291個葡萄品種SSR分子指紋數據集

摘要：中國在全球葡萄產業中占據重要地位，栽培面積和產量均居世界前列。作為果樹產業的關鍵分支，葡萄產業對于農民的增收和鄉村振興起到了支柱作用。國外品種的引進和自主培育極大地豐富了我國的葡萄品種儲備，為產業發展奠定了基礎。但品種增多也帶來了品種同質化及鑒定困難，傳統的形態特征鑒定方法已不再適應當前的需求。本研究對291份鮮食葡萄種質資源提取DNA，利用30對熒光標記的SSR分子標記進行了PCR和熒光毛細管電泳檢測，構建品種分子指紋圖譜。本研究構建的分子指紋圖譜數據庫共包含8 730條信息，進一步分析表明，所選用的30個引物位點平均基因型個數為10.7個，雜合度范圍為0.21到0.62，平均雜合度為0.38。依據30個引物位點基因型個數，216個品種被推測為二倍體，75個為多倍體，發現二倍體品種間的相似度普遍較低，而多倍體品種的相似度則相對較高。這項研究的成果不僅為葡萄品種鑒定提供了準確依據，而且為種質資源的親緣關系分析提供了數據支撐，對葡萄產業理論研究和實際應用均具有重要意義。

關鍵詞：葡萄、品種鑒定、SSR分子標記、遺傳多樣性

數據摘要：

1""引言

中國作為世界上最主要的葡萄栽培國之一，葡萄栽培面積和產量穩居世界前列^[1]。葡萄產業在我國果樹產業中也具有舉足輕重的地位，是農民增收和鄉村振興的支柱產業之一^[2]。我國的葡萄品種資源豐富^[3]，尤其是在鮮食葡萄領域，包括國外引進的一些優良品種，以及國內科研院所、高校和企業自主培育的眾多品種^[4-6]，為我國葡萄產業的發展提供了有力保障。

然而，隨著葡萄品種數量的激增，品種之間的同質化問題日益嚴重，這給葡萄品種的鑒定與分類帶來了挑戰^[7]。形態特征是葡萄品種鑒定的主要方法^[8-10]，但易受環境條件及主觀因素的影響，并且由于葡萄品種數量增加導致品種之間形態差異逐漸縮小，僅依靠形態學特征進行鑒定變得越來越困難。DNA分子標記技術越來越受到重視，為葡萄種質資源的遺傳多樣性研究及品種鑒定提供了新的有效途徑^[11-14]，特別是微衛星（SSR）標記，具有多態性、實驗的穩定性與重復性和操作的簡便性等優點^[15-16]。熒光SSR分子標記技術是將SSR和熒光標記技術相結合，高度智能化可以實現數據快速收集，并且工作效率高、數據準確，避免人工讀數造成誤差，適合大樣本量鑒定^[17-18]。

本研究利用《葡萄品種鑒定SSR分子標記法》^[19]中的30對葡萄SSR分子標記對291份鮮食葡萄種質資源進行了分子指紋圖譜構建，并對各標記位點的多態性及雜合度進行了詳盡的分析。此外，還對不同品種之間的遺傳相似度進行了探討。這些研究結果不僅為葡萄品種的準確鑒定提供了科學依據，也為親緣關系的研究和新品種的選育提供了寶貴的數據支持，對葡萄產業具有重要的理論意義和實際應用價值。

2""數據采集與處理方法

2.1 "材料

本研究所用葡萄品種資源共計291份，均于2022年6月采自河北省張家口市懷來縣城投農業開發有限公司葡萄資源圃。采樣要求：選取新梢頂端幼嫩葉片，保存在-75"℃超低溫冰箱備用。

