利用SSR标记和SNP芯片对小麦EMS突变体进行真实性鉴定.pdf

在本研究中，研究者们利用SSR（简单重复序列）标记和SNP（单核苷酸多态性）芯片技术对小麦品系H261及其经EMS（乙基磺酸乙酯）诱变得到的突变体进行了真实性鉴定。SSR和SNP都是基因组中常见的分子标记，通过分析这些标记在不同样本间的差异，可以用来鉴定遗传材料的变异情况。 SSR标记是基因组中特定序列的重复单位，这种重复序列的长度在不同个体间存在变异。SSR分析揭示了H261与两个突变体LF2010和LF2099之间没有发现差异标记，但与另一个样本LF2100存在10个差异标记，显示出47.62%的多态性比例。这说明LF2010和LF2099两个突变体在遗传上与H261高度相似。 SNP芯片是一种高通量检测技术，可以同时分析成千上万个SNP位点。在本研究中使用的90K SNP芯片分析结果表明，LF2010和LF2099与H261之间的差异位点数量分别为66和12，这些差异位点的比例非常低，分别只有0.0809%和0.0147%。两个突变体与H261的纯合差异SNP数目均为0，表明这些位点在突变体中与亲本一致。相反，LF2100与H261之间的差异位点数为2846个，占总数的3.4879%，而纯合差异SNP数目为784，占总数的0.9608%。因此，LF2100与其他突变体和亲本H261之间的遗传差异较大，推断它是一个假突变体，可能由于天然异交或机械混杂产生。 这项研究结果对于小麦的遗传改良和功能基因组研究具有重要的意义。因为只有真正通过EMS诱变产生的突变体才具有研究和育种价值。如果突变体的变异来源不纯，则研究结论可能会受到质疑，育种工作也可能受到影响。 文章还回顾了植物诱发突变的研究历程，最早在1928年由美国科学家首次报道射线对大麦具有诱变效应。截止到2017年，世界上已有60多个国家利用诱发突变技术在170多种植物上育成了3200个突变品种，其中包含286个小麦品种。诱发突变技术广泛应用于作物新品种的培育，对世界粮食安全和营养供给有着重要作用。 然而，随着诱发突变技术的广泛应用，突变体的真实来源及其价值受到了越来越多的关注和质疑。例如，有些突变体可能并不是由辐射诱变产生的，而是天然异源花粉杂交的结果。因此，对于育种工作来说，区分真实的突变体和假突变体是至关重要的。表型鉴定通常难以鉴定出突变体的真实性，而分子标记技术（如SSR和SNP分析）则可以有效地区分真正的突变体和假突变体，这对于确保遗传研究和育种工作的准确性至关重要。 研究者们采用的SSR标记分析在方法和位点数量上有局限性，可能无法从整个基因组水平上全面鉴定突变体的遗传变异。而SNP芯片技术则可以提供更高通量的基因组水平上的变异鉴定，从而更准确地评估突变体的真实性。这项研究不仅证实了SNP芯片在突变体真实性鉴定中的应用潜力，也为进一步的遗传改良和功能基因组研究奠定了理论基础。