基于SSR荧光标记毛细管电泳的马铃薯品种遗传多样性分析及分子身份证构建

doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2024-0113

摘要/Abstract

摘要：

【目的】对引进的马铃薯品种进行遗传多样性分析和评价。【方法】使用SSR荧光标记毛细管电泳法分析51份引进的马铃薯品种的遗传多样性，并构建分子身份证。【结果】41对引物共扩增出327个等位位点，311个等位位点在相同位置存在差异性，多态性比例是95.11%；引物多态性信息指数（PIC）在0-0.89之间，平均为0.71；Shannon's（I）在0-0.54之间，平均为0.32。在遗传相似系数GS为0.76时，将供试材料分为6大类，第I类包括14个品种；第II类包括30个品种，第III类包括3个品种，第V类包括2个品种；第IV类和第VI类各包含1个品种。聚类分析发现维拉斯、定薯4号、克新33号和东农312这4个品种可作为马铃薯育种材料。【结论】筛选到3对核心引物STM0037、SSR0387、SSR01054可用于构建51个马铃薯品种的指纹图谱和分子身份证。

关键词: 马铃薯, SSR, 毛细管电泳, 遗传多样性, 分子身份证

Abstract:

【Objective】 Genetic diversity analysis and evaluation of introduced potato varieties is a necessary method for screening good parental materials. 【Method】SSR fluorescent marker capillary electrophoresis was used to analyze the genetic diversity of 51 introduced potato varieties and construct molecular ID cards. 【Result】The 41 pairs of primers amplified a total of 327 alleles, and 311 alleles were differentiated at the same position, and the percentage of polymorphism was 95.11%. The primer polymorphism information index（PIC）ranged from 0 to 0.89, with an average of 0.71. Shannon's（I）ranged from 0 to 0.54, with an average of 0.32. The genetic similarity coefficient（GS）of the introduced potato varieties was 0.32. In the genetic similarity coefficient GS of 0.76, the test materials were categorized into six major groups: Group I having 14 varieties, group II having 30 varieties, group III having three varieties, group V having two varieties, and group IV and VI having one variety each. Cluster analysis revealed that four varieties, Vilas, Dingshu 4, Kexin 33 and Dongnong 312 could be used as potato breeding materials. 【Conclusion】Three pairs of core primers, STM0037, SSR0387 and SSR01054, were selected to construct fingerprints and molecular IDs of 51 potato varieties.

Key words: potato, SSR, capillary electrophoresis, genetic diversity, molecular identity card

