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适于玉米杂交种复杂样品纯度鉴定的SSR复合检测方案的建立

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玉米科学 2024年第1期32卷 74-81页

作者：施昕晨王蕊葛建镕张云龙任洁王璐易红梅王凤格北京市农林科学院玉米研究中心/玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室北京100097

为了解决玉米复杂样品纯度中存在遗传不稳定及回交株等难以鉴定的问题,通过分析3998份国家和省级审定玉米品种,结合快速提取、多重扩增体系等技术,构建一套适用于复杂样品纯度检测的复合检测方案。分析53份不同来源的郑单958纯度测试样... 详细信息

为了解决玉米复杂样品纯度中存在遗传不稳定及回交株等难以鉴定的问题,通过分析3998份国家和省级审定玉米品种,结合快速提取、多重扩增体系等技术,构建一套适用于复杂样品纯度检测的复合检测方案。分析53份不同来源的郑单958纯度测试样品,结果表明,对于复杂样品使用单个位点进行纯度判定时,不同位点间结果会有较大差别,使用3个或3个以上位点综合判定时能够有效获得准确稳定的纯度检测结果。复合检测方案能够在时间和成本未大幅增加、仅增加少数引物的条件下获得多个SSR标记指纹,使复杂样品得到更加全面、精准解析,从而为种子生产中复杂样品的质量问题提供解决方案。

关键词：玉米杂交种复杂样品纯度 SSR标记复合检测方案

叶绿体标记在玉米种质资源快速分组中的应用分析

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作物学报 2024年第7期50卷 1867-1876页

作者：王蕊孙擘张云龙张茗起范亚明田红丽赵怡锟易红梅匡猛王凤格北京市农林科学院玉米研究所/农业农村部农作物DNA指纹创新利用重点实验室(部省共建)/玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室北京100097 中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室河南安阳455000

叶绿体标记具有遗传保守性高且不受核基因重组干扰等特点,适于对玉米种质资源进行分类管理。本研究基于Maize6H-60K芯片对玉米叶绿体标记筛选获得叶绿体分组候选位点,使用上述位点对3549份玉米种质资源进行聚类分析,将玉米种质资源划分... 详细信息

叶绿体标记具有遗传保守性高且不受核基因重组干扰等特点,适于对玉米种质资源进行分类管理。本研究基于Maize6H-60K芯片对玉米叶绿体标记筛选获得叶绿体分组候选位点,使用上述位点对3549份玉米种质资源进行聚类分析,将玉米种质资源划分为B、D、H、C、T共5个类群。通过基因型信息对比筛选出29个叶绿体分组特异标记(Varietal Chloroplast Panel,VCP)并设计KASP引物。开发兼容芯片、KASP平台的快速分组分析算法,算法结果与聚类分析一致。挑选5个类群特异位点利用序贯法对种质资源进行快速分组检测,构建玉米种质资源快速分组方法,减少了95%的检测量,为玉米种质资源提供一种新型高效的分组管理方法。

关键词：玉米种质资源叶绿体标记 KASP 分组方案

用于玉米品种真实性鉴定的最优核心SNP位点集的研发

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作物学报 2024年第5期50卷 1115-1123页

作者：田红丽杨扬范亚明易红梅王蕊金石桥晋芳张云龙刘亚维王凤格赵久然北京市农林科学院玉米研究所/农业农村部农作物DNA指纹创新利用重点实验室(部省共建)/玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室北京100097 全国农业技术推广服务中心北京100125

品种真实性是种子质量监测的一个重要指标。为建立准确可靠、快速简便、高通量、低成本的玉米品种真实性鉴定技术,本文利用200个核心SNP位点构建的5816个玉米杂交品种,3274个自交系的指纹数据,基于遗传算法、品种识别率评估确定了一套... 详细信息

