本發(fā)明涉及果樹遠(yuǎn)源鑒定,具體說是一種快速鑒定果樹遠(yuǎn)源雜種后代的方法。
背景技術(shù):
1、果樹遠(yuǎn)源雜種后代指的是通過不同品種或種屬間雜交產(chǎn)生的后代,具有雙親的遺傳特征。這類后代在果樹遺傳改良和品種創(chuàng)新中具有重要意義,可以豐富果樹遺傳資源,提高果實(shí)品質(zhì)、產(chǎn)量和抗逆性,然而,當(dāng)前,果樹遠(yuǎn)源雜種后代的鑒定往往依賴單一鑒定方法,而且鑒定時間較長,傳統(tǒng)方法通常需要幾年甚至十幾年的時間才能得出鑒定結(jié)果,不適合早期篩選,鑒定準(zhǔn)確性較低,傳統(tǒng)方法受到環(huán)境、生長條件等多種因素的影響,導(dǎo)致鑒定結(jié)果具有一定的誤差,無法全面反映雜種后代的遺傳多樣性,傳統(tǒng)方法往往只能揭示部分遺傳特征,難以全面評估雜種后代的遺傳背景,勞動強(qiáng)度大:傳統(tǒng)方法需要大量的人工操作,耗費(fèi)大量時間和精力,對此有必要提出一種快速鑒定果樹遠(yuǎn)源雜種后代的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題,本發(fā)明提供了一種快速鑒定果樹遠(yuǎn)源雜種后代的方法。
2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種快速鑒定果樹遠(yuǎn)源雜種后代的方法,包括形態(tài)特征鑒定模塊、生理特征鑒定模塊和分子標(biāo)記鑒定模塊。
3、所述形態(tài)特征鑒定模塊通過掃描攝像頭對果樹進(jìn)行形態(tài)掃描,通過觀察果樹的外部形態(tài),可以初步判斷其遺傳特性,果樹遠(yuǎn)源雜種后代的鑒定,主要通過觀察其形態(tài)特征來進(jìn)行,具體包括果實(shí)形態(tài)特征、樹體形態(tài)特征和生長習(xí)性鑒定三個方面;果實(shí)形態(tài)特征的鑒定是判斷果樹遠(yuǎn)源雜種后代的重要方法之一,不同品種的果樹,其果實(shí)大小、形狀、顏色、皮紋等都有明顯的差異,通過對雜種后代的果實(shí)進(jìn)行觀察和比較,可以初步判斷其親本來源,例如,可以將果實(shí)的各個形態(tài)特征與已知親本進(jìn)行比對,計(jì)算其相似度,從而推斷雜種后代的遺傳背景;
4、其次,樹體形態(tài)特征的鑒定也是判斷果樹遠(yuǎn)源雜種后代的重要手段,樹體的形態(tài)特征包括樹形、葉形、花色等,這些特征在很大程度上受到遺傳因素的影響,通過對雜種后代的樹體形態(tài)特征進(jìn)行觀察和比較,可以進(jìn)一步驗(yàn)證其遺傳特性,例如,可以觀察雜種后代的樹形是否介于親本之間,葉形是否呈現(xiàn)出親本的特征,花色是否發(fā)生了變化等;
5、最后,生長習(xí)性的鑒定對于判斷果樹遠(yuǎn)源雜種后代也具有一定的參考價(jià)值。生長習(xí)性包括生長速度、適應(yīng)性、抗病性等,這些特征往往受到親本遺傳特性的影響,通過對雜種后代的生長習(xí)性進(jìn)行觀察和比較,可以間接了解其遺傳特性,例如,可以比較雜種后代與親本在生長速度、適應(yīng)性等方面的相似度,從而推斷其遺傳背景,從而初步推可以較為準(zhǔn)確地判斷果樹遠(yuǎn)源雜種后代的遺傳特性,作為初步判斷依據(jù)。
6、所述生理特診鑒定模塊通過記錄儀器對植株生長進(jìn)行記錄,存儲植株生理數(shù)據(jù),通過測定果樹的一些生理指標(biāo),進(jìn)一步判斷其遺傳特性,果樹遠(yuǎn)源雜種后代的鑒定不僅需要形態(tài)學(xué)、分子標(biāo)記等方法,還需要通過生理特性鑒定來進(jìn)一步驗(yàn)證,生理指標(biāo)的測定與分析、果實(shí)品質(zhì)鑒定和抗逆性鑒定是其中三個主要方面,首先,生理指標(biāo)的測定與分析是評估果樹遠(yuǎn)源雜種后代生理狀態(tài)的重要方法,通過測定樹高、地徑、葉面積等生長指標(biāo),可以了解雜種后代的生長狀況。此外,還可以測定光合速率、呼吸速率等生理參數(shù),以評估其生理功能,這些指標(biāo)的測定與分析有助于了解雜種后代的生理適應(yīng)性,從而為其栽培管理和繁殖策略提供依據(jù);
7、其次,果實(shí)品質(zhì)鑒定是評價(jià)果樹遠(yuǎn)源雜種后代經(jīng)濟(jì)價(jià)值的關(guān)鍵,可以通過測定果實(shí)大小、形狀、顏色等外觀指標(biāo),以及可溶性固形物、維生素c含量、酸度等內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)來評估果實(shí)品質(zhì),此外,還可以評估果實(shí)的口感、風(fēng)味等感官特性,通過果實(shí)品質(zhì)鑒定,可以篩選出具有優(yōu)良性狀的雜種后代,為果樹產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)資源;
