一種測(cè)試玉米品種實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種測(cè)試玉米品種實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] UPOV(International Union for the Protection of New Varieties of Plants ： 國(guó)際植物新品種保護(hù)聯(lián)盟）公約1991年文本對(duì)實(shí)質(zhì)性派生品種做了原則性的規(guī)定，即實(shí)質(zhì) 性派生品種是指由A品種選育得到的B品種沒有實(shí)質(zhì)性的變化，B品種稱為A品種的實(shí)質(zhì) 性派生品種，A品種與B品種間具有實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系。判斷兩個(gè)品種間是否具有實(shí)質(zhì)性派 生關(guān)系的方法是檢測(cè)這兩個(gè)品種間基因型的差異比例，當(dāng)該差異比例超過一定值時(shí)，即可 認(rèn)為兩個(gè)品種間不具有實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系，相反，則認(rèn)為兩個(gè)品種間具有實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系。
[0003] 目前檢測(cè)實(shí)質(zhì)性派生性關(guān)系的方法還很少，僅有方法的大致流程為：通過SSR標(biāo) 記或SNP標(biāo)記，擴(kuò)增待測(cè)玉米品種的每個(gè)測(cè)試區(qū)域，再通過電泳或一代測(cè)序檢測(cè)獲得的每 個(gè)測(cè)試區(qū)域的基因型，根據(jù)基因型，判斷待測(cè)玉米品種間的實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系。
[0004] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：
[0005] 實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系需要對(duì)待測(cè)玉米品種間大量的基因位點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)后，才能準(zhǔn)確判 斷兩個(gè)品種間是否具有實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系。在現(xiàn)有的檢測(cè)實(shí)質(zhì)性派生性關(guān)系的方法中，檢測(cè) 位點(diǎn)少導(dǎo)致實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系的判定結(jié)論不準(zhǔn)確。同時(shí)，現(xiàn)有的SSR標(biāo)記和SNP標(biāo)記由于需 要單獨(dú)擴(kuò)增和單獨(dú)檢測(cè)每個(gè)測(cè)試區(qū)域，因此，測(cè)試區(qū)域數(shù)目過多，必然會(huì)導(dǎo)致工作量極大增 加，因此，現(xiàn)有的方法的測(cè)試區(qū)域數(shù)目都在300個(gè)以內(nèi)，不能完整代表待測(cè)玉米品種的全部 基因型，從而導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系的判定結(jié)論也不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中檢測(cè)實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系不準(zhǔn)確的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一 種測(cè)試玉米品種實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系的方法。所述技術(shù)方案如下：
[0007] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種測(cè)試玉米品種實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系的方法，所述方法包括：
[0008] 獲得不同玉米品種間的變異位點(diǎn)；
[0009] 通過所述變異位點(diǎn)確定測(cè)試區(qū)域；
[0010] 分別對(duì)兩個(gè)待測(cè)玉米品種進(jìn)行抽樣，提取并獲得兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種的抽樣樣 本的DNA ;
[0011] 制備擴(kuò)增所述測(cè)試區(qū)域的引物；
[0012] 利用所述引物分別對(duì)兩個(gè)所述抽樣樣本的DNA進(jìn)行擴(kuò)增，分別得到兩個(gè)所述待測(cè) 玉米品種在所述測(cè)試區(qū)域的擴(kuò)增產(chǎn)物，所述擴(kuò)增產(chǎn)物分別用于構(gòu)建兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種 的高通量測(cè)序文庫；
[0013] 對(duì)兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種的所述高通量測(cè)序文庫分別進(jìn)行高通量測(cè)序，分別得到 兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種的測(cè)序片段組；
[0014] 分析兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種的測(cè)序片段組，分別獲得兩個(gè)待測(cè)玉米品種基因型， 所述待測(cè)玉米品種基因型為所述測(cè)試區(qū)域內(nèi)變異堿基的組合，且所述待測(cè)玉米品種基因型 的頻率彡30% ;
[0015] 比較兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種基因型，獲得待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例；
[0016] 根據(jù)所述待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例，判斷兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種的實(shí)質(zhì) 性派生關(guān)系。
[0017] 具體地，所述測(cè)試區(qū)域不包括擴(kuò)增產(chǎn)生雜株基因型的區(qū)域；
[0018] 所述雜株基因型指頻率彡0. 02%，且所述雜株基因型與所述待測(cè)玉米品種的所有 基因型間的差異堿基的數(shù)量多2個(gè)或所述差異堿基中有非連續(xù)堿基的插入或缺失。