品种真实性是种子质量监测的一个重要指标。为建立准确可靠、快速简便、高通量、低成本的玉米品种真实性鉴定技术,本文利用200个核心SNP位点构建的5816个玉米杂交品种,3274个自交系的指纹数据,基于遗传算法、品种识别率评估确定了一套高鉴别力的核心SNP位点集,包含96个SNP位点。这96个SNPs全部位于基因内区域,相对均匀分布在10对染色体上。采用上述杂交品种和自交系的指纹数据评估显示这96个位点具有较高多态性和品种区分能力,PIC、MAF、DP平均值分别为0.36、0.40、0.60和0.36、0.39、0.48,对杂交品种、自交系的品种识别率达到99.14%和99.24%。两两样品成对比较结果显示,99.99%的品种间差异位点数目≥3个,杂交品种和自交系中96.74%和95.67%的成对比较差异位点数目集中在30~65个和30~60个。基于221个主推杂交品种的40个SSR位点、96个SNP位点的基因型数据分析结果显示,这2组标记集的鉴定结果具有较高的一致性。综上所述,本研究报道了一套具有位点数量最少、区分能力最强,兼容多平台、适于自动化分型等优点的最优核心SNP集。期望位点集将在玉米品种真实性监测、种子质量控制中得到广泛应用,进而维护玉米种子市场秩序、保障育种者权利以及保护农民利益。

关键词：玉米品种真实性鉴定 SNP位点集高鉴别力

基于KASP平台的转基因纯合体高通量检测方法的建立

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玉米科学 2024年第8期32卷 31-37页

作者：孙铭勖葛建镕朱维佳王蕊赵怡锟金肇阳赵紫薇朱少喜赵久然王凤格吉林农业大学农学院长春130118 北京市农林科学院玉米研究所/玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室北京100097 扬州大学农学院江苏扬州225009 黑龙江大学现代农业与生态环境学院哈尔滨150008

以转基因玉米DBN9501为材料,设计一套包含1条位于基因组的共用引物、两条分别位于外源插入序列与外源插入序列等位基因组序列的竞争性引物,能分别扩增出外源片段与基因组片段的纯合体检测引物,建立一种基于KASP平台的高通量转基因玉米... 详细信息

以转基因玉米DBN9501为材料,设计一套包含1条位于基因组的共用引物、两条分别位于外源插入序列与外源插入序列等位基因组序列的竞争性引物,能分别扩增出外源片段与基因组片段的纯合体检测引物,建立一种基于KASP平台的高通量转基因玉米纯合体检测方法。利用DBN9501BC1和15份其他转基因玉米样品进行引物评估、体系优化以及特异性验证。结果显示,所设计的引物既能特异性地对DBN9501进行成分检测,又能对DBN9501BC1代中的纯合阳性、杂合阳性以及阴性3种基因型进行准确鉴别。

关键词：转基因玉米纯合体检测高通量 KASP平台分子标记

基于HTP标记对玉米DH、RIL和BC群体遗传规律的比较分析

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玉米科学 2024年第2期32卷 8-15页

作者：张云龙马世鹏许理文赵怡锟王蕊朱少喜霍永学张立平郭瑞佳李莉王元东番兴明王凤格北京市农林科学院玉米研究所/玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室北京100097 中国农业大学农学院种子科学与技术研究中心北京100193 北京市农林科学院杂交小麦研究所/杂交小麦分子遗传北京市重点实验室北京100097 云南省农业科学院粮食作物研究所昆明650205

以先玉335双单倍体(Doubled Haploids,DH)群体、掖107×昌7-2重组自交系(Recombined inbred lines,RIL)群体和京724×京92回交1代(Backcross,BC)群体为试材,采用全基因组覆盖的新型区块标记——单倍型标签多态性(haplotype-tag polymorphisms,HTP)标记,从基因型分离比、亲本遗传片段和重组交换3个角度解析DH、RIL、BC群体的遗传规律。结果表明,DH群体虽然偏分离高于BC群体,平均交换频率低于RIL群体,但该群体样本中不存在杂合和外源片段,均为纯合片段;平均亲本遗传片段长度为384个HTP,高于RIL群体;单代上拥有最高的重组交换次数,相较于其他群体,在群体特点和创制成本等方面具有较多优势。

