[00146411]大豆品种微卫星DNA指纹图谱的构建

籽种产业是北京现代农业的重点发展产业之一。由北京农学院谢皓教授主持完成的北京市自然基金资助项目“大豆品种微卫星DNA指纹图谱的构建”（项目编号：5052006）针对当前大豆种子的真实性、品种纯度鉴定以及伪劣种子鉴别等方面技术较落后的现状，进行了大豆种子真实性以及品种纯度鉴定方法研究、大豆品种标准图谱制备和SSR-DNA图谱数据库的开发研究。该课题建立了一套简便、准确以及不受季节影响的大豆种子质量检测的新方法，为北京市籽种产业、种子质量工程的发展提供了一种籽种产业质量检测新技术和新方法，该课题研究成果已经直接运用于农业生产实践中，具有很好的社会经济效益。 该课题主要成果包括： （1）提出了“一种大豆种子真实性和品种纯度鉴定新方法”。该课题采用SSR分子标记技术以大豆种子为鉴定样品提取DNA。由于DNA 扩增产物采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳，方便简捷，费用较低，易于在种子生产企业推广应用。 “一种鉴定大豆种子真实性和/或品种纯度的方法”于2008年获得国家知识产权局授权的发明专利（ZL2006 1 0088869.1） （2）完成了大豆品种标准图谱的制备。该标准图谱采用非变性聚丙烯酰胺凝胶胶片分析，即每个品种的扩增产物在8％非变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳，胶版面积小（20×20cm）便于数据分析比较；DNA扩增产物没有经过变性，DNA片段会出现线性和螺旋结构2种类型，电泳后出现的多态性更高，易于发现有效引物。 （3）开发和构建了DNA图谱指纹数据库。 该课题利用微软NET Framework编程体系，Visual Studio 2005 开发软件，XML数据存储语言和ADO.NET数据库交互技术，以分子量和相对迁移率及条带数为基本数据信息，开发了一个SSR-DNA图谱数据库。数据库系统总体分为三层：表现层，中间层和数据层。表现层使用的Data Grid View控件进行展现数据；中间层为Data Set作为数据载体进行数据处理；数据层使用ADO.NET连接Access数据库驱动。系统模块具体分为：引物管理模块，样品管理模块，Marker管理模块，构成大豆品种SSR-DNA图谱数据库。 该课题在DNA指纹数据的采集上，以标准分子量为对照，利用Alpha View (多功能凝胶成像软件)分析谱带的分子量和相对迁移率，以分子量和迁移率及条带数作为DNA指纹数据。一个引物一个数据，信息具有多用性，而且方便数据库增容。鉴定样品时，只需以标准分子量为参照进行电泳和图谱分析，在相应的引物栏中即可搜索出与该品种相同（或相似）SSR-DNA指纹信息；在增加品种图谱时，也只需以标准分子量为参照进行电泳和图谱分析，获得数据录入在数据库。数据库软件《大豆品种DNA指纹图谱数据库系统V1.0 》于2009年8月获得国家版权局计算机软件著作权。 该课题以SSR分子标记在大豆品种和种子纯度鉴定的研究作为切入点，创立了一种大豆种子真实性和品种纯度鉴定方法，并完成部分大豆品种标准图谱的制备以及SSR-DNA图谱数据库的开发构建等工作。新的鉴定方法与品种SSR-DNA图谱数据库结合使用，提升检测速度，降低技术含量、节约鉴定费用，易于推广使用。该套种子真实性和品种纯度的鉴定方法，不仅可在大豆作物上应用，也可移植到其他农作物种子上使用。 基于北京市自然科学基金项目研究成果，课题组获得了国家知识产权局发明专利（一种鉴定大豆种子真实性和/或品种纯度的方法，ZL2006 1 0088869.1）1项；国家版权局计算机软件著作权（大豆品种DNA指纹图谱数据库系统V1.0）1项；发表相关研究论文10篇。 课题组在北京市自然科学基金项目研究过程中，选育出大豆新品种2个，其中“北农101”2007年通过山东省农作物品种审定委员会的审定；“北农103”2009年通过北京市农作物品种审定委员会的审定。 谢皓教授作为高级访问学者，与匈牙利卡尔文纽什大学进行国际合作研究，研究论文“北京地区不同大豆品种异黄酮含量比较研究”发表在《中国粮油学报》2009年第五期上。