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图/表 7

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序号 Code	引物 Primer	上游引物 Forward primer（5'-3'）	下游引物 Reverse primer（5'-3'）	荧光标记 Tag	染色体 Chr.	长度 Length/bp
P1	PM0950	GGAGGGAAAAATTAGGTATTGATGG	CCTTTGAGGCTTTGACCGTATCTA	FAM（blue）	VI	91-133
P2	STM1091	GGACAATCCATAAATCTCAG	AGCAGCAGCAGCCTCTCCTA	FAM（blue）	XII	108
P3	SSR12419	TGCACTTTCTTTGTCACCATTC	TGACCTACTGTATGCTTTGGAA	FAM（blue）	IX	105-174
P4	PM0936	AGTTGTGTCTCAATCCTTTCACGA	TGCTTAAAAATCTGACTTTGGTGTTC	FAM（blue）	XII	103-132
P5	SSR15406	TCCATATGCAAGTGGCAAAA	CACGTTGGATCCAGGAGGTA	FAM（blue）	X	173-190
P6	PM0642	GCATCCGTTAATTTCGGAAAAA	AACCCTAGTCATTTGGGTGGATCT	FAM（blue）	XII	118-139
P7	PM0998	TCAATATACTTGGTCAGCAGCCTGT	CTTTCCCATATCCAGAGAGTGAGG	FAM（blue）	III	125-146
P8	PM1152	CGAAGAATATTTCTTTTTGAATACATCA	GGTACATTTTGTATCAATTTGTTCAGG	FAM（blue）	I	138-158
P9	STM1106	TCCAGCTGATTGGTTAGGTTG	ATGCGAATCTACTCGTCATGG	FAM（blue）	X	138-190
P10	PM0938	CTTATGTTTTGATCTATTACACATGGCA	ACTCGAGACCTCTGATTTATGGGA	FAM（blue）	VII	143-179
P11	SSR0675	GCTGTGTTTTCAATTTCTTCAGCA	GTCTCGTTGTTCATCAAA	FAM（blue）	VI	137-150
P12	PM0678	CCATCATGAGCCTTGCTTACATTT	CAACAAGGCACAAAGCTAACAGAA	FAM（blue）	VIII	143-162
P13	STWIN12G	TGTTGATTGTGGTGATAA	TGTTGGACGTGACTTGTA	FAM（blue）	XI	155-164
P14	SSR17995	GGCTTTTGTGTGTTTAGGACG	GGTCTCTTTCCGGCCACTA	FAM（blue）	VI	117-194
P15	SSR05305	TGCCCAGCTCTAGATTCCAT	CAATGTTACAGACTCGCAGGA	FAM（blue）	II	164-190
P16	PM0355	TCGAAATACTATCACGGACCAACA	TGACATCAACTCACGTTCACTATCTTT	FAM（blue）	II	178-221
P17	SSR08337	CGTTAAGGAGGAGGAGGAAAA	CCAAATAACGTGTTGAGCCC	FAM（blue）	IV	179-203
P18	SSR05059	CCTTTCTGTTCTTCGTTCCG	TGACTCAAAAGGTTTTTCGAACT	FAM（blue）	IX	177-224
P19	SSR01054	TAGGGATGAGCTTCAACTCG	CGGTTCTGACTTGGACTAATGA	FAM（blue）	VII	187-219
P20	PM0878	TTCCTTTGGGGAATTTGTCTTTTT	TCAAGAAAGAGCTTGCGTGATATTC	FAM（blue）	I	175-212
P21	STM1052	CAATTTCGTTTTTTCATGTGACAC	ATGGCGTAATTTGATTTAATACGTAA	FAM（blue）	IX	207-254
P22	STM5120	ATCCTTCTATGGCGTTCCAA	ATTGCTCAAGAATGGCCAC	FAM（blue）	VII	89-139
P23	STI032	TGGGAAGAATCCTGAAATGG	TGCTCTACCAATTAACGGCA	FAM（blue）	V	107-125
P24	STM1058	ACAATTTAATTCAAGAAGCTAGG	CCAAATTTGTATACTTCAATATGA	FAM（blue）	III	105-118
P25	STI033	TGAGGGTTTTCAGAAAGGGA	CATCCTTGCAACAACCTCCT	FAM（blue）	VII	109-130
P26	STG0016	AGCTGCTCAGCATCAAGAGA	ACCACCTCAGGCACTTCATC	FAM（blue）	I	117-154
P27	STM2013	TTCGGAATTACCCTCTGCC	AAAAAAAGAACGCGCACG	FAM（blue）	VII	140-165
P28	STI017	TATGGAAATTCCGGTGATGG	GACGGTGACAAAGAGGAAGG	FAM（blue）	XI	160-172
P29	STM0019a	AATAGGTGTACTGACTCTCAATG	TTGAAGTAAAAGTCCTAGTATGTG	FAM（blue）	VI	156-246
P30	STM1104	TGATTCTCTTGCCTACTGTAATCG	CAAAGTGGTGTGAAGCTGTGA	FAM（blue）	VIII	159-176
P31	STM1053	TCTCCCCATCTTAATGTTTC	CAACACAGCATACAGATCATC	FAM（blue）	III	166-169
P32	STM3012	CAACTCAAACCAGAAGGCAAA	GAGAAATGGGCACAAAAAACA	FAM（blue）	IX	161-264
P33	STI0012	GAAGCGACTTCCAAAATCAGA	AAAGGGAGGAATAGAAACCAAAA	FAM（blue）	IV	162-187
P34	STM2022	GCGTCAGCGATTTCAGTACTA	TTCAGTCAACTCCTGTTGCG	FAM（blue）	II	174-299
P35	STM1049	CTACCAGTTTGTTGATTGTGGTG	AGGGACTTTAATTTGTTGGACG	FAM（blue）	I	170-198
P36	STPoAc58	TTGATGAAAGGAATGCAGCTTGTG	ACGTTAAAGAAGTGAGAGTACGAC	FAM（blue）	V	220-245
P37	STG0025	TGGAATCCGAATTACGCTCT	AGGTTTTACCACTCGGGCTT	FAM（blue）	X	187-199
P38	STG0026	ACTGCCGCAAAAAGTGAAAA	GCCGCTAGGTGGAGTAGATG	FAM（blue）	VII	272-287
P39	STM0037	AATTTAACTTAGAAGATTAGTCTC	ATTTGGTTGGGTATGATA	FAM（blue）	XI	66-92
P40	SSR0387	CGCACGTATAGAATTAGAATTAAGAAA	CCCCTCGCATTAGAATTTTG	FAM（blue）	IX	137-164
P41	SSR0707	AGAAATTGGCAGAGCATTTAGCTG	GGATTAGACAAACCTTCTTTTCCACA	FAM（blue）	III	131-163

