摘要
玉米是全球第一大作物，玉米品种鉴定对玉米增产具有重要的战略地位。品种真实性和品种纯度是品种鉴定的两项关键指标。传统的田间种植鉴定法过于依赖检测人员经验，周期长准确性低;蛋白质电泳鉴定法检测精度不够高;作为农作物品种鉴定技术中最准确可靠的方案，分子标记鉴定技术虽然具有标准化程度高、检测周期更短、精确性高的优势但检测成本较高，检测场景局限性较大，面对大量样品检测时样品前处理、DNA提取、PCR扩增仍旧是关键限速步骤。针对以上问题，本研究的主要结果总结如下: 1、鉴于目前玉米品种真实性分子鉴定技术缺乏基地现场快速初筛的方案，本研究改良了一种基地现场3min提取叶片DNA的DNA快速提取方法，Qubit检测提取的玉米叶片DNA浓度为2.73-4.21ng/μL;以北京市农林科学院玉米研究所的2271份玉米自交系的指纹数据库为基础，利用算法筛选高区分度位点组合并采用显示标记的引物设计方式，进行实验评估得到区分度高达98.08％的16个核心引物集，该核心位点集能够将我国41个玉米骨干自交系百分百区分开;配套快速的实时荧光定量PCR扩增体系，利用具备数据读取和结果比对功能的品种真实性InDel快速比对系统进行实验结果比对，结果发现Ct＜29的为插入，Ct≥29的为缺失;扩大样本量和利用老叶和幼叶验证了体系的稳定性较好，比较发现实验室大型qPCR和便携式qPCR的扩增效果无显著差异。 2、针对玉米品种纯度分子鉴定技术存在的关键限速步骤，本研究改良了一种满足实验室高通量需求的DNA快速提取方法，单人提取96孔板的玉米叶片DNA仅需15min,Qubit检测浓度为29.8～36.9ng/μL;优化荧光标记毛细管电泳平台多重扩增引物比例和浓度，InDel标记:EMID04、EMID08、EMID0920μmol/L各0.1μL,EMID01、EMID06、EMID10、EMID12、EMID1120μmol/L各0.2μL，SSR标记:P01、P03、P08、P0920μmol/L各0.45μL，P05、P11、P13、P16、P17、P2020μmol/L各0.25μL,优化KASP平台的扩增程序，增加6个循环，实现以快速提取DNA为基础的荧光标记毛细管电泳平台InDel标记和SSR标记多重扩增、KASP平台InDel标记和SNP标记扩增，灵活应对不同送检样品和检测机构的需求。 本研究构建的高效快捷玉米品种真实性和纯度鉴定体系为品种鉴定领域提供了新的技术方案。该体系可进一步用于农作物的品种鉴定、分子辅助育种等领域，促进高效快捷分子检测技术的发展。
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