金慶敏,林毓娥,王 瑞,鐘玉娟,吳廷全
(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院設(shè)施農(nóng)業(yè)研究所,廣東 廣州 510640 2.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所/廣東省蔬菜新技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510640)
【研究意義】黃瓜(CucumissativusL.)為葫蘆科黃瓜屬植物,起源于喜馬拉雅山南麓的印度北部、錫金、尼泊爾和中國云南地區(qū)[1-2],是世界上重要的蔬菜作物。中國為黃瓜最大的種植區(qū),根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織最新統(tǒng)計(jì)結(jié)果(https://www.fao.org/faostat/zh/#data/QCL/visualize),2021年全球黃瓜種植面積為217.22 萬 hm2,中國種植面積達(dá)129.25 萬 hm2,占比59%;全球黃瓜總產(chǎn)量為9 352.88 萬 t,中國黃瓜產(chǎn)量達(dá)7559.77 萬 t,占比81%。因此,黃瓜在我國具有重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值[3]。世界范圍內(nèi)主要作物的優(yōu)良品種大多通過雜交育種的方法育成[4]。傳統(tǒng)的品種純度和真?zhèn)舞b定是以形態(tài)學(xué)標(biāo)記為依據(jù),這種鑒定方法從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)角度看具有穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)[5],但從遺傳學(xué)角度看,品種的純度和真?zhèn)舞b定實(shí)質(zhì)上是對(duì)品種基因型的鑒定,且只有通過鑒定DNA 分子本身才能準(zhǔn)確可靠地鑒定品種的基因型[3,6-7]。有限的親本資源和雜交品種的不斷涌現(xiàn),使得品種尤其是雜交種子之間的遺傳差異越來越小,蔬菜種子的真實(shí)性與品種純度鑒定也越來越難[8],加之黃瓜為自花授粉作物,人工去雄不及時(shí),常會(huì)出現(xiàn)假雜種,導(dǎo)致種子遺傳純度降低,給生產(chǎn)造成巨大損失[9]。為保證優(yōu)良品種能夠產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益,開發(fā)快速、準(zhǔn)確、有效的品種鑒定方法顯得尤為重要?!厩叭搜芯窟M(jìn)展】DNA 分子標(biāo)記技術(shù)是隨著分子生物學(xué)發(fā)展而興起的新型鑒定方法,具有簡便、快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)[10]。目前常用的分子標(biāo)記技術(shù)包括擴(kuò)增片段長度多態(tài)性(Amplified fragment length polymorphism,AFLP)、相關(guān)序列擴(kuò)增多態(tài)性(Sequence related amplified polymorphism,SRAP)、序列特征化擴(kuò)增區(qū)域(Sequence characterized amplified region,SCAR)和簡單重復(fù)序列(Simple sequence repeat,SSR)等[6,11]。SSR 分子標(biāo)記具有共顯性、分布廣泛、多態(tài)性高等特征,且SSR 分子標(biāo)記穩(wěn)定性高、操作簡單、重復(fù)性好,且對(duì)DNA 質(zhì)量要求低,可準(zhǔn)確高效地鑒別大量等位基因[12-13]。