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玉米品种DNA指纹数据库的构建在玉米品种纯度及真实性鉴定、品种权登记保护、区试及审定品种质量监控等方面具有重要应用价值,对厘清我国玉米种质的血缘关系、杂种优势群划分、种质创新及新品种选育具有重要指导意义。本论文研究目的是以SSR标记为技术手段,通过对DNA快速提取方法、DNA分子检测标准试验体系、核心引物组合、多重PCR、玉米品种DNA指纹数据库管理系统、建库标准化规范等构建玉米DNA指纹库关键技术环节进行全面系统的研究,最终建立起玉米标准DNA指纹数据库构建的技术平台,在此基础上,建立国内主要玉米新品种的标准DNA指纹库,并探索SSR技术在玉米品种鉴定中应用的可能途径。
本论文形成如下研究结果:
(1) 从DNA提取、PCR扩增、电泳检测等环节对SSR技术进行了全面优化,最终建立一套快速准确、经济简便、稳定可靠的基于SSR分子标记的玉米DNA指纹检测标准试验体系。以此为基础,制定了农业部行业标准《玉米品种鉴定DNA指纹方法》和《玉米品种一致性及真实性DNA指纹检测技术》。
(2) 对特征谱带法、引物组合法和核心引物组合法等三种DNA指纹分析方法进行比较,确立以核心引物组合法作为玉米标准DNA指纹库建库指导原则。
(3) 从玉米数据库公布的1900多对SSR引物中筛选出一套在玉米染色体上均匀分布的多态性高、带型分布合理的建库用的核心引物,并利用引物设计软件对入选引物位点重新设计出适于相同扩增条件的新引物,最终建立起基于多重PCR和五色荧光技术的高通量的DNA指纹检测平台。以此为主要内容,申报专利《玉米真实性检测试剂盒及其检测方法》。
(4) 开发了一套功能强大、界面友好的玉米品种DNA指纹数据库管理系统,该系统的品种查询、品种比较、亲子查询、亲子鉴定等功能已完成测试。
(5) 制定了一套统一的建库标准化规范和要求,为不同实验室合作和数据整合提供基础。
(6) 搜集整理国内主要玉米杂交种及自交系1360份,并初步建立了玉米品种标准DNA指纹数据库。
(7) 探索研究了SSR技术在玉米品种一致性鉴定中的应用,提出了基于SSR标记的玉米品种一致性分级标准。