Beet Germplasm Resources: Identification and Genetic Diversity Analysis by SCoT

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20200100054

Abstract

Abstract:

To study the feasibility of SCoT molecular marker for identifying beet germplasm resources, we designed 80 SCoT primers to identify 48 beet germplasm resources, and analyzed the genetic diversity and genetic relationship of the germplasm resources. The results showed that 6 of the 80 SCoT primers, namely SCoT1, SCoT12, SCoT13, SCoT14, SCoT17, and SCoT23, amplified clear and highly polymorphic bands. Among them, SCoT1, SCoT12, SCoT14 and SCoT23 could separately identify the 48 beet germplasm resources. The identification of the 48 beet germplasm resources could be distinguished by combining SCoT13 and SCoT17. The cluster analysis results showed that 95.8% of germplasm resources were clustered into the same clade at the genetic distance of 0.15, which indicated that there was close genetic relationship among the 48 beet germplasm resources. The study provided a scientific basis for the identification of beet germplasm resources, hybrid combination parent selection and molecular marker-assisted breeding by SCoT markers.

Key words: sugar beet, start codon targeted polymorphism, germplasm resources, fingerprint

CLC Number:

S556.3

Zhu Shangming, Wu Zedong, Xing Wang, Pi Zhi. Beet Germplasm Resources: Identification and Genetic Diversity Analysis by SCoT[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(18): 119-123.

Figures/Tables 4

References 21

[1]	何群, 朱东顺, 崔自友, 等. 促进中国糖甜菜产业发展的科技措施[J]. 中国糖料, 2015,37(01):64-66.
[2]	吴则东, 王荣华, 张文彬. 新时期甜菜糖业面临的机遇、挑战及发展策略[J]. 中国糖料, 2017,39(04):71-73.
[3]	王华忠, 吴则东, 王晓武, 等. 利用SRAP与SSR标记分析不同类型甜菜的遗传多样性[J]. 作物学报, 2008,34(1):37-46.
[4]	Thomson R C, Wang I J, Johnson J R. Genome-enabled development of DNA markers for ecology, evolution and conservation[J]. Molecular Ecology, 2010,19(11):2184-2195. doi: 10.1111/j.1365-294X.2010.04650.x URL pmid: 20465588
[5]	孙正文, 匡猛, 马峙英, 等. 利用CottonSNP63K芯片构建棉花品种的指纹图谱[J]. 中国农业科学, 2017,50(24):4692-4704.
[6]	匡猛, 杨伟华, 许红霞, 等. 中国棉花主栽品种DNA指纹图谱构建及SSR标记遗传多样性分析[J]. 中国农业科学, 2011,44(01):20-27.
[7]	Palaudelmàs M, Melé E, Monfort A, et al. Assessment of the influence of field size on maize gene flow using SSR analysis[J]. Transgenic Research, 2012,21(3):471-483. doi: 10.1007/s11248-011-9549-z URL pmid: 21898271
[8]	Chen X M, Luo Y H, Xia X C, et al. Chromosomal location of powdery mildew resistance gene Pm16 in wheat using SSR marker analysis[J]. Plant Breeding, 2005,124(3):225-228.
[9]	倪洪涛, 倪洪波, 张福顺. 分子标记技术在甜菜育种中的应用[J]. 中国农学通报, 2016,32(16):132-137.
[10]	Amiri R, Sarafraz E, Noori S A S, et al. A New Molecular Marker Linked To Gene for Monogermity in Sugar Beet (Beta Vulgaris L.)[J]. Rom Agric Res., 2011,28:95-101.
[11]	刘蕊, 刘乃新, 吴玉梅, 等. 基于SSR、InDel分子标记的红甜菜遗传多样性分析[J]. 中国农学通报. 2019,35(22):47-52.
[12]	王希, 陈丽, 赵春雷, 等. 表型与分子标记相结合分析130份糖用甜菜种质的遗传多样性[J]. 中国农学通报, 2018,34(30):32-42.
[13]	Collard B C Y, Mackill D J. Start Codon Targeted (SCoT) Polymorphism: A Simple, Novel DNA Marker Technique for Generating Gene-Targeted Markers in Plants[J]. Plant Molecular Biology Reporter, 2009,27(1):86-93.
[14]	Mulpuri S, Muddanuru T, Francis G. Start codon targeted (SCoT) polymorphism in toxic and non-toxic accessions of Jatropha curcas L. and development of a codominant SCAR marker[J]. Plant Science, 2013,207:117-127. doi: 10.1016/j.plantsci.2013.02.013 URL pmid: 23602106
[15]	王希, 陈丽, 赵春雷, 等. 不同方法对甜菜不同组织中总DNA的提取效果[J]. 中国糖料, 2016,38(04):6-9.
[16]	吴则东, 王茂芊, 吴玉梅, 等. 32个甜菜品种指纹图谱构建与遗传多样性分析[J]. 中国农学通报, 2015,31(12):169-174.
[17]	刘乃新, 郭晨晨, 孙燕红, 等. 甜菜SCoT-PCR反应体系的建立及优化[J]. 中国农学通报, 2016,32(34):119-122.
[18]	郭培国, 刘文杰, 李海洋, 等. 一种快速有效检测SSR标记的非变性聚丙烯酰胺凝胶的银染方法[J]. 广州大学学报:自然科学版, 2016,15(04):8-12,49.
[19]	兴旺, 乔晓晓, 马龙彪, 等. 甜菜SCoT核心引物的筛选[J]. 中国农学通报, 2018,34(09):53-56.
[20]	王清明, 程怡, 马建伟, 等. 基于引物“随机组合”构建观赏桃SSR指纹图谱[J]. 广西植物, 2016,36(03):289-296,341.
[21]	王欣怡, 李雪源, 龚照龙, 等. 基于SSR标记新疆陆地棉的DNA指纹图谱构建及遗传多样性分析[J]. 棉花学报, 2018,30(04):308-315.