8、最后,抗逆性鑒定是評估果樹遠(yuǎn)源雜種后代適應(yīng)性的重要方面,抗逆性包括抗寒、抗旱、抗病等能力,可以通過人工模擬逆境條件,如低溫、干旱等,觀察雜種后代的生長狀況和生理響應(yīng),以評估其抗逆性,此外,還可以利用分子標(biāo)記技術(shù)檢測雜種后代的抗逆相關(guān)基因表達(dá),以深入了解其抗逆機(jī)制,抗逆性鑒定有助于篩選出適應(yīng)性強(qiáng)的雜種后代,提高果樹產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定性,通過生理指標(biāo)的測定與分析、果實(shí)品質(zhì)鑒定和抗逆性鑒定,可以全面評估果樹遠(yuǎn)源雜種后代的生理特性。
9、所述分子標(biāo)記鑒定模塊包括pcr分子標(biāo)記模塊和dna鑒定模塊,分別對果樹進(jìn)行dna提取、分子標(biāo)記和電泳分析對果樹進(jìn)行完整鑒定;所述pcr分子標(biāo)記模塊通過對果樹dna進(jìn)行短時間擴(kuò)增,從而利用生物體外擴(kuò)增特定dna序列進(jìn)行鑒定,通過設(shè)計(jì)特定的引物,pcr技術(shù)可以在短時間內(nèi)大量擴(kuò)增目標(biāo)dna片段,從而便于后續(xù)的檢測和分析,在果樹遠(yuǎn)源雜種后代的鑒定中,可以利用pcr技術(shù)擴(kuò)增特定的dna標(biāo)記位點(diǎn),通過電泳分析其擴(kuò)增產(chǎn)物的大小,從而判斷雜種后代的遺傳背景;
10、所述dna鑒定模塊通過對生物體的基因組dna進(jìn)行測序,分析其序列信息來鑒定遺傳特征進(jìn)行果樹鑒定,基于dna測序的鑒定方法是通過對生物體的基因組dna進(jìn)行測序,分析其序列信息來鑒定遺傳特征,隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展,基于dna測序的鑒定方法在果樹遠(yuǎn)源雜種后代的鑒定中得到了廣泛應(yīng)用,通過測序分析雜種后代的基因組,可以精確地判斷其遺傳背景,包括父本和母本的遺傳貢獻(xiàn);所述形態(tài)特征鑒定模塊、生理特征鑒定模塊和分子標(biāo)記鑒定模塊通過對果樹的形態(tài)數(shù)據(jù)、生理數(shù)據(jù)和分子數(shù)據(jù)進(jìn)行快速混合,增加果樹遠(yuǎn)源的整體鑒定效率。
11、一種快速鑒定果樹遠(yuǎn)源雜種后代的方法的使用方法,包括以下步驟:
12、s1:當(dāng)需要對外部果樹進(jìn)行遠(yuǎn)源鑒定的時候,通過形態(tài)特征鑒定模塊中的掃描攝像頭對果樹進(jìn)行形態(tài)掃描,通過觀察果樹的外部形態(tài),如樹葉、果實(shí)、花朵特征,并將觀測的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄;
13、s2:通過生理特診鑒定模塊配合記錄儀器對植株生長進(jìn)行記錄,存儲植株生理數(shù)據(jù),通過測定果樹的一些生理指標(biāo),光合速率、呼吸速率、營養(yǎng)元素含量,進(jìn)一步判斷其遺傳特性,輔助后期進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備;
14、s3:此時準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)植物材料,選擇具有代表性的果樹遠(yuǎn)源雜種后代樣本,包括父本、母本和雜種后代,確保樣本新鮮,無病蟲害;然后準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)試劑,包括dna提取試劑盒、pcr擴(kuò)增試劑盒、dna分子量標(biāo)準(zhǔn)品、瓊脂糖;實(shí)驗(yàn)儀器,包括pcr擴(kuò)增儀、凝膠成像系統(tǒng)、高速離心機(jī)、dna電泳儀;
15、s4:按照dna提取試劑盒說明書操作,從準(zhǔn)備的樣品果樹葉片中提取基因組dna,使用紫外分光光度計(jì)檢測提取的dna濃度和純度,選取果樹特異性dna片段,設(shè)計(jì)引物,進(jìn)行pcr擴(kuò)增,反應(yīng)體系為:dna模板1μl,上、下游引物各1μl,dna聚合酶混合液25μl,加ddh2o至50μl,反應(yīng)條件為94℃預(yù)變性5分鐘;94℃變性30秒,55℃退火30秒,72℃延伸30秒,共35個循環(huán);72℃延伸10分鐘,上述操作完成后進(jìn)行dna分子標(biāo)記,將pcr擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行dna分子標(biāo)記分析,使用凝膠成像系統(tǒng)記錄結(jié)果,根據(jù)形態(tài)數(shù)據(jù)、生理數(shù)據(jù)和分子數(shù)據(jù)進(jìn)行鑒定使用。
16、本發(fā)明的有益效果:
17、本發(fā)明所述的一種快速鑒定果樹遠(yuǎn)源雜種后代的方法,通過設(shè)置形態(tài)特征鑒定模塊、生理特征鑒定模塊和分子標(biāo)記鑒定模塊通過對不同果樹遠(yuǎn)源雜種后代樣本的pcr擴(kuò)增,觀察到清晰、穩(wěn)定的條帶,表明所選分子標(biāo)記適用于果樹遠(yuǎn)源雜種后代的鑒定,對比父本、母本和雜種后代的基因型,可以準(zhǔn)確判斷果樹遠(yuǎn)源雜種后代的基因型,通過快速鑒定,育種者可以早期篩選出具有優(yōu)良性狀的遠(yuǎn)源雜種后代,提高育種效率,有助于了解雜種后代的遺傳背景,為后續(xù)的遺傳改良和品種選育提供有力支持,而且快速鑒定方法可以降低育種成本,縮短育種周期。