[0019] 具體地，所述測(cè)試區(qū)域的數(shù)目滿足以下條件為：BINOMDIST(SD*TN，TN，0. 80*SD，TR UE)多95%，其中，TN為所述測(cè)試區(qū)域的數(shù)目，SD為判定閾值；所述測(cè)試區(qū)域的數(shù)目滿足的 條件含義為：當(dāng)所述測(cè)試區(qū)域的數(shù)目為TN、所述判定閾值為SD且所述待測(cè)玉米品種間差異 基因型的比例為0. 80*SD時(shí)，判斷所述待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例小于所述判定閾 值SD的概率保障大于等于95 %。
[0020] 具體地，分別對(duì)兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種進(jìn)行抽樣的方法為：對(duì)兩個(gè)所述待測(cè)玉米 品種分別隨機(jī)選取100個(gè)以上的樣本混合后獲得兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種的抽樣樣本。
[0021] 具體地，判斷兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種的實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系的方法為：
[0022] 當(dāng)所述待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例< SD時(shí)，兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種間有 實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系；當(dāng)所述待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例多SD時(shí)，兩個(gè)所述待測(cè)玉米品 種不具有實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系，其中，SD為判定閾值。
[0023] 進(jìn)一步地，若判斷兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種具有實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系時(shí)，結(jié)論正確的概 率彡BINOMDIST(SD*TRN，TRN，0D，TRUE);若判斷兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種間不具有實(shí)質(zhì)性派 生關(guān)系時(shí)，結(jié)論正確的概率彡BIN0MDIST((1-SD)*TRN，TRN，1-0D，TRUE);其中，TRN為兩個(gè) 所述待測(cè)玉米品種的共有測(cè)試區(qū)域的數(shù)目，OD為所述待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例， 8預(yù)01?151'為61〇612010函數(shù)，8預(yù)01?151'(50釘81了8100，了1?耶）的含義為 ：當(dāng)所述共有測(cè) 試區(qū)域的數(shù)目為TRN時(shí)，所述待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例OD小于所述判定閾值SD 的概率；BIN0MDIST((I-SD)*TRN，TRN，1-0D，TRUE)含義為：當(dāng)所述共有測(cè)試區(qū)域的數(shù)目為 TRN時(shí)，所述待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例OD大于所述判定閾值SD的概率。
[0024] 具體地，通過所述變異位點(diǎn)確定所述測(cè)試區(qū)域的方法為：
[0025] 通過區(qū)分度
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種測(cè)試玉米品種實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系的方法，其特征在于，所述方法包括： 獲得不同玉米品種間的變異位點(diǎn)； 通過所述變異位點(diǎn)確定測(cè)試區(qū)域； 分別對(duì)兩個(gè)待測(cè)玉米品種進(jìn)行抽樣，提取并獲得兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種的抽樣樣本的 DNA ； 制備擴(kuò)增所述測(cè)試區(qū)域的引物； 利用所述引物分別對(duì)兩個(gè)所述抽樣樣本的DNA進(jìn)行擴(kuò)增，分別得到兩個(gè)所述待測(cè)玉米 品種在所述測(cè)試區(qū)域的擴(kuò)增產(chǎn)物，所述擴(kuò)增產(chǎn)物分別用于構(gòu)建兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種的高 通量測(cè)序文庫； 對(duì)兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種的所述高通量測(cè)序文庫分別進(jìn)行高通量測(cè)序，分別得到兩個(gè) 所述待測(cè)玉米品種的測(cè)序片段組； 分析兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種的測(cè)序片段組，分別獲得兩個(gè)待測(cè)玉米品種基因型，所述 待測(cè)玉米品種基因型為所述測(cè)試區(qū)域內(nèi)變異堿基的組合，且所述待測(cè)玉米品種基因型的頻 率彡30% ; 比較兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種基因型，獲得待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例； 根據(jù)所述待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例，判斷兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種的實(shí)質(zhì)性派 生關(guān)系。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述測(cè)試區(qū)域不包括擴(kuò)增產(chǎn)生雜株基因 型的區(qū)域； 所述雜株基因型指頻率多〇. 02%，且所述雜株基因型與所述待測(cè)玉米品種的所有基因 型間的差異堿基的數(shù)量多2個(gè)或所述差異堿基中有非連續(xù)堿基的插入或缺失。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述測(cè)試區(qū)域的數(shù)目滿足以下條件為：BI NOMDIST(SD*TN, TN, 0. 