关键词：玉米 DH RIL BC HTP标记遗传规律

吉林省玉米种质资源SSR和SNP分子身份证的构建及应用

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中国农业科学 2024年第2期57卷 236-249页

作者：张茗起王蕊张春宵孙擘任洁李淑芳王璐朱少喜张江斌施昕晨王海杰张云龙田红丽赵怡锟匡猛王元东易红梅李晓辉王凤格北京市农林科学院玉米研究所/农业农村部农作物DNA指纹创新利用重点实验室(部省共建)/玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室吉林省农业科学院玉米研究所吉林省农业科学院作物资源研究所

【目的】农作物种质资源具有重要的战略地位。吉林省玉米种质资源库主要存储具有北方春玉米区特色的种质资源。鉴于在传统农作物种质资源管理过程中难以获取真实身份信息的现状，利用分子标记技术构建种质资源分子身份证可以有效鉴定种... 详细信息

【目的】农作物种质资源具有重要的战略地位。吉林省玉米种质资源库主要存储具有北方春玉米区特色的种质资源。鉴于在传统农作物种质资源管理过程中难以获取真实身份信息的现状，利用分子标记技术构建种质资源分子身份证可以有效鉴定种质资源真实身份，强化种质资源的分类管理。通过深度发掘吉林省玉米种质资源库的优异资源，推动共享利用。【方法】以吉林省玉米种质资源库中的2 918份玉米种质资源为研究对象，采用玉米品种鉴定检测标准中推荐的40对SSR标记，以及61 214个SNP标记来构建其分子身份证。根据获得的分子身份证信息将种质资源划分为核心、同近源、异质和群体等类进行管理，并进一步针对核心种质进行遗传多样性分析。【结果】为2 918份种质资源构建了SSR分子身份证，为除异质性种质外的2 502份种质资源构建了SNP分子身份证。分别制定了玉米种质资源SSR和SNP分子身份证的建设规范。其中，SSR分子身份证由40个SSR位点指纹转化为三位数字和一位字母的编码组合构成，并以二维码形式存储；SNP分子身份证由61 214个SNP位点指纹转化为可视化的条形码。根据样品纯合度和指纹特异性等特征，将样品划分为1 561份核心类、705份同近源类、416份异质类及236份群体类种质资源。遗传多样性分析表明，以旅大红骨群、黄改群为代表的国内种质资源是该库的主要种质资源，占全部核心种质资源的64.38%。【结论】提出了玉米种质资源分子身份证构建流程，为吉林省玉米种质资源库2 918份种质资源构建了全部的SSR分子身份证和2 502份SNP分子身份证；建立了核心、同近源、异质、群体四类种质资源筛选方案，实现了种质资源的分类管理。

关键词：玉米种质资源吉林 SSR SNP 分子身份证

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玉米矮花叶病抗性QTL的初步分析

玉米矮花叶病抗性QTL的初步分析

作者：王凤格中国农业科学院

学位级别：硕士

玉米矮花叶病（MDMV）是玉米产区普遍发生的病毒病，近年来已成为影响我国玉米产量和品质的重要病害之一。分子标记技术及QTL定位方法的发展为深入研究该病害的抗性遗传规律提供了有效的手段。本研究利用黄早四×掖 107的F2分离群体（... 详细信息