鑒于以上優(yōu)勢,SSR 分子標(biāo)記已在水稻[14-18]、玉米[19-21]、小麥[22-23]、棉花[24-25]、茄子[26]、白菜[27-31]、冬瓜[8]、節(jié)瓜[32]、絲瓜[33]、苦瓜[34]等多種作物上得到應(yīng)用。近年來,SSR 標(biāo)記也被廣泛應(yīng)用于黃瓜[1,3,35-38],如在黃瓜純度鑒定[3,35]、重要基因定位[39-41]、種質(zhì)資源多樣性分析[42-45]等方面應(yīng)用較多。周勝軍等[12]在699 對(duì)SSR 引物中篩選出3 對(duì)引物在‘浙秀1 號(hào)’雜交種及其父母本之間表現(xiàn)出穩(wěn)定的共顯性,其在‘浙秀1號(hào)’黃瓜雜交種的帶型均為父母本的互補(bǔ)帶,表明3 對(duì)引物可用于‘浙秀1 號(hào)’黃瓜雜交種的種子純度鑒定,且與田間鑒定結(jié)果一致。孟淑春等[1,38]利用66 對(duì)SSR 引物對(duì)‘京研綠翡翠’黃瓜品種進(jìn)行分子標(biāo)記篩選,得到10 對(duì)穩(wěn)定的SSR 引物可用于該品種種子的純度鑒定;利用72對(duì)SSR 引物對(duì)‘京研冬美9 號(hào)’黃瓜品種進(jìn)行分子標(biāo)記篩選,得到2 對(duì)引物可用于該品種種子的純度鑒定,且上述篩選到的引物鑒定結(jié)果均與田間鑒定結(jié)果一致。李春等[36]從240 個(gè)黃瓜SSR分子標(biāo)記篩選到2 對(duì)SSR 分子標(biāo)記(Cs100 和Cs109),可對(duì)‘川綠15 號(hào)’華南型黃瓜品種進(jìn)行種子純度鑒定,且2 對(duì)標(biāo)記的分子鑒定結(jié)果與田間形態(tài)鑒定結(jié)果一致,并可將‘川綠15 號(hào)’與其他品種的黃瓜種子區(qū)分開。以上均為發(fā)掘利用SSR 分子標(biāo)記、建立快速高效的黃瓜種子純度鑒定方法提供了重要的理論依據(jù)?!颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】黃瓜種子純度和真實(shí)性鑒定一直是黃瓜商業(yè)化制種中亟待解決的科學(xué)問題。傳統(tǒng)的種子純度鑒定方法存在一定的局限性和不足之處,無法完全確保黃瓜種子的純度和真實(shí)性[38]。目前,市場上黃瓜品種居多,存在一品多名或一名多品的情況,且黃瓜遺傳背景狹窄,尤其是華北型黃瓜,遺傳相似性較高,用傳統(tǒng)方法鑒定存在一定難度,利用分子標(biāo)記的方法可從根本上解決這個(gè)問題。同時(shí),本單位所育成的‘粵秀3 號(hào)’黃瓜品種具有生長勢強(qiáng)、產(chǎn)量高、抗病抗逆性強(qiáng)的特點(diǎn),是華南地區(qū)推廣面積較多的品種[46]。為實(shí)現(xiàn)‘粵秀3號(hào)’黃瓜在生產(chǎn)制種中增質(zhì)提效,以進(jìn)一步推廣該黃瓜品種,本研究擬采用SSR 分子標(biāo)記技術(shù),以‘粵秀3 號(hào)’及其父母本為試驗(yàn)材料,建立一種準(zhǔn)確、快速和可靠的方法,用于檢測和鑒定‘粵秀3 號(hào)’黃瓜雜交種子的純度和真實(shí)性。【擬解決的關(guān)鍵問題】本研究圍繞如何選擇適合的SSR 分子標(biāo)記,以最大程度地提高‘粵秀3 號(hào)’黃瓜雜交種子鑒定的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性;如何建立一套標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)流程,確保不同實(shí)驗(yàn)室和操作人員之間的結(jié)果具有一致性;如何驗(yàn)證該方法在不同批次和環(huán)境下的適用性和穩(wěn)定性,以確保其在實(shí)際種子鑒定中的可行性等關(guān)鍵問題展開試驗(yàn)。為降低‘粵秀3 號(hào)’黃瓜種子純度鑒定成本,提高種子純度鑒定時(shí)效性及穩(wěn)定性,利用公開的SSR 標(biāo)記引物資源,篩選用于‘粵秀3 號(hào)’純度和真實(shí)性鑒定的特異性引物,并建立一套高效準(zhǔn)確的黃瓜品種種子純度鑒定方法,為SSR 標(biāo)記在黃瓜品種鑒定和‘粵秀3 號(hào)’的市場化推廣提供技術(shù)支撐。