序号 Code	引物 Primer	上游引物 Forward primer（5'-3'）	下游引物 Reverse primer（5'-3'）	荧光标记 Tag	染色体 Chr.	长度 Length/bp
P1	PM0950	GGAGGGAAAAATTAGGTATTGATGG	CCTTTGAGGCTTTGACCGTATCTA	FAM（blue）	VI	91-133
P2	STM1091	GGACAATCCATAAATCTCAG	AGCAGCAGCAGCCTCTCCTA	FAM（blue）	XII	108
P3	SSR12419	TGCACTTTCTTTGTCACCATTC	TGACCTACTGTATGCTTTGGAA	FAM（blue）	IX	105-174
P4	PM0936	AGTTGTGTCTCAATCCTTTCACGA	TGCTTAAAAATCTGACTTTGGTGTTC	FAM（blue）	XII	103-132
P5	SSR15406	TCCATATGCAAGTGGCAAAA	CACGTTGGATCCAGGAGGTA	FAM（blue）	X	173-190
P6	PM0642	GCATCCGTTAATTTCGGAAAAA	AACCCTAGTCATTTGGGTGGATCT	FAM（blue）	XII	118-139
P7	PM0998	TCAATATACTTGGTCAGCAGCCTGT	CTTTCCCATATCCAGAGAGTGAGG	FAM（blue）	III	125-146
P8	PM1152	CGAAGAATATTTCTTTTTGAATACATCA	GGTACATTTTGTATCAATTTGTTCAGG	FAM（blue）	I	138-158
P9	STM1106	TCCAGCTGATTGGTTAGGTTG	ATGCGAATCTACTCGTCATGG	FAM（blue）	X	138-190
P10	PM0938	CTTATGTTTTGATCTATTACACATGGCA	ACTCGAGACCTCTGATTTATGGGA	FAM（blue）	VII	143-179
P11	SSR0675	GCTGTGTTTTCAATTTCTTCAGCA	GTCTCGTTGTTCATCAAA	FAM（blue）	VI	137-150
P12	PM0678	CCATCATGAGCCTTGCTTACATTT	CAACAAGGCACAAAGCTAACAGAA	FAM（blue）	VIII	143-162
P13	STWIN12G	TGTTGATTGTGGTGATAA	TGTTGGACGTGACTTGTA	FAM（blue）	XI	155-164
P14	SSR17995	GGCTTTTGTGTGTTTAGGACG	GGTCTCTTTCCGGCCACTA	FAM（blue）	VI	117-194
P15	SSR05305	TGCCCAGCTCTAGATTCCAT	CAATGTTACAGACTCGCAGGA	FAM（blue）	II	164-190
P16	PM0355	TCGAAATACTATCACGGACCAACA	TGACATCAACTCACGTTCACTATCTTT	FAM（blue）	II	178-221
P17	SSR08337	CGTTAAGGAGGAGGAGGAAAA	CCAAATAACGTGTTGAGCCC	FAM（blue）	IV	179-203
P18	SSR05059	CCTTTCTGTTCTTCGTTCCG	TGACTCAAAAGGTTTTTCGAACT	FAM（blue）	IX	177-224
P19	SSR01054	TAGGGATGAGCTTCAACTCG	CGGTTCTGACTTGGACTAATGA	FAM（blue）	VII	187-219
P20	PM0878	TTCCTTTGGGGAATTTGTCTTTTT	TCAAGAAAGAGCTTGCGTGATATTC	FAM（blue）	I	175-212
P21	STM1052	CAATTTCGTTTTTTCATGTGACAC	ATGGCGTAATTTGATTTAATACGTAA	FAM（blue）	IX	207-254
P22	STM5120	ATCCTTCTATGGCGTTCCAA	ATTGCTCAAGAATGGCCAC	FAM（blue）	VII	89-139
P23	STI032	TGGGAAGAATCCTGAAATGG	TGCTCTACCAATTAACGGCA	FAM（blue）	V	107-125
P24	STM1058	ACAATTTAATTCAAGAAGCTAGG	CCAAATTTGTATACTTCAATATGA	FAM（blue）	III	105-118
P25	STI033	TGAGGGTTTTCAGAAAGGGA	CATCCTTGCAACAACCTCCT	FAM（blue）	VII	109-130
P26	STG0016	AGCTGCTCAGCATCAAGAGA	ACCACCTCAGGCACTTCATC	FAM（blue）	I	117-154
P27	STM2013	TTCGGAATTACCCTCTGCC	AAAAAAAGAACGCGCACG	FAM（blue）	VII	140-165
P28	STI017	TATGGAAATTCCGGTGATGG	GACGGTGACAAAGAGGAAGG	FAM（blue）	XI	160-172
P29	STM0019a	AATAGGTGTACTGACTCTCAATG	TTGAAGTAAAAGTCCTAGTATGTG	FAM（blue）	VI	156-246
P30	STM1104	TGATTCTCTTGCCTACTGTAATCG	CAAAGTGGTGTGAAGCTGTGA	FAM（blue）	VIII	159-176
P31	STM1053	TCTCCCCATCTTAATGTTTC	CAACACAGCATACAGATCATC	FAM（blue）	III	166-169
P32	STM3012	CAACTCAAACCAGAAGGCAAA	GAGAAATGGGCACAAAAAACA	FAM（blue）	IX	161-264
P33	STI0012	GAAGCGACTTCCAAAATCAGA	AAAGGGAGGAATAGAAACCAAAA	FAM（blue）	IV	162-187
P34	STM2022	GCGTCAGCGATTTCAGTACTA	TTCAGTCAACTCCTGTTGCG	FAM（blue）	II	174-299
P35	STM1049	CTACCAGTTTGTTGATTGTGGTG	AGGGACTTTAATTTGTTGGACG	FAM（blue）	I	170-198
P36	STPoAc58	TTGATGAAAGGAATGCAGCTTGTG	ACGTTAAAGAAGTGAGAGTACGAC	FAM（blue）	V	220-245
P37	STG0025	TGGAATCCGAATTACGCTCT	AGGTTTTACCACTCGGGCTT	FAM（blue）	X	187-199
P38	STG0026	ACTGCCGCAAAAAGTGAAAA	GCCGCTAGGTGGAGTAGATG	FAM（blue）	VII	272-287
P39	STM0037	AATTTAACTTAGAAGATTAGTCTC	ATTTGGTTGGGTATGATA	FAM（blue）	XI	66-92
P40	SSR0387	CGCACGTATAGAATTAGAATTAAGAAA	CCCCTCGCATTAGAATTTTG	FAM（blue）	IX	137-164
P41	SSR0707	AGAAATTGGCAGAGCATTTAGCTG	GGATTAGACAAACCTTCTTTTCCACA	FAM（blue）	III	131-163