80*SD, TRUE)彡95%，其中，TN為所述測(cè)試區(qū)域的數(shù)目，SD為判定閾 值；所述測(cè)試區(qū)域的數(shù)目滿足的條件含義為：當(dāng)所述測(cè)試區(qū)域的數(shù)目為TN、所述判定閾值 為SD且所述待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例為0. 80*SD時(shí)，判斷所述待測(cè)玉米品種間差 異基因型的比例小于所述判定閾值SD的概率保障大于等于95%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，分別對(duì)兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種進(jìn)行抽樣 的方法為：對(duì)兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種分別隨機(jī)選取100個(gè)以上的樣本混合后獲得兩個(gè)所述 待測(cè)玉米品種的抽樣樣本。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，判斷兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種的實(shí)質(zhì)性派 生關(guān)系的方法為： 當(dāng)所述待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例< SD時(shí)，兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種間有實(shí)質(zhì) 性派生關(guān)系；當(dāng)所述待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例多SD時(shí)，兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種不 具有實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系，其中，SD為判定閾值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，若判斷兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種具 有實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系時(shí)，結(jié)論正確的概率彡BINOMDIST (SD*TRN，TRN，OD，TR UE);若判 斷兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種間不具有實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系時(shí)，結(jié)論正確的概率多BINOMDIS T ((1-SD) *TRN，TRN，1-OD，TRUE);其中，TRN為兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種的共有測(cè)試區(qū) 域的數(shù)目，OD為所述待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例，BINOMDIST為excel 2010 函數(shù)，BINOMDIST (SD*TRN，TRN，OD，TRUE)的含義為：當(dāng)所述共有測(cè)試區(qū)域的數(shù)目為 TRN時(shí)，所述待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例0D小于所述判定閾值SD的概率； BIN0MDIST((1-SD)*TRN，TRN，1-0D，T RUE)含義為：當(dāng)所述共有測(cè)試區(qū)域的數(shù)目為TRN時(shí)， 所述待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例0D大于所述判定閾值SD的概率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過所述變異位點(diǎn)確定所述測(cè)試區(qū)域的 方法為： 通過區(qū)分；
L?計(jì)算區(qū)分度的值，其中，a為變異窗口區(qū)域中被檢測(cè)到的 品種總數(shù)，bi為所述變異窗口區(qū)域中第i種基因型的品種數(shù)，且bi>l，k為包含大于1個(gè)品 種的基因型的數(shù)目，所述變異窗口區(qū)域?yàn)橐悦總€(gè)單核苷酸變異位點(diǎn)為中心，向所述單核苷 酸變異位點(diǎn)的兩側(cè)各延伸測(cè)序列長(zhǎng)度的1/2作為檢測(cè)的窗口； 所述測(cè)試區(qū)域?yàn)榧?xì)胞質(zhì)基因組上區(qū)分度大的區(qū)域或細(xì)胞核基因組上所述區(qū)分度大且 均勻分布的區(qū)域。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測(cè)試玉米品種實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系的方法。該方法包括：獲得變異位點(diǎn)；確定測(cè)試區(qū)域；抽樣提取并獲得抽樣樣本的DNA；制備引物；利用所述引物分別對(duì)兩個(gè)抽樣樣本的DNA進(jìn)行擴(kuò)增，分別得到兩個(gè)待測(cè)玉米品種在測(cè)試區(qū)域的擴(kuò)增產(chǎn)物用于構(gòu)建兩個(gè)待測(cè)玉米品種的高通量測(cè)序文庫；對(duì)兩個(gè)高通量測(cè)序文庫分別進(jìn)行高通量測(cè)序，分別得到兩個(gè)所述待測(cè)玉米品種的測(cè)序片段組；分析兩個(gè)測(cè)序片段組，分別獲得兩個(gè)待測(cè)玉米品種基因型；比較兩個(gè)待測(cè)玉米品種基因型，獲得待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例；根據(jù)待測(cè)玉米品種間差異基因型的比例，判斷兩個(gè)待測(cè)玉米品種的實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系。該方法能夠準(zhǔn)確、快速且簡(jiǎn)單地判斷待測(cè)玉米品種間的實(shí)質(zhì)性派生關(guān)系。
【IPC分類】C12Q1-68
【公開號(hào)】CN104805186
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510148683
【發(fā)明人】張靜, 彭海, 陳紅, 章偉雄
【申請(qǐng)人】江漢大學(xué), 農(nóng)業(yè)部科技發(fā)展中心
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年3月31日