本研究所用黃瓜品種為廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所育成的華北型黃瓜雜種一代‘粵秀3號(hào)’,其父本材料為C-8,母本材料為A-2。父本C-8植株生產(chǎn)強(qiáng)勢,葉色深綠,葉片較小,抗病性強(qiáng),皮色深綠有光澤,為長春密刺系統(tǒng)變異植株中所選出的單株。母本A-2 是在100 多份資源材料鑒定的基礎(chǔ)上選出的,原始材料來源于亞洲蔬菜中心,主要表現(xiàn)為早熟、分支強(qiáng)、主側(cè)蔓結(jié)果[46]。‘粵秀3 號(hào)’黃瓜早熟,主側(cè)蔓結(jié)瓜,連續(xù)結(jié)果性強(qiáng),回頭瓜多,瓜型呈長棒狀,勻稱,外形美觀,皮色深綠有光澤,刺瘤密,白刺,單瓜重400~450 g,肉厚,味甜脆嫩,商品性好,耐貯運(yùn),較抗枯萎病、霜霉病、炭疽病、白粉病等多種病害,是華南地區(qū)推廣面積較多的品種。
1.2.1 基因組DNA 的提取 所有材料均于2022年7 月中旬浸種催芽播種于穴盤,在蔬菜研究所重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng),待種子發(fā)芽后取兩片子葉用于DNA 提取。采用德國進(jìn)口研磨儀RETSCH(萊馳)MM400 將樣品研磨后,參考姚春鵬等[34]DNA 提取方法提取黃瓜基因組DNA,用DL2000 核酸蛋白分析儀測定OD260、OD280的值,1%瓊脂糖電泳檢測DNA 質(zhì)量。
1.2.2 SSR 分子標(biāo)記引物的篩選 在黃瓜基因組數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站(http://www.cucurbitgenomics.org/)下載SSR 分子標(biāo)記序列,選用200 對(duì)均勻分布在黃瓜染色體上的SSR 分子標(biāo)記引物送生工生物工程(上海)股份有限公司合成。參考‘粵秀3 號(hào)’黃瓜及其父母本材料,將所提取基因組DNA 各取10 份混合,分別形成‘粵秀3 號(hào)’及其父母本材料的混合池,按照父母本帶型互補(bǔ)的原則用于篩選‘粵秀3 號(hào)’黃瓜的特異性SSR 分子標(biāo)記。
1.2.3 PCR 擴(kuò)增及丙烯酰胺電泳 PCR 擴(kuò)增反應(yīng)體系為20 μL:基因組DNA(100 ng/μL):1.0 μL,Mg2+(20 mmol/L):1.5 μL,dNTP(2.5 mmol/L):2.0 μL,SSR 上下游引物(10 mmol/μL):0.4 μL,Taq 酶(5U/ μL):0.2 μL,10×PCR buffer:2.0 μL,加ddH20 補(bǔ)足至20 μL。
PCR 擴(kuò)增程序?yàn)椋?4 ℃預(yù)變性5 min;94 ℃變性30 s、55℃退火30 s、72℃延伸40 s,35 個(gè)循環(huán);72 ℃保持7 min,4℃保存待檢測。擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)8%非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳(120 V,1.5 h);電泳結(jié)束后,丙烯酰胺凝膠經(jīng)0.1% AgNO3銀染15 min,然后用2% NaOH、0.4% 甲醛、0.04%Na2CO3顯色,清水沖洗干凈后在燈箱拍照分析。
