黃瓜新品種‘津優401’種子純度的SSR鑒定

崔興華　韓毅科　杜勝利　魏愛民　陳正武　劉楠

摘要：為了改變現有的田間檢測周期長以及受氣候條件影響的弊端，建立一種高效、準確的純度檢測方法，采用SSR分子標記技術對黃瓜新品種‘津優401種子的純度鑒定結果進行比較。結果表明：在備選的100對引物中有12對引物在親本間出現多態性互補的條帶，尤其引物N67和N87，由于它們的特異性強、條帶清晰的特點以及與田間鑒定的高度吻合被選為鑒定‘津優401黃瓜新品種種子純度的標記引物，從而將以往該品種種子純度鑒定的時間從2～3個月縮短到4～5h。

關鍵詞：黃瓜；‘津優401；純度；SSR標記

黃瓜是我國保護地種植面積最大的蔬菜之一，一年內可以多茬栽培，需種量大，供應期長。隨著人民需求的多樣化，對黃瓜品種類型的需求也逐漸趨向多種多樣，因此育種單位要根據不同地區的需求進行定向的育種和繁育籽種。這樣不僅增加了育種單位育種工作量，同時也加大了育種單位保證種子質量的難度，而種子的純度作為衡量種子內部質量重要的指標之一也越來越受到種子生產單位和使用者的重視。既準確又快速的鑒定商品種子純度的方法成為種子銷售前保證種子質量的關鍵。

近些年隨著分子標記技術的研究深入，使得利用分子標記來對黃瓜商品種進行純度鑒定成為了一種快速、準確的方法。天津科潤農業科技股份有限公司多年來致力于分子標記在黃瓜種子純度鑒定上的應用研究，逐步開發了一套完善的種子純度鑒定體系。‘津優401是天津科潤農業科技股份有限公司黃瓜研究所最新研制的露地專用黃瓜新品種，為保證‘津優401的商品種質量，現以‘津優401父本、母本以及‘津優401為材料，利用SSR技術篩選‘津優401的特異引物用于‘津優401種子的純度鑒定。

1.材料與方法

1.1試驗材料

‘津優401黃瓜及其父、母本。天津科潤農業科技股份有限公司培育品種。

1.2DNA提取

采用CTAB法提取種子基因組DNA。將‘津優401及其父、母本種子分別放入恒溫箱內催芽36h以上，取種子發芽的根尖部位1cm左右放置EP管內，加入200μL CTAB提取液充分研磨、混勻，放置65℃水浴5min；加入200μL氯仿：異戊醇（24：1）倒置混勻；放置離心機中12000r·min^-1離心5min后取上清液100μL；向上清液中加入70μL異丙醇（-20℃）充分混勻，靜止5 min后，8000r·min^-1離心5min；倒掉上清液倒置風干后加入1×TE溶解DNA。

1.3‘津優401特異引物的篩選

以上述‘津優401及其父、母本的基因組DNA為模板，按照表1所示的SSR擴增體系以及表2所示的反應條件進行PCR擴增。擴增結束后，將變性劑加人擴增產物變性后采用5%變性聚丙烯酰胺凝膠進行電泳分離。觀察父、母本以及‘津優401的條帶位置篩選特異引物。

1.4‘津優401特異引物的驗證

隨機抽取100粒‘津優401種子同時用篩選獲得的特異引物和田間種植進行品種純度的鑒定，比較2種方法的鑒定結果，驗證利用SSR技術進行‘津優401種子純度鑒定的準確性，并將此方法應用到商品種的純度鑒定當中。

2.結果與分析

2.1‘津優401特異引物的篩選

利用100對SSR引物對‘津優401黃瓜新品種進行特異引物的篩選。通過PCR擴增以及電泳分離，在備選的100對引物當中，有12對引物在親本之間表現為共顯性分離，‘津優401的帶型表現為雙親的互補。在存在共顯性分離的12對SSR引物當中有2對引物N67和N87（圖1）由于條帶清晰并且特異性強被選為鑒定黃瓜‘津優401純度的特異引物。

2.2‘津優401特異引物的驗證

同時用上述篩選獲得的2對SSR引物采用分子標記和田間栽培的方式對100粒‘津優401種子進行純度鑒定，結果顯示SSR技術鑒定種子純度與田間鑒定方式的準確度都能達到96%以上（表3）。

2.3‘津優401商品種純度檢測

自‘津優401黃瓜新品種育成銷售開始就采用SSR技術在室內進行種子的純度鑒定工作，并同時輔助田間鑒定進行驗證，2011年至今4年間累計使用SSR技術檢測‘津優401商品種10t以上，大大縮短了從采種到銷售的時間，提高了效率，節約了資源。

3.討論

田間檢測雖然具有簡單、直觀以及便于觀察的優點，但是也存在周期長、工作量大、成本高、容易受環境因素影響以及需要大量土地等缺點。人民大眾對黃瓜品質的多樣化和多變性要求日漸強烈，使得育種單位在第一年繁育的籽種類型不一定滿足第二年人民大眾對黃瓜商品性的要求，因此育種單位必須找到一種快速、高效并且準確的種子純度鑒定方法，使其能在當年就能對種子純度鑒定后進行籽種銷售。本研究利用SSR分子標記的方法進行黃瓜籽種的純度鑒定，結果表明在備選的100對引物中有2對引物（N67和N87）在‘津優401和親本中能夠表現特異性明顯的多態性，并且通過與田間檢測的相互對比，準確率極高。最后確定此兩對引物可以用于該品種的籽種純度鑒定。這樣就將原來的田間檢測的時間從2～3個月縮短至5-6h就能夠完成，最大程度的保證了該品種能夠及時投放市場，滿足人民群眾對黃瓜籽種的需求。

此外，天津科潤黃瓜研究所經過多年的研究，將整個SSR分子標記檢測體系在以往的基礎上進行了改進，在不影響檢測結果的前提下從檢測時間和檢測成本上都進行了優化。首先將人工研磨改為使用45孔研磨機進行研磨，從以往人工研磨每樣20s縮短至45樣30s，效率提高近30倍；其次本研究將電泳分離膠從瓊脂糖凝膠改為聚丙烯酰胺凝膠，這樣點樣量從原來的每塊膠的20-40個樣擴大到近1000個樣，效率提高了20倍以上；其三還通過優化品種基因組DNA提取過程的離心和水浴時間，從原來的10min縮短至5min，時間節約了一半。通過這些技術上的改進優化檢測流程大大提高了檢測效率，不僅大量節約了檢測時間，同時也降低了檢測成本。