2.2 "DNA提取

采用CTAB法進行DNA提取，用超純水稀釋至50ng/μL，-20"℃保存備用。

2.3 "PCR擴增及產物檢測

PCR反應體系為25 μL：10×Buffer（含Mg²⁺）2.5 μL，2.5 mmol/L dNTPs 2.0 μL，樣品DNA 1.0 μL，Taq酶（5 U/μL）0.2 μL，正向和反向引物（10 mmol/L）各1.0 μL，雙蒸水17.3 μL。PCR反應程序為94 ℃預變性4 min；94 ℃變性30 s，56 ℃退火30 s，72 ℃延伸45 s，共35個循環；72 ℃延伸10 min；4"℃保存。引物合成、熒光標記添加和熒光毛細管電泳檢測由生工生物工程公司完成。

2.4 "數據處理與統計分析

使用Microsoft Excel軟件進行數據整理和分析。

3""數據內容

3.1""SSR分子指紋數據庫構建引物

本研究使用《葡萄品種鑒定SSR分子標記法》中的30對SSR引物進行指紋數據庫構建，引物ID、引物名稱、引物序列和熒光標記信息見‘SSR引物序列.xlsx’。其中引物名稱包括：VVMD28、VVMD32、VVMD27、VrZAG79、VVMD7、VrZAG62、VVMD25、VVS2、VVMD5、VMC4F8、VrZAG93、Vchr3a、Vchr4a、Vchr6a、VVMD21、VVIB66、Vchr8a、Vchr9b、VMC1C10、VrZAG67、VMC4F3、Vchr13b、Vchr13c、VMC5G8、Vchr16a、Vchr17a、SCU06、Vchr18a、VVIP31、Vchr19b，分別對應引物ID從1到30。

3.2 "SSR分子指紋數據庫

291個葡萄品種的SSR分子指紋數據庫具體信息見‘SSR分子指紋.xlsx’，每個品種均有30條信息，共計8 730條信息。第一列為品種名稱，第二列為引物ID（與SSR引物序列.xlsx文件中的編號對應），第三列到第六列為基因型，也就是PCR產物的分子量。

3.3""各引物位點多態性分析

對30個引物位點在291個葡萄品種中的基因型個數進行了統計，結果如圖1所示，26：Vchr17a的基因型個數最少，僅有5個，9：VVMD5的基因型個數最多，共有17個，30個引物位點的平均基因型個數為10.7個。每個基因型的頻率統計結果在‘基因型頻率.xlsx’文件。

一個引物位點如果只檢測到一種基因型則定義為純合型，如果檢測到2個或2個以上基因型則定義為雜合型。對291個葡萄品種的30個引物位點的雜合度進行了統計，結果如圖2所示，雜合度的范圍為0.21—0.62，平均值為0.38，其中19：VMC1C10位點的雜合度最低，26：Vchr17a位點的雜合度最高。

3.4 "各品種倍性分析

綜合30個引物位點基因型個數可以初步判定品種的倍性，比如30個引物位點的基因型個數均不超過2個定義為二倍體，2個或2個以上引物位點的基因型個數超過2個定義為多倍體。216個品種可能是二倍體品種，75個品種是多倍體品種，具體結果可以查閱‘倍性鑒定結果.xlsx’文件。

3.5""各品種遺傳相似度分析

分別對二倍體和多倍體品種進行了相似度分析，品種兩兩比較，相同基因型個數越多，說明兩個品種的相似度越高，統計相同基因型個數，分別構建了相似度矩陣，具體結果可以查閱‘二倍體品種相似度矩陣.xlsx’和‘多倍體品種相似度矩陣.xlsx’文件。圖3展示了二倍體和多倍體品種相似度矩陣熱圖，兩兩品種間相同基因型個數可視化為不同色階，可以看出，二倍體品種的相似度普遍比較低，而多倍體品種的相似度普遍比較高。圖4展示了二倍體和多倍體品種中相似度高的組合，二倍體品種中共有59個品種找到了高相似度品種，大部分僅兩兩之間相似度高，比如京豐和花澤2號、甜玫瑰和NY14528、卓越公主和黑玫香等，也存在3—5個品種之間的相似度高，比如克瑞斯無核、深紅無核、科瑞森、長克瑞森、深紅等幾個品種具有較高的相似度。多倍體品種中36個品種找到高相似度高品種，其中大部分品種，比如霸王、信濃樂、巨優（洛）、巨優（遼）、巨峰、黑奧林、鄭黑、醉金香、峰光等表現出與多個品種具有高相似度，說明多倍體品種的育種親本來源比較狹窄。

