[發明專利]一種獼猴桃自然雜合子的鑒定方法

有效

• 申請號: 201410404558.6
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104152561A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 劉義飛;黃宏文;李大衛;鐘彩虹
• 申請（專利權）人: 中國科學院華南植物園
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所 42001
• 代理人: 黃瑞棠

技術領域

本發明涉及植物遺傳資源評價和生物技術領域，尤其涉及一種獼猴桃自然雜合子的鑒定方法。具體涉及獼猴桃屬植物不同物種內和物種間自然雜合子和對照親本的基因組微衛星分子標記遺傳評價，利用改進的分子基因表型數據處理和分析方法輔助確定真正的對照親本，在此基礎上利用參數優化的分析軟件對自然雜合子進行篩選和鑒定。

背景技術

獼猴桃隸屬獼猴桃科(Actinidiaceae)獼猴桃屬(Actinidia?Lindl.)，為多年生木質藤本植物。該屬植物共有54個種，21個變種共約75個分類單元。中華獼猴桃(A.chinensis?Planchon)復合體的兩個變種中華獼猴桃(A.Chinensis?var.chinensis)和美味獼猴桃(A.chinensis?var.deliciosa)是現代栽培獼猴桃育成品種的主要來源，同時還包括毛花獼猴桃(A.eriantha?Bentham)、軟棗獼猴桃(A.arguta(Siebold?and?Zuccarini))等其他物種。我國是獼猴桃的原產國，自然資源異常豐富。先前的研究表明，獼猴桃屬植物種內種間存在廣泛的自然雜交漸滲現象，連同多倍化一起共同促進了獼猴桃屬植物的形態和生態適應性多樣化。同時，對現有的獼猴桃主栽品種的分析表明，大多數好的品種都源自于獼猴桃的自然雜交帶種質，經過短暫的一代或者幾代的人工馴化培育而成。因此，自然雜合子種質的遺傳鑒定是利用其進行獼猴桃遺傳育種的前提。然而，由于獼猴桃本身的植物學特性(如多年生和雌雄異株)和復雜的倍性基因組遺傳，迄今為止缺乏快速高效的對獼猴桃自然雜合子的鑒定方法。

植物自然雜交帶的出現是由于兩個或者多個具有不同地理分布、生物學特性或者遺傳與生態屬性的物種或者種內進化單元相遇并交配形成可育的后代，從基因組遺傳變異的角度即形成不同程度的基因組混合現象。對自然雜合子的遺傳鑒定評價，其關鍵在于對其基因組遺傳混合情況的測定?，F有的植物自然雜交帶雜合子的鑒定方法通常需要清晰的雜交帶居群樣本取樣和雜交親本純和對照居群的設置，同時利用分子標記對雜交居群樣本和對照樣本進行遺傳變異檢測，并進一步利用相關分析軟件對具有基因組遺傳混合的雜合子進行識別鑒定。然而，對于獼猴桃而言，采用這一常規的方法具有幾個困難：(1)由于不同獼猴桃物種種間或者變種間存在廣泛的重疊分布現象以及其固有的雌雄異株的特性，加上本身獼猴桃自然分布的廣泛和地方適應性進化的存在，參與雜交的親本其自然純和對照居群很難簡單的從形態學上確定；(2)獼猴桃物種間和物種內存在復雜的基因組倍性變異，這樣常規的分子標記數據處理方法不適用于獼猴桃的分子數據分析；(3)獼猴桃屬于富含多糖多酚類植物，獲取高質量的基因組DNA比較困難，不適用于大多數分子標記技術的有效開展。如何平衡實驗方法的可用性和統計分析的困難之間的矛盾是獼猴桃雜合子鑒定的難題之一。

先前的研究表明，在獼猴桃植物的野生居群中，自然雜交的發生往往包含多于兩個親本的網狀基因流，這為獼猴桃自然雜合子的鑒定帶來進一步的困難。不同于簡單的人工雜交體系，有的獼猴桃自然雜合子可能同時混合了多個親本的基因組遺傳信息，其形成過程也可能包括了不同形式或者多個不同世代的雜交漸滲。如何初步的分析和識別鑒定這些不同類型的雜合子也是獼猴桃自然種質發掘利用的技術需求之一。同時，從進化遺傳學的角度，基因組共有等位基因的共祖現象會在一定程度干擾雜合子識別，因而需要優化識別基因組混合頻率的起始值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種獼猴桃自然雜合子的鑒定方法。

本發明的目的是這樣實現的：

一、方法

通過對獼猴桃屬植物不同物種內和物種間自然雜合子和對照親本的基因組微衛星分子標記遺傳評價，采用改進的分子分析方法識別確定對照親本并在此基礎上形成自然雜合子快速高效的鑒定流程。

其技術方案包括待鑒定獼猴桃自然合子和假定的對照親本居群進行樣本采集，利用微衛星分子標記對采集樣本進行居群基因組遺傳變異檢測，同時利用改進的分子基因表型數據處理和分析方法輔助確定真正的對照親本，在此基礎上利用參數優化的分析軟件對自然雜合子進行篩選和鑒定。

具體地，本方法包括下列步驟：

①采集待鑒定的自然雜合子樣本和假定的對照親本；

②采用微衛星分子標記對所有樣本進行基因組遺傳分析；

③構建所有樣本的微衛星分子基因表型數據庫；

④利用分子表型數據的多元對應分析確定真正的對照親本；

⑤基于對照親本鑒定自然雜合子。

二、應用