一種測試玉米品種實質性派生關系的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及生物技術領域，特別涉及一種測試玉米品種實質性派生關系的方法。
【背景技術】
[0002] UPOV(International Union for the Protection of New Varieties of Plants ： 國際植物新品種保護聯盟）公約1991年文本對實質性派生品種做了原則性的規定，即實質 性派生品種是指由A品種選育得到的B品種沒有實質性的變化，B品種稱為A品種的實質 性派生品種，A品種與B品種間具有實質性派生關系。判斷兩個品種間是否具有實質性派 生關系的方法是檢測這兩個品種間基因型的差異比例，當該差異比例超過一定值時，即可 認為兩個品種間不具有實質性派生關系，相反，則認為兩個品種間具有實質性派生關系。
[0003] 目前檢測實質性派生性關系的方法還很少，僅有方法的大致流程為：通過SSR標 記或SNP標記，擴增待測玉米品種的每個測試區域，再通過電泳或一代測序檢測獲得的每 個測試區域的基因型，根據基因型，判斷待測玉米品種間的實質性派生關系。
[0004] 在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：
[0005] 實質性派生關系需要對待測玉米品種間大量的基因位點進行檢測后，才能準確判 斷兩個品種間是否具有實質性派生關系。在現有的檢測實質性派生性關系的方法中，檢測 位點少導致實質性派生關系的判定結論不準確。同時，現有的SSR標記和SNP標記由于需 要單獨擴增和單獨檢測每個測試區域，因此，測試區域數目過多，必然會導致工作量極大增 加，因此，現有的方法的測試區域數目都在300個以內，不能完整代表待測玉米品種的全部 基因型，從而導致檢測結果不準確，實質性派生關系的判定結論也不準確。

【發明內容】

[0006] 為了解決現有技術中檢測實質性派生關系不準確的問題，本發明實施例提供了一 種測試玉米品種實質性派生關系的方法。所述技術方案如下：
[0007] 本發明實施例提供了一種測試玉米品種實質性派生關系的方法，所述方法包括：
[0008] 獲得不同玉米品種間的變異位點；
[0009] 通過所述變異位點確定測試區域；
[0010] 分別對兩個待測玉米品種進行抽樣，提取并獲得兩個所述待測玉米品種的抽樣樣 本的DNA ;
[0011] 制備擴增所述測試區域的引物；
[0012] 利用所述引物分別對兩個所述抽樣樣本的DNA進行擴增，分別得到兩個所述待測 玉米品種在所述測試區域的擴增產物，所述擴增產物分別用于構建兩個所述待測玉米品種 的高通量測序文庫；
[0013] 對兩個所述待測玉米品種的所述高通量測序文庫分別進行高通量測序，分別得到 兩個所述待測玉米品種的測序片段組；
[0014] 分析兩個所述待測玉米品種的測序片段組，分別獲得兩個待測玉米品種基因型， 所述待測玉米品種基因型為所述測試區域內變異堿基的組合，且所述待測玉米品種基因型 的頻率彡30% ;
[0015] 比較兩個所述待測玉米品種基因型，獲得待測玉米品種間差異基因型的比例；
[0016] 根據所述待測玉米品種間差異基因型的比例，判斷兩個所述待測玉米品種的實質 性派生關系。
[0017] 具體地，所述測試區域不包括擴增產生雜株基因型的區域；
[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玉米品種的所有 基因型間的差異堿基的數量多2個或所述差異堿基中有非連續堿基的插入或缺失。
[0019] 具體地，所述測試區域的數目滿足以下條件為：BINOMDIST(SD*TN，TN，0. 80*SD，TR UE)多95%，其中，TN為所述測試區域的數目，SD為判定閾值；所述測試區域的數目滿足的 條件含義為：當所述測試區域的數目為TN、所述判定閾值為SD且所述待測玉米品種間差異 基因型的比例為0. 80*SD時，判斷所述待測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，分別對兩個所述待測玉米品種進行抽樣的方法為：對兩個所述待測玉米 品種分別隨機選取100個以上的樣本混合后獲得兩個所述待測玉米品種的抽樣樣本。
[0021] 具體地，判斷兩個所述待測玉米品種的實質性派生關系的方法為：
[0022] 當所述待測玉米品種間差異基因型的比例< SD時，兩個所述待測玉米品種間有 實質性派生關系；當所述待測玉米品種間差異基因型的比例多SD時，兩個所述待測玉米品 種不具有實質性派生關系，其中，SD為判定閾值。
[0023] 進一步地，若判斷兩個所述待測玉米品種具有實質性派生關系時，結論正確的概 率彡BINOMDIST(SD*TRN，TRN，0D，TRUE);若判斷兩個所述待測玉米品種間不具有實質性派 生關系時，結論正確的概率彡BIN0MDIST((1-SD)*TRN，TRN，1-0D，TRUE);其中，TRN為兩個 所述待測玉米品種的共有測試區域的數目，OD為所述待測玉米品種間差異基因型的比例， 8預01?151'為61〇612010函數，8預01?151'(50釘81了8100，了1?耶）的含義為 ：當所述共有測 試區域的數目為TRN時，所述待測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：當所述共有測試區域的數目為 TRN時，所述待測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，通過所述變異位點確定所述測試區域的方法為：