1.2.4 DNA 片段的回收及測序 將父母本互補(bǔ)的兩條差異條帶在丙烯酰胺凝膠上用手術(shù)刀割下,然后用DNA 回收試劑盒(全式金EasyPure Quick Gel Extraction Kit)將DNA 片段回收,然后將所回收條帶連接至T 載體(全式金pEASY-T1 Cloning Kit),轉(zhuǎn)化DH5α(全式金Trans5α Chemically Competent Cell)大腸桿菌,挑取陽性單克隆菌落送生工生物工程(上海)股份有限公司測序。
1.2.5 種子純度鑒定 隨機(jī)選取42 ?!浶? 號(hào)’黃瓜種子提取基因組DNA,用篩選出的SSR 分子標(biāo)記對(duì)‘粵秀3 號(hào)’黃瓜種子及其父母本參照1.2.4方法進(jìn)行PCR 擴(kuò)增及丙烯酰胺電泳,染色并讀帶,判定‘粵秀3 號(hào)’黃瓜種子純度。
1.2.6 田間形態(tài)鑒定 選取‘粵秀3 號(hào)’黃瓜種子260 粒,于2022 年7 月中旬浸種催芽,播種于穴盤育苗。8 月上旬(長出1~3 片真葉)移栽238株‘粵秀3 號(hào)’黃瓜于廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所白云基地。采用深溝高畦,畦寬1.8~2.0 m,畦高30 cm,株距30 cm,進(jìn)行常規(guī)化管理。在盛果期隨機(jī)選取100 株‘粵秀3 號(hào)’黃瓜植株,通過田間性狀(主要包括瓜型、瓜長、皮色、刺瘤、瓜重等)鑒定其種子純度。
1.2.7 SSR 分子標(biāo)記特異性鑒定 選取市場上同種類型的黃瓜品種(‘中農(nóng)108’‘園豐6 號(hào)’‘津綠5 號(hào)’‘中農(nóng)8 號(hào)’‘津研四號(hào)’)種子及其他49 份黃瓜種質(zhì)材料提取DNA,用所篩選的SSR 引物對(duì)‘粵秀3 號(hào)’及其親本進(jìn)行PCR 擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)。并對(duì)擴(kuò)增條帶進(jìn)行檢測,檢驗(yàn)所篩選的SSR 分子標(biāo)記對(duì)‘粵秀3 號(hào)’黃瓜種子純度鑒定的特異性和有效性。
瓊脂糖凝膠電泳檢測結(jié)果顯示,所提取的‘粵秀3 號(hào)’黃瓜基因組DNA 條帶清晰,無明顯拖帶和降解現(xiàn)象(圖1)。DNA 質(zhì)量檢測結(jié)果顯示,其OD260/OD280比值在1.79~1.98 之間,且瓊脂糖膠的條帶單一,表明所提取的DNA 純度高、雜質(zhì)少、質(zhì)量好,滿足本試驗(yàn)對(duì)基因組DNA 的質(zhì)量要求。
圖1 ‘粵秀3 號(hào)’基因組DNA 檢測Fig.1 Genomic DNA testing of ‘Yuexiu No.3’
以‘粵秀3 號(hào)’黃瓜父母本為模板,利用合成的200 對(duì)SSR 引物進(jìn)行PCR 擴(kuò)增及檢測,篩選出12 對(duì)父母本條帶差異性引物。將此12 對(duì)引物在F1中進(jìn)行驗(yàn)證,經(jīng)多次重復(fù)比較,篩選雜交種與父母本呈現(xiàn)共顯性互補(bǔ)帶型分離的引物組合,最終篩選出3B-10、2B-41 兩對(duì)SSR 引物(表1)。這兩對(duì)引物所擴(kuò)增出的條帶清晰、穩(wěn)定性和重復(fù)性好,在父母本中有共顯性差異。3B-10 引物在母本A-2 材料中擴(kuò)增到特異性條帶P1-A,在父本C-8 材料中擴(kuò)增到特異性條帶P2-B(圖2A);2B-41 引物在母本A-2 材料中擴(kuò)增到特異性條帶P1-C,在父本C-8 材料中擴(kuò)增到特異性條帶P2-D(圖2B)。