编号	资源名称	资源来源	编号	资源名称	资源来源	编号	资源名称	资源来源
1	CLR8103-9	中国	17	延寿中和公社	中国	33	96F-16	中国
2	CT34-洮	中国	18	双8-2A	中国	34	96F-17	中国
3	PR-5	中国	19	Aj1-4	中国	35	96F-18	中国
4	PO-15	中国	20	L62	中国	36	96F-20	中国
5	白甜菜	中国	21	7503/81-1	中国	37	96001/1	中国
6	红甜菜	中国	22	83461	中国	38	96001/2	中国
7	MS1	美国	23	87-83	中国	39	96001/3	中国
8	DeshremonoN	阿尔巴尼亚	24	92005-3	中国	40	96001-2/3	中国
9	CIKY-T2	捷克	25	92008	中国	41	96004-1/2	中国
10	内蒙八号	中国	26	92017-2	中国	42	MP212-1	中国
11	7301/134AB	中国	27	92017/2-6	中国	43	Z-6	中国
12	Ajanasz-Aj2	波兰	28	“X”半饲	波兰	44	tog-A	中国
13	Ajanasz-Aj4	波兰	29	Rogow-P	波兰	45	US-8916	美国
14	AjpolyⅡ	波兰	30	Л杂种	前苏联	46	X3	中国
15	PZHR1	波兰	31	Refer-z	法国	47	西鲜一号（X)	中国
16	PERLA	南斯拉夫	32	334辐（4x)	中国	48	M167黄	中国

编号	资源名称	资源来源	编号	资源名称	资源来源	编号	资源名称	资源来源
1	CLR8103-9	中国	17	延寿中和公社	中国	33	96F-16	中国
2	CT34-洮	中国	18	双8-2A	中国	34	96F-17	中国
3	PR-5	中国	19	Aj1-4	中国	35	96F-18	中国
4	PO-15	中国	20	L62	中国	36	96F-20	中国
5	白甜菜	中国	21	7503/81-1	中国	37	96001/1	中国
6	红甜菜	中国	22	83461	中国	38	96001/2	中国
7	MS1	美国	23	87-83	中国	39	96001/3	中国
8	DeshremonoN	阿尔巴