[0025] 通過區分度
【主權項】
1. 一種測試玉米品種實質性派生關系的方法，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； 通過所述變異位點確定測試區域； 分別對兩個待測玉米品種進行抽樣，提取并獲得兩個所述待測玉米品種的抽樣樣本的 DNA ； 制備擴增所述測試區域的引物； 利用所述引物分別對兩個所述抽樣樣本的DNA進行擴增，分別得到兩個所述待測玉米 品種在所述測試區域的擴增產物，所述擴增產物分別用于構建兩個所述待測玉米品種的高 通量測序文庫； 對兩個所述待測玉米品種的所述高通量測序文庫分別進行高通量測序，分別得到兩個 所述待測玉米品種的測序片段組； 分析兩個所述待測玉米品種的測序片段組，分別獲得兩個待測玉米品種基因型，所述 待測玉米品種基因型為所述測試區域內變異堿基的組合，且所述待測玉米品種基因型的頻 率彡30% ; 比較兩個所述待測玉米品種基因型，獲得待測玉米品種間差異基因型的比例； 根據所述待測玉米品種間差異基因型的比例，判斷兩個所述待測玉米品種的實質性派 生關系。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述測試區域不包括擴增產生雜株基因 型的區域； 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玉米品種的所有基因 型間的差異堿基的數量多2個或所述差異堿基中有非連續堿基的插入或缺失。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述測試區域的數目滿足以下條件為：BI NOMDIST(SD*TN, TN, 0. 80*SD, TRUE)彡95%，其中，TN為所述測試區域的數目，SD為判定閾 值；所述測試區域的數目滿足的條件含義為：當所述測試區域的數目為TN、所述判定閾值 為SD且所述待測玉米品種間差異基因型的比例為0. 80*SD時，判斷所述待測玉米品種間差 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. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，分別對兩個所述待測玉米品種進行抽樣 的方法為：對兩個所述待測玉米品種分別隨機選取100個以上的樣本混合后獲得兩個所述 待測玉米品種的抽樣樣本。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，判斷兩個所述待測玉米品種的實質性派 生關系的方法為： 當所述待測玉米品種間差異基因型的比例< SD時，兩個所述待測玉米品種間有實質 性派生關系；當所述待測玉米品種間差異基因型的比例多SD時，兩個所述待測玉米品種不 具有實質性派生關系，其中，SD為判定閾值。
6. 根據權利要求5所述的方法，其特征在于，若判斷兩個所述待測玉米品種具 有實質性派生關系時，結論正確的概率彡BINOMDIST (SD*TRN，TRN，OD，TR UE);若判 斷兩個所述待測玉米品種間不具有實質性派生關系時，結論正確的概率多BINOMDIS T ((1-SD) *TRN，TRN，1-OD，TRUE);其中，TRN為兩個所述待測玉米品種的共有測試區 域的數目，OD為所述待測玉米品種間差異基因型的比例，BINOMDIST為excel 2010 函數，BINOMDIST (SD*TRN，TRN，OD，TRUE)的含義為：當所述共有測試區域的數目為 TRN時，所述待測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：當所述共有測試區域的數目為TRN時， 所述待測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.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過所述變異位點確定所述測試區域的 方法為： 通過區分；
L?計算區分度的值，其中，a為變異窗口區域中被檢測到的 品種總數，bi為所述變異窗口區域中第i種基因型的品種數，且bi>l，k為包含大于1個品 種的基因型的數目，所述變異窗口區域為以每個單核苷酸變異位點為中心，向所述單核苷 酸變異位點的兩側各延伸測序列長度的1/2作為檢測的窗口； 所述測試區域為細胞質基因組上區分度大的區域或細胞核基因組上所述區分度大且 均勻分布的區域。
【專利摘要】本發明公開了一種測試玉米品種實質性派生關系的方法。該方法包括：獲得變異位點；確定測試區域；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兩個抽樣樣本的DNA進行擴增，分別得到兩個待測玉米品種在測試區域的擴增產物用于構建兩個待測玉米品種的高通量測序文庫；對兩個高通量測序文庫分別進行高通量測序，分別得到兩個所述待測玉米品種的測序片段組；分析兩個測序片段組，分別獲得兩個待測玉米品種基因型；比較兩個待測玉米品種基因型，獲得待測玉米品種間差異基因型的比例；根據待測玉米品種間差異基因型的比例，判斷兩個待測玉米品種的實質性派生關系。該方法能夠準確、快速且簡單地判斷待測玉米品種間的實質性派生關系。
【IPC分類】C12Q1-68
【公開號】CN104805186
【申請號】CN201510148683
【發明人】張靜, 彭海, 陳紅, 章偉雄
【申請人】江漢大學, 農業部科技發展中心
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月31日