表1 ‘粵秀3 號(hào)’SSR 分子標(biāo)記的引物序列Table 1 Sequences for SSR molecular markers of ‘Yuexiu No.3’
圖2 引物3B-10(A)和2B-41(B)對(duì)‘粵秀3 號(hào)’及其親本的PCR 擴(kuò)增Fig.2 PCR amplification of‘ Yuexiu No.3’ and its parents with primers 3B-10 (A) and 2B-41 (B)
取‘粵秀3 號(hào)’黃瓜材料基因組DNA,用3B-10、2B-41 兩 對(duì)SSR 引物進(jìn)行PCR 檢測。3B-10 引物在44 份‘粵秀3 號(hào)’黃瓜F1代基因組DNA 擴(kuò)增結(jié)果中,43 株具有父母本雙方的特異條帶P2-B 與P1-A(圖3),1 株僅具有母本特異性條帶P1-A,得出‘粵秀3 號(hào)’黃瓜種子純度為97.73%;2B-41 引物的檢測結(jié)果與3B-10 引物結(jié)果一致(圖4)。綜上,本研究所篩選的兩對(duì)SSR 分子標(biāo)記均可穩(wěn)定、準(zhǔn)確地對(duì)‘粵秀3 號(hào)’黃瓜進(jìn)行種子純度鑒定。
圖3 引物3B-10 對(duì)‘粵秀3 號(hào)’親本及其雜交F1 代種子的純度鑒定Fig.3 Purity identification for the seeds from ‘Yuexiu No.3’ parents and their hybrid F1 generation by primer 3B-10
圖4 引物2B-41 對(duì)‘粵秀3 號(hào)’親本及其雜交F1 代種子的純度鑒定Fig.4 Purity identification for the seeds from ‘Yuexiu No.3’ parents and their hybrid F1 generation by primer 2B-41
田間性狀(主要包括瓜型、瓜長、皮色、刺瘤、瓜重等)鑒定結(jié)果顯示,隨機(jī)選取的100 株‘粵秀3 號(hào)’黃瓜植株中有98 株為雜交種,2 株性狀表現(xiàn)為母本類型,其田間純度為98%;用3B-10、2B-41 兩對(duì)SSR 分子標(biāo)記對(duì)44 份‘粵秀3 號(hào)’黃瓜種子純度鑒定,結(jié)果顯示,43 份為雜交種,1 份為母本類型,種子純度為97.73%,與田間性狀鑒定結(jié)果一致。表明這兩對(duì)SSR 分子標(biāo)記可準(zhǔn)確地對(duì)‘粵秀3 號(hào)’黃瓜進(jìn)行分子純度鑒定。
在‘粵秀3 號(hào)’黃瓜中增加性狀相似的‘中農(nóng)108’‘園豐6 號(hào)’‘津綠5 號(hào)’‘中農(nóng)8 號(hào)’‘津研四號(hào)’黃瓜品種種子作為假種子,同時(shí)使用3B-10、2B-41 兩對(duì)SSR 分子標(biāo)記對(duì)‘粵秀3 號(hào)’及其他49 份種質(zhì)材料進(jìn)行鑒定。結(jié)果顯示,3B-10、2B-41 兩對(duì)引物在‘粵秀3 號(hào)’中為雜合互補(bǔ)帶型,在‘中農(nóng)108’‘園豐6 號(hào)’‘津綠5 號(hào)’‘中農(nóng)8 號(hào)’中為父本或母本的純合條帶,在‘津研四號(hào)’中則無條帶顯示(圖5),表明3B-10、2B-41 為‘粵秀3 號(hào)’的特異性分子標(biāo)記,可明顯區(qū)分 ‘粵秀3 號(hào)’種子與其他參試黃瓜品種。
圖5 引物3B-10(A)和2B-41(B)對(duì)‘粵秀3 號(hào)’的特異性鑒定Fig.5 Specificity verification of primers 3B-10 (A) and 2B-41 (B) for ‘Yuexiu No.3’
