[发明专利]利用微卫星DNA分子标记技术构建杨树核心种质的方法及试剂盒

说明书

技术领域

本发明涉及林木分子育种领域，具体而言，涉及一种利用微卫星DNA分子标记技术构建杨树核心种质的方法及试剂盒。 

背景技术

Frankel和Brown于1984年最早提出核心种质（core collection）的概念。认为核心种质是保存原始种质资源的一个核心子集，以最少数量的遗传资源最大限度地保存整个资源群体形态特征、地理分布、基因与基因型的遗传多样性。因此核心种质可以作为种质资源群体研究和利用的切入点，从而提高整个种质库的管理和利用水平。 

毛白杨是我国北方地区重要的用材树种，其分布广泛，覆盖黄河流域一百万平方公里的区域，速生高产，材质优良，资源遗传变异丰富，在工业生产及生态保护等方面具有举足轻重的地位。 

目前，在农作物和园艺植物中有一些关于核心种质构建的报道，但在种质资源群体数目较大，管理养护较为困难的林木物种中报道很少，特别是随着人类行为对自然干扰的加大，严重影响了对重要林木物种种质资源的高效保护和利用。最优核心种质群体用最小的群体规模最大程度地保留原种质资源库形态特征、地理分布、基因与基因型的遗传多样性。 

现有的构建核心种质的方法不适应于构建杨树核心种质，因此亟需开发出适用于构建杨树核心种质的方法。 

发明内容

本发明旨在提供一种利用微卫星DNA分子标记技术构建杨树核心种质的方法及试剂盒，以解决现有技术中构建核心种质的方法不适应于构建杨树核心种质的技术问题。 

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种利用微卫星DNA分子标记技术构建杨树核心种质的方法。该方法包括以下步骤：S1，收集毛白杨种质资源；S2，提取步骤S1中毛白杨的基因组DNA；S3，PCR扩增在毛白杨全基因组区域开发的多态性微卫星DNA标记；S4，利用UPGMA-聚类分析逐次随机取样及STRUCTURE模型重检测联合分析法构建8%～30%不等规模的候选核心种质群体；S5，通过比较候选核心种质群体与原群体在分子遗传多样性及数量性状变异水平上的差异，确定15%的核心种质群体。 

进一步地，步骤S3中进行PCR扩增的引物如表1中所示。 

进一步地，毛白杨种质资源来自于我国北方地区十个省份一百万平方公里分布区域的毛 白杨种质资源库。 

进一步地，正向引物5'端用FAM荧光基团进行修饰。 

进一步地，每个候选核心种质群体符合Hardy－Weinberg定律，无亚群体结构。 

进一步地，数量性状包括木质素含量、纤维素含量、综纤维素含量、微纤丝角、纤维长、纤维宽、树高、胸径、材积、叶长、叶宽、叶面积12个指标。 

根据本发明的另一个方面，提供一种利用微卫星DNA分子标记技术构建杨树核心种质的试剂盒，包括PCR扩增的引物如表1中所示。 

进一步地，正向引物5'端用FAM荧光基团进行修饰。 

进一步地，该试剂盒包括林木基因组DNA提取试剂，DNA提取试剂包括含有β-巯基乙醇的CTAB提取缓冲液，液氮，体积比为24:1的氯仿-异戊醇溶液，异丙醇，70%乙醇，离子水。 

进一步地，该试剂盒包括林木基因组DNA扩增试剂，DNA扩增试剂PCR扩增缓冲液，25mmolL^-1MgCl₂，10mmolL^-1dNTP，Taq DNA聚合酶和双蒸水。 

本发明的有益效果： 

1）利用微卫星DNA分子标记技术构建核心种质，与传统利用显性标记或者表型性状作为构建工具相比，微卫星DNA标记多态性丰富，高效稳定，减少了操作失误发生的可能。同时，只需一定数目的SSR标记就可完成对大规模的原始种质群体的核心种质选择。