4""質量控制和技術驗證

本研究進行了三次獨立的DNA提取和PCR檢驗，最終結果是三次結果的相互校正，能夠保證結果的準確可靠。

5""數據價值與使用建議

本研究提供了291個葡萄品種30個SSR位點的分子指紋，可以作為品種鑒定的依據，也可以用于品種親緣關系分析和倍性推斷。

6""數據可用性

開放訪問，遵從PDDL協議。

https：//cstr.cn/17058.11.sciencedb.agriculture.00103；

https：//doi.org/10.57760/sciencedb.agriculture.00103。

數據作者分工職責

武亞敬，論文撰寫。

冀曉昊、于祎飛和王寶亮，數據分析。

時夢，DNA提取和PCR實驗。

王孝娣，數據質量控制。

李明亮和王賀，樣品采集。

劉鳳之、劉俊和王海波，實驗設計及論文構架。

倫理聲明

本研究未涉及倫理。

利益沖突聲明

作者聲明，全部作者均無會影響研究公正性的財務利益沖突或個人利益沖突。

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引用格式：武亞敬，冀曉昊，于祎飛，時夢，王孝娣，王寶亮，劉鳳之，李明亮，王賀，劉俊，王海波.291個葡萄品種SSR分子指紋數據集[J].農業大數據學報，2025，7（1）：112-117.DOI：10.19788/j.issn.2096-6369.100022.

CITATION："WU YaJing， JI XiaoHao， YU YiFei， SHI Meng，"WANG XiaoDi， WANG BaoLiang， LIU FengZhi， LI MingLiang， LI He， LIU Jun， WANG HaiBo. SSR Molecular Fingerprint Dataset for 291 Grape Varieties[J]. Journal of Agricultural Big Data， 2025，7（1）：112-117. DOI：10.19788/"j.issn.2096-6369.100022.

SSR Molecular Fingerprint Dataset for 291 Grape Varieties

WU YaJing JI XiaoHao YU YiFei SHI Meng WANG XiaoDi WANG BaoLiang LIU FengZhi LI MingLiang LI He LIU Jun WANG HaiBo

1.Hebei Academy of Forestry and Grassland Science， Shijiazhuang 050061， China; 2.Research Institute of Pomology， Chinese Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Horticultural Crops Germplasm Resources Utilization， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Xingcheng 125100， Liaoning， China; 3.Huailai County Urban Investment Agricultural Development Co.， Ltd.，Shijiazhuang 050061， China

Abstract： China occupies an important position in the global grape industry， with cultivation area and yield ranking among the top in the world. As a key branch of the fruit tree industry， the grape industry plays a pillar role in increasing farmers' income and rural revitalization. China's grape variety collection has grown， thanks to the introduction of grapes from other countries and new types developed within China. These additions have been a key factor in growing and strengthening the grape industry. However， the increase in variety has also brought about homogenization and identification difficulties， and traditional morphological feature identification methods are no longer suitable for current needs. This investigation entailed the extraction of DNA from 291 table grape germplasm samples. Employing 30 fluorescently-tagged SSR molecular markers， PCR amplification and fluorescent capillary electrophoresis were conducted to establish a molecular fingerprint database for these cultivars. The molecular fingerprint database constructed in this study contains a total of 8730 pieces of information. Further analysis shows that the average number of genotypes for the 30 selected primer loci is 10.7， with a heterozygosity range of 0.21 to 0.62 and an average heterozygosity of 0.38. Based on the number of genotypes at 30 primer loci， 216 varieties were speculated to be diploid， while 75 were polyploid. It was found that the similarity between diploid varieties was generally low， while the similarity between polyploid varieties was relatively high. The results of this study not only provide accurate basis for grape variety identification， but also provide important data for the analysis of genetic relationships of germplasm resources， which is of great significance for theoretical research and practical applications.

Keywords： grape， variety identification， ssr molecular markers， genetic diversity