技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種谷子育種材料類型的劃分方法，具體涉及一種谷子育種材料細(xì)胞質(zhì)類型的劃分方法，屬于作物品種分類研究領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的谷子育種材料分類方法是按照育種材料的某一方面的特征特性而進(jìn)行劃分的，如按育性可分為正常可育材料和雄性不育系，按株型可分為緊湊型、半緊湊型和披散型，按適宜種植季節(jié)分為春谷、夏谷，按生育期分為早熟、中熟和晚熟等等。

近些年來(lái)隨著生物技術(shù)的發(fā)展，學(xué)者們通過(guò)構(gòu)建進(jìn)化樹研究谷子種質(zhì)資源間親緣關(guān)系，并據(jù)此研究種質(zhì)資源遺傳進(jìn)化關(guān)系，進(jìn)而研究各類群與生態(tài)類型、地理來(lái)源關(guān)系的報(bào)道，如2006年王節(jié)之等(生物技術(shù)，2006，16(1)：10-14)利用SSR引物，通過(guò)構(gòu)建進(jìn)化樹研究來(lái)自全國(guó)不同生態(tài)區(qū)的96份谷子品種資源的遺傳進(jìn)化關(guān)系，將谷子育種材料分為5個(gè)類群，但并沒(méi)能得出遺傳類群與生態(tài)類型具有一致性的結(jié)論。2009年賈小平等(Theor?Appl?Genet，2009，118：821-829)也利用進(jìn)化樹進(jìn)行谷子種質(zhì)資源的遺傳進(jìn)化方面的研究，依據(jù)研究者對(duì)供試材料的認(rèn)識(shí)，將供試材料的進(jìn)化樹縱切的遺傳相似系數(shù)確定為0.77或0.8，在遺傳相似系數(shù)為0.77時(shí)，供試材料被劃分為2個(gè)類群；在遺傳相似系數(shù)為0.8時(shí)，供試材料被劃分為5個(gè)類群，由于不能確定對(duì)進(jìn)化樹進(jìn)行縱切的特定遺傳相似系數(shù)，因此，不能得出理想的遺傳進(jìn)化研究結(jié)果。并且所有的這些研究均是基于細(xì)胞核的遺傳信息開展的，到目前為止，未見(jiàn)基于細(xì)胞質(zhì)遺傳信息對(duì)谷子育種材料進(jìn)行類型劃分的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了克服上述技術(shù)缺陷而提供一種谷子育種材料細(xì)胞質(zhì)類型的劃分方法。本發(fā)明的原理是根據(jù)谷子細(xì)胞質(zhì)中線粒體遺傳保守，呈典型母系遺傳的特點(diǎn)，利用線粒體特異引物，擴(kuò)增其非編碼區(qū)，對(duì)線粒體進(jìn)行多態(tài)性分析，據(jù)此構(gòu)建基于分子水平的谷子育種材料細(xì)胞質(zhì)來(lái)源進(jìn)化樹；通過(guò)系譜追蹤，構(gòu)建谷子育種材料的母本衍生進(jìn)化圖；依據(jù)母本衍生進(jìn)化圖，通過(guò)母本衍生進(jìn)化圖和細(xì)胞質(zhì)來(lái)源進(jìn)化樹的比較分析，確定對(duì)谷子育種材料細(xì)胞質(zhì)來(lái)源進(jìn)化樹縱切的特定遺傳相似系數(shù)，并對(duì)其細(xì)胞質(zhì)來(lái)源進(jìn)行分子聚類；將細(xì)胞質(zhì)來(lái)源分子聚類圖與母本衍生進(jìn)化圖結(jié)合，確定各類群材料的細(xì)胞質(zhì)類型。本發(fā)明的特點(diǎn)是將谷子育種材料細(xì)胞質(zhì)來(lái)源進(jìn)化樹與谷子育種材料的母本衍生進(jìn)化圖結(jié)合，確定對(duì)進(jìn)化樹進(jìn)行縱切的特定遺傳相似系數(shù)，從而達(dá)到對(duì)谷子育種材料的細(xì)胞質(zhì)進(jìn)行了分類的目的。

本發(fā)明提供的一種谷子育種材料細(xì)胞質(zhì)類型的劃分方法，其特征在于包括如下步驟：(1)細(xì)胞質(zhì)來(lái)源進(jìn)化樹的構(gòu)建；(2)母本衍生進(jìn)化圖的構(gòu)建；(3)特定遺傳相似系數(shù)的確定及細(xì)胞質(zhì)來(lái)源的分子聚類；(4)谷子育種材料細(xì)胞質(zhì)類型的確定。

一種谷子育種材料細(xì)胞質(zhì)類型的劃分方法，其特征在于步驟(1)所述的細(xì)胞質(zhì)來(lái)源進(jìn)化樹的構(gòu)建包括如下步驟：

①葉片組織的培養(yǎng)與獲取：將谷子育種材料的種子種于育苗盤中獲得谷子幼苗，于4葉期分別剪取育種材料的葉片組織；

②全基因組DNA的提取：采用CTAB法提取步驟①中葉片組織的全基因組DNA；

③PCR擴(kuò)增：采用20μl反應(yīng)體系，利用線粒體特異引物對(duì)步驟②提取的基因組DNA進(jìn)行37個(gè)反應(yīng)循環(huán)PCR擴(kuò)增；

④多態(tài)性檢測(cè)：利用凝膠電泳法對(duì)步驟③中線粒體的PCR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行多態(tài)性檢測(cè)；

⑤細(xì)胞質(zhì)來(lái)源進(jìn)化樹的生成：對(duì)步驟④中電泳圖譜上清晰且可重復(fù)出現(xiàn)的條帶記為“1”，同一位置沒(méi)有出現(xiàn)的帶記為“0”，生成由“1”和“0”組成的原始矩陣，用NTSYS-pc2.1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用SAHN程序中的UPGMA方法進(jìn)行聚類分析，生成細(xì)胞質(zhì)來(lái)源的進(jìn)化樹。

所述的一種谷子育種材料細(xì)胞質(zhì)類型的劃分方法，其特征在于步驟(2)所述的母本衍生進(jìn)化圖的構(gòu)建為：利用系譜追蹤法將谷子育種材料按步驟(1)中進(jìn)化樹的排列順序進(jìn)行縱向排列，通過(guò)逐代向上追蹤育種材料的母本，直到追蹤到農(nóng)家品種為止，依據(jù)系譜將同一母本衍生的育種材料按照衍生關(guān)系逐步連接起來(lái)，形成母本衍生進(jìn)化圖。