甜瓜与西瓜F1品种种子遗传纯度的分子检测
甜瓜和西瓜是重要的瓜菜，具有显著的杂种优势，一代杂交种长势强、抗逆性好、产量高、果实品质好、耐贮藏等，在生产中已广泛使用。由于大部分杂交种是人工制种，纯度难以控制。常规的种子纯度鉴定主要采用田间(植)株形态鉴定等方法，该方法周期长、工作量大、需要耗费大量的人力物力、受季节影响、人工观察难免目测误差。因此，迅速、准确、简便检测西甜瓜种子的遗传纯度成为种子工作中十分重要的课题。
本研究以西瓜与甜瓜为材料，对影响PCR反应的主要因子—Mg2+、dNTPs和引物浓度进行分析，优化建立起RAMP反应体系。分别设计3个浓度梯度:Mg2+为0.8，2.0，4.0 mmol·L-1; dNTPs为0.08，0.2，0.4 mmol·L-1;引物为0.08，0.16，0.32μmol·L-1。筛选出对于西、甜瓜的RAMP优化体系为(20μl):引物0.32μmol·L-1，dNTPs0.2 mmol·L-1，Mg2+2.0 mmol·L-1，DNA10 ng，Taq DNA聚合酶0.8U;同时对PCR反应扩增程序中的退火温度进行了研究。结果表明在RAMP-PCR反应中，退火温度在38-50℃范围内扩增效果差异明显，其中退火温度44℃适合于西瓜RAMP分析，而甜瓜RAMP-PCR分析最适退火温度为43℃。
综合运用RAPD、SRAP与RAMP三种分子标记技术，对甜瓜一代杂交品种‘海蜜2号’进行了遗传纯度分析。共选用358个引物(组合),其中96对SRAP、118对RAMP、144个RAPD，对‘海蜜2号’杂交种及其亲本进行特异标记筛选。选出了2对SRAP引物组合(em6/fc8和em7/pm36)、2对RAMP引物组合(RP193/rm24和RP538/m1)与2个RAPD引物(RP204和RP401)，能在F1单株中扩增出父、母本特异标记，用于进行杂交一代种子遗传纯度鉴定。综合3种分子标记的结果，在210个单株中，em6/fc8、em7/pm36、RP193/rm24、RP204与RP4015个引物（组合）检测到6个单株是假杂种;而组合RP538/m1只发现5个单株是假杂种，这可能是因为父母本还存在一些杂合位点。综合标记分析，可以确定这6个单株是假杂种，甜瓜杂交种‘海蜜2号’种子批的遗传纯度为97.1％。本研究结果与田间鉴定结果高度一致，表明利用多种分子标记进行杂交一代种子的遗传纯度检测，可以克服单一分子标记分析的缺点，而且简便、快速、准确性高。
以西瓜杂交种‘苏蜜5号’及其亲本为材料，利用SRAP、RAMP与RAPD3种分子标记技术对其进行了遗传纯度分析。从152对SRAP引物组合、200对RAMP引物组合、300个随机RAPD引物筛选出2对SRAP引物组合（em1/pm36和em7/sa20)、2对RAMP引物组合（RP560/N4和RP538/K46）和2个RAPD引物（RP976和 RP1077)，可在F1杂种中同时产生父、母本特异条带。利用这6个引物（组合）对‘苏蜜5号’F1杂种单株进行了检测。综合3种分子标记的结果，在210个F1单株中有7个单株表现为假杂种，表明这批西瓜杂交种种子的遗传纯度为96.7％。分析结果与田间性状调查结果基本一致，表明利用多种分子标记可以进行杂交种品种种子遗传纯度快速、准确鉴定。
本文研究结果表明，利用分子标记（RAPD、RAMP、SRAP等）技术对甜瓜与西瓜F1品种种子进行遗传纯度鉴定十分有效，不但省时省力、成本低、不受天气影响而且准确度高，综合利用多种分子标记方法可使纯度检测结果更加准确。
纯度检测;分子标记;甜瓜;西瓜;种子工作
南京农业大学
硕士
蔬菜学
柳李旺
2012
中文
S652;S651
65
2013-11-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）