利用3B-10 及2B-41 對(duì)‘粵秀3 號(hào)’黃瓜與其他49 份黃瓜種質(zhì)資源的真實(shí)性進(jìn)行鑒定,結(jié)果(圖6、圖7)發(fā)現(xiàn),僅‘粵秀3 號(hào)’黃瓜具有父母本的兩個(gè)條帶,其他49 份黃瓜種質(zhì)資源均未出現(xiàn)該兩條電泳條帶。但3B-10 在49 份黃瓜種質(zhì)資源中多態(tài)性較高,未能有效區(qū)分7×8、24×25、36×37 等組合的雜交種。表明本研究所篩選的兩對(duì)SSR 分子標(biāo)記中,2B-41 對(duì)‘粵秀3 號(hào)’黃瓜具有更好的特異性,可用于‘粵秀3 號(hào)’黃瓜真實(shí)性鑒定。
圖6 引物3B-10 對(duì)‘粵秀3 號(hào)’的真實(shí)性鑒定Fig.6 Authenticity identification of ‘Yuexiu No.3’ by primer 3B-10
圖7 引物2B-41 對(duì)‘粵秀3 號(hào)’的真實(shí)性鑒定Fig.7 Authenticity identification of ‘Yuexiu No.3’ by primer 2B-41
為明確3B-10、2B-41 兩對(duì)SSR 分子標(biāo)記在‘粵秀3 號(hào)’黃瓜及其父母本中所擴(kuò)增到的DNA序列及其差異,本研究對(duì)父母本中所擴(kuò)增到的差異條帶進(jìn)行膠回收,將DNA 片段連接至T 載體測序并對(duì)比分析。結(jié)果(圖8、圖9)表明,3B-10在父母本中所擴(kuò)增到的差異條帶P1-A(160 bp)比P2-B(190 bp)在49~79 bp 處缺少5 個(gè)6 堿基(GTGAGG)的簡單重復(fù)序列;2B-41 在父母本中所擴(kuò)增到的差異條帶P1-C(218 bp)則比P2-D(206 bp)在120~131 bp 處缺少12 個(gè)堿基。
圖8 引物3B-10 擴(kuò)增父母本DNA 差異片段的序列比對(duì)Fig.8 Sequence alignment of parental DNA differential fragments amplified by primer 3B-10
圖9 引物2B-41 擴(kuò)增父母本DNA 差異片段的序列比對(duì)Fig.9 Sequence alignment of parental DNA differential fragments amplified by primer 2B-41
目前,我國蔬菜種子市場處于瓶頸期,種子質(zhì)量是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要元素,其質(zhì)量的優(yōu)劣程度直接影響到農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。種子純度鑒定不僅是保證種子質(zhì)量不可或缺的一部分,而且在品種權(quán)保護(hù)、品種登記管理、種質(zhì)資源多樣性分析及種子生產(chǎn)中有重要價(jià)值[38]。相對(duì)于周期長、成本高、易受環(huán)境影響的傳統(tǒng)種子純度鑒定方法,以SSR 分子標(biāo)記為基礎(chǔ)的種子純度鑒定方法快速、高效、低成本且操作簡單,是目前商品種種子純度鑒定的理想方法[8]。
