，速度快；单位数据点检测成本低；不同检测实验室的数据结果可以相互比较验证，数据具有普适的可比性；已取代SSR标记，广泛应用到水稻、玉米、大豆、油菜等主要农作物品种纯度鉴定中已成为快速、简便、灵敏、准确、稳定、低成本鉴定品种纯度的最常用方法。目前用于向日葵纯度检测的主要是SSR标记法；基于SNP标记的向日葵纯度检测方法鲜见报道。

发明内容