序号 Code	引物 Primer	Na	Ne	He	I	多态位点 Polymorphic alleles	多态百分率 Percentage of polymorphic bands/%	PIC
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P8	PM1152	2	1.28	0.18	0.30	7	100	0.69
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P10	PM0938	2	1.33	0.21	0.34	8	100	0.75
P11	SSR0675	2	1.66	0.36	0.53	4	100	0.68
P12	PM0678	2	1.34	0.20	0.31	9	100	0.77
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P17	SSR08337	1.8	1.21	0.12	0.20	4	80	0.56
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均值 Mean		1.91	1.34	0.20	0.32	7.59	91.26	0.71

序号 Code	引物 Primer	Na	Ne	He	I	多态位点 Polymorphic alleles	多态百分率 Percentage of polymorphic bands/%	PIC
P1	PM0950	2	1.20	0.14	0.25	11	100	0.75
P2	STM1091	1	1	0	0	0	0	0.00
P3	SSR12419	2	1.27	0.16	0.27	9	100	0.70
P4	PM0936	2	1.45	0.27	0.42	9	100	0.83
P5	SSR15406	2	1.24	0.16	0.26	6	100	0.56
P6	PM0642	2	1.30	0.20	0.33	8	100	0.79
P7	PM0998	1.8	1.19	0.13	0.21	4	80	0.57
P8	PM1152	2	1.28	0.18	0.30	7	100	0.69
P9	STM1106	1.86	1.28	0.18	0.30	6	85.71	0.69
P10	PM0938	2	1.33	0.21	0.34	8	100	0.75
P11	SSR0675	2	1.66	0.36	0.53	4	100	0.68
P12	PM0678	2	1.34	0.20	0.31	9	100	0.77
P13	STWIN12G	2	1.23	0.15	0.24	7	100	0.59
P14	SSR17995	2	1.20	0.13	0.23	11	100	0.79
P15	SSR05305	1.9	1.21	0.14	0.23	9	90	0.71
P16	PM0355	2	1.30	0.19	0.30	10	100	0.78
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P33	STI0012	2	1.48	0.28	0.42	8	100	0.80
P34	STM2022	2	1.33	0.23	0.36	14	100	0.88
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P41	SSR0707	1.89	1.42	0.23	0.34	8	88.89	0.78
均值 Mean		1.91	1.34	0.20	0.32	7.59	91.26	0.71

序号Code	指纹图谱Fingerprint			序号Code	指纹图谱Fingerprint
序号Code	STM0037	SSR0387	SSR01054	序号Code	STM0037	SSR0387	SSR01054
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4	011000000	0001000010000	100010100	30	011010000	0001010110000	010000100
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