隨著黃瓜產(chǎn)業(yè)發(fā)展及生產(chǎn)的需求,越來越多的新品種涌入市場,同時(shí)也存在劣種、假種等現(xiàn)象,在黃瓜育種及制種過程中黃瓜品種純度的鑒定顯得尤為重要[9]。利用SSR 分子標(biāo)記對(duì)黃瓜進(jìn)行分子純度鑒定,結(jié)果更為準(zhǔn)確,且與田間鑒定結(jié)果一致。李海梅等[9]基于黃瓜線粒體父系遺傳特性,從線粒體基因組中的72 對(duì)SSR 引物中篩選出4 對(duì)引物,在30 份黃瓜品種中呈現(xiàn)多態(tài)性,其中利用引物mtSSR4 和mtSSR10 對(duì)4 份黃瓜F1種子純度進(jìn)行鑒定,結(jié)果顯示黃瓜F1種子的帶型與其父本一致,可將摻入雜交組合中的假種子區(qū)分開。但其種子鑒定結(jié)果有一定的局限性,不能排除F1種子中摻入雜交種父本的情況,而本研究所篩選到的引物可嚴(yán)格區(qū)分出雜交種子的父母親本。周勝軍等[12]從699 對(duì)SSR 引物中篩選出3 對(duì)引物,其可有效鑒定出‘浙秀1 號(hào)’黃瓜雜交種及其父母親本,引物穩(wěn)定性良好且種子純度鑒定結(jié)果與田間鑒定結(jié)果一致,但其未對(duì)所篩選引物的特異性進(jìn)行鑒定,僅限于對(duì)父母本的區(qū)分,不能與其他品種黃瓜種子相區(qū)分。本研究使用與‘粵秀3 號(hào)’黃瓜田間性狀類似的5 個(gè)黃瓜品種及其他49 份黃瓜種質(zhì)資源對(duì)3B-10、2B-41 兩對(duì)SSR 分子標(biāo)記的特異性進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明所篩選到的SSR 分子標(biāo)記2B-41 不僅可鑒定其純度,也可有效地將‘粵秀3 號(hào)’與其他相似黃瓜品種區(qū)分開來,說明該標(biāo)記對(duì)‘粵秀3 號(hào)’黃瓜品種有良好的特異性,實(shí)現(xiàn)了其對(duì)品種的真實(shí)性鑒定。陳鴻鴕等[37]利用100 對(duì)SSR 引物對(duì)黃瓜品種‘SH23’及其親本進(jìn)行篩選,得到5 對(duì)在‘SH23’及其親本和對(duì)照品種間多態(tài)性較高的SSR 引物,均可有效鑒別出‘SH23’及其他品種,表明SSR 標(biāo)記可用于黃瓜品種的真實(shí)性鑒定。本研究所建立的‘粵秀3號(hào)’黃瓜種子純度鑒定方法,在科學(xué)取樣的基礎(chǔ)上得到種子純度鑒定結(jié)果,其準(zhǔn)確率可達(dá)100%。此外,本研究解析了3B-10、2B-41 兩對(duì)SSR 分子標(biāo)記在‘粵秀3 號(hào)’黃瓜父母本中的差異條帶,與前人已報(bào)道的黃瓜種子純度鑒定相比,豐富了SSR 分子標(biāo)記的內(nèi)涵,明確了具體的DNA 差異片段序列信息,增強(qiáng)了SSR分子標(biāo)記在鑒別和區(qū)分黃瓜品種遺傳背景差異的能力。‘粵秀3 號(hào)’為華南地區(qū)主要的黃瓜栽培品種,該分子標(biāo)記的開發(fā)可有效解決制種后的種子質(zhì)量檢測滯后問題,大幅節(jié)約時(shí)間及人工成本,為‘粵秀3 號(hào)’在華南地區(qū)的推廣提供技術(shù)支撐。
本研究從200 對(duì)SSR 分子標(biāo)記引物中篩選得到可用于‘粵秀3 號(hào)’黃瓜種子純度鑒定的兩對(duì)引物3B-10 和2B-41。3B-10 引物在父、母本中可分別擴(kuò)增出190 bp 和160 bp 的特異性條帶,而2B-41 引物在父、母本中則分別能夠擴(kuò)增出206 bp 和 218 bp 的特異性條帶,這些條帶均可作為特異標(biāo)記使用;兩對(duì)引物均能夠有效區(qū)分 ‘粵秀3號(hào)’雜交種子與其父本、母本,且該結(jié)果與田間生物學(xué)鑒定結(jié)果一致。2B-41 可用于‘粵秀3 號(hào)’的真實(shí)性鑒定,可有效地將其與其他品種種子所區(qū)分。本研究所開發(fā)的3B-10 和2B-41 兩對(duì)SSR分子標(biāo)記引物可快速、準(zhǔn)確、有效地對(duì)黃瓜‘粵秀3 號(hào)’雜交種子的純度進(jìn)行鑒定,且操作簡單、成本較低,能夠替代傳統(tǒng)雜交種子純度鑒定的方法,具有極高的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值。