玉米矮花叶病（MDMV）是玉米产区普遍发生的病毒病，近年来已成为影响我国玉米产量和品质的重要病害之一。分子标记技术及QTL定位方法的发展为深入研究该病害的抗性遗传规律提供了有效的手段。本研究利用黄早四×掖 107的F2分离群体（共184个单株）构建分子遗传图谱，并进行MDMV-B的 QTL定位及遗传效应分析。主要结果如下： 1．用56个多态性SSR位点对F2群体作基因型分析，这些位点的等位基因在F2群体中的分布为黄早四等位基因占51.2％，掖107等位基因占48.8％，近似为1∶1。卡方测验表明，4个位点表现基因偏分离（1∶1），占7％;10 个位点表现基因型偏分离（1∶2∶1），占18％，以第4，5和9染色体表现突出。 2．用Joinmap软件构建SSR连锁图谱，把56个多态性位点分成9个连锁群，其中第7染色体上的标记划入两个连锁群中，而第2和4染色体未构成连锁群。拟合到图谱上的位点共42个。第1染色体最长（187.7cM），拟合了7 个位点，平均图距23cM;其次是第10染色体（99.5cM），拟合了7个位点，平均图距16.6cM;第3和第6染色体上（长度分别为46.2和40.7cM）均拟合了7个位点，且位点相对集中，平均图距为9.2和8.1cM。 3．采用单一标记法，区间作图法，复合区间作图法进行QTL分析：单一标记法在第3，6，10染色体上检测到显著或极显著位点：区间作图法和复合区间作图法均检测到4个QTL，分别位于染色体3（2个），6（1个），10（1 个）上，基因作用方式为加性或部分显性，加性效应较大，显性效应作用较小。位于第3染色体上的2个QTL效应较大，贡献率之和超过40％。三种方法得到的结果具有较高的一致性。 4．采用BSA法进行主效基因定位，利用在亲本间表现多态性的54对SSR 引物进行抗感池筛选，得到4个在抗感池间表现多态性的引物：1035，phi053， phi029，phi099。连锁分析表明，抗MDMV-B基因距离1035和phi053较近，图距为21.5cM和25.1cM。这一结果与QTL定位的结果基本一致。 5．抗MDMV-B的QTL分别位于染色体箱3.04，6.01，10.04区域，其中 3.04和6.01被认为是玉米抗病虫基因聚集区。定位结果验证了抗性基因群的存在。

关键词：玉米玉米矮花叶病 SSR QTL

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中国玉米品种标准DNA指纹库构建研究进展

华中农业大学学报 2004年第Z1期23卷 68-73页

作者：赵久然王凤格郭景伦北京市农林科学院玉米研究中心北京100089 北京市农林科学院玉米研究中心北京100089 北京市农林科学院玉米研究中心北京100089

本文概述了北京市农林科学院玉米研究中心在"中国玉米品种DNA指纹库构建研究"方面的工作进展.该项目通过长期深入系统的研究,确定了建库材料的选择标准;并通过各种标记方法比较,确定SSR标记作为建库标记;进而优化SSR技术体系,确定一套... 详细信息

本文概述了北京市农林科学院玉米研究中心在"中国玉米品种DNA指纹库构建研究"方面的工作进展.该项目通过长期深入系统的研究,确定了建库材料的选择标准;并通过各种标记方法比较,确定SSR标记作为建库标记;进而优化SSR技术体系,确定一套核心引物;还在多重PCR反应及DNA指纹检测试剂盒开发、利用杂交种F1代种子果皮组织鉴定亲本自交系、依赖性派生品种鉴定等方面进行了探索性研究.在上述研究基础上,该项目在纯度及真伪检测、国家区试品种一致性及真实性监控及新品种DUS测试等领域已开始了系统的应用.

关键词：玉米,DNA指纹库,SSR

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DNA指纹技术在玉米品种权保护中的应用

玉米科学 2009年第6期17卷 136-139页

作者：王凤格赵久然易红梅宋伟北京市农林科学院玉米研究中心北京100097

在测试实践和国际交流的基础上,针对现行形态测试系统存在的问题,提出了实现DNA指纹技术在玉米品种权保护中大规模应用的策略,新的分子测试方案的实施将可能从根本上简化品种权保护从申请到授权的整个流程。

关键词：玉米品种权保护 DNA指纹