十大技術(shù)之一（二）甜瓜資源與品種核酸指紋鑒定關(guān)鍵技術(shù)

高鵬 王學(xué)征 欒非時(shí)

在全基因組水平利用分子標(biāo)記技術(shù)，構(gòu)建甜瓜種質(zhì)核酸指紋庫(kù)，建立早期、快速、準(zhǔn)確的甜瓜種子純度、真實(shí)性及資源的遺傳血緣檢測(cè)技術(shù)。

1 關(guān)鍵技術(shù)核心

篩選出用于構(gòu)建甜瓜核酸指紋庫(kù)的核心引物是關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。利用20份具有代表性的甜瓜品種（系）篩選1219對(duì)SSR引物，得到多態(tài)性的引物470對(duì)。綜合考慮擴(kuò)增條帶統(tǒng)計(jì)難易、多態(tài)性信息含量（PIC）、整合遺傳連鎖圖譜（ICUGI，2011，http：//www.icugi.org/.）等多種因素，最終選擇其中18對(duì)擴(kuò)增多態(tài)性豐富的引物作為核心引物。經(jīng)過(guò)18對(duì)引物擴(kuò)增后，可以對(duì)供試甜瓜品種（系）中的每一份材料建立了一個(gè)能區(qū)別于其他供試材料的指紋圖譜代碼。

2 技術(shù)流程

2.1 核心引物合成

按照表1合成18對(duì)核酸指紋庫(kù)核心引物。

2.2 待測(cè)樣品DNA提取

供試材料每份取10粒種子播種于8 cm×8 cm營(yíng)養(yǎng)缽中，25 ℃、16 h/8 h光周期條件下生長(zhǎng)，待同一品種植株生長(zhǎng)到2葉1心時(shí)將每株幼嫩葉片摘下混勻，放入液氮中速凍，然后置于-80 ℃ 冰箱中保存。

DNA提取流程如下：

測(cè)定DNA原液濃度（分光光度計(jì)法），D260/OD280不足1.8或超過(guò)2.0的重新純化，將純化后的DNA稀釋到30 ng·μL備用。

2.3 PCR擴(kuò)增

以樣品DNA作為模板，分別用18對(duì)核心引物對(duì)樣品DNA進(jìn)行PCR反應(yīng)。反應(yīng)體系見(jiàn)表2，反應(yīng)條件見(jiàn)表3。

表2 PCR反應(yīng)體系

2.4 電泳

取PCR擴(kuò)增樣品加入上樣緩沖液（98%甲酰胺，10 mM EDTA，0.25% 溴酚藍(lán)，0.25% 二甲苯青）6 μL混合，95 ℃ 變性5 min，4℃ 低溫保存。用6% 的聚丙烯酰胺凝膠電泳，每個(gè)樣品取5 μl，恒功率70W電泳約90 min，終止電泳。變性聚丙烯酰胺凝膠電泳各操作步驟如下：

（1）清洗玻璃板：洗滌劑清洗制膠玻璃板，然后用蒸餾水沖洗干凈并晾干。（2）擦板：將晾干的制膠玻璃板平放，先用蒸餾水擦拭玻璃板1次，然后用無(wú)水乙醇擦拭玻璃板1次，再用氯仿：剝離硅烷（49/1，V/V）擦拭短板，用親和硅烷（6 mL無(wú)水乙醇，12 μL冰醋酸，12 μL親和硅烷）擦拭長(zhǎng)板。（3）灌膠：將長(zhǎng)板與短板用夾子夾好，放平，取6% 聚丙烯酰胺膠60 mL，加入600 μL 10% 過(guò)硫酸銨和80 μL TEMED輕輕混勻，將板的灌膠邊微抬起，把膠緩緩灌入，待膠全部灌入板之間時(shí)，將梳子插入合適的位置，最后將制膠板調(diào)至水平，凝膠2 h后可用于電泳。（4）預(yù)電泳：小心拔出梳子，將玻璃板兩面沖洗干凈，擦干，放入電泳槽裝好，在電泳槽加入1×TBE，在80 W恒功率下預(yù)電泳20～30 min。（5）正式電泳：將點(diǎn)樣孔中雜質(zhì)用洗耳球吹出，然后加入5 μL已變性的擴(kuò)增產(chǎn)物，70 W恒功率下電泳90 min。

2.5 銀染

（1）固定：電泳停止后將長(zhǎng)板立即放入10%固定液（2 L蒸餾水，200 mL冰醋酸），在搖床上固定30 min。（2）漂洗：將固定好的長(zhǎng)板用蒸餾水漂洗3次，每次2 min。（3）染色：將長(zhǎng)板放入染色液（2 L蒸餾水，2.3 g AgNO3）中，染色10 min。（4）漂洗：在蒸餾水中漂洗2～3次（不超過(guò)10 s）。（5）顯影：將漂洗好的長(zhǎng)板放入倒有預(yù)冷過(guò)的顯影液（2 L蒸餾水，32 g NaOH，用前3 min加入16 mL甲醛）中，定影10 min。（6）漂洗：將長(zhǎng)板在蒸餾水中漂洗2～3次（不超過(guò)10 s）。（7）晾板：將漂洗后的長(zhǎng)板撈出放好，室溫下自然風(fēng)干。（8）記錄：將晾干后的長(zhǎng)板照相保存，統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

2.6 指紋代碼記錄

每對(duì)SSR引物可以擴(kuò)增出不同的多態(tài)性條帶，依據(jù)擴(kuò)增條帶分子量從大到小的順序記錄各個(gè)條帶的分子量（單位為bp，在這里略去單位bp，只記錄數(shù)字），再將引物按照固定的順序進(jìn)行編號(hào)，依次為A、B、C……，記錄每份材料經(jīng)不同的SSR引物擴(kuò)增出現(xiàn)的條帶，如果一份材料經(jīng)同一引物擴(kuò)增同時(shí)出現(xiàn)多條條帶，則用“-”連接數(shù)字，這樣每個(gè)品種的DNA經(jīng)不同的引物擴(kuò)增后將會(huì)形成由字母和阿拉伯?dāng)?shù)字組成的一系列帶型編號(hào)，進(jìn)一步形成了該品種的SSR指紋圖譜代碼。例如：如某品種的SSR指紋圖譜代碼為A100B300-200C0…Q300R250，則表示該品種經(jīng)A引物擴(kuò)增出現(xiàn)了長(zhǎng)度為“100 bp”條帶，經(jīng)B引物擴(kuò)增出現(xiàn)了長(zhǎng)度為“300 bp”和“200 bp”2條條帶，經(jīng)C引物沒(méi)有擴(kuò)增出條帶……經(jīng)Q引物擴(kuò)增出現(xiàn)了長(zhǎng)度為“300 bp”的條帶，經(jīng)R引物擴(kuò)增出現(xiàn)了長(zhǎng)度為“250 bp”的條帶。

2.7 利用指紋代碼檢測(cè)種子

同物異名種子的判定：若獲得的指紋代碼與已知品種的指紋代碼完全一致則可初步判斷同物異名。同名異物種子的判定：若某品種的指紋代碼與其固有代碼不符則可判定同物異名。種子純度的檢測(cè)：選擇品種兩親本存在差異的一對(duì)SSR引物對(duì)雜交種進(jìn)行PCR檢測(cè)，則F1種子均應(yīng)為雜合帶型，若其中出現(xiàn)單一帶型則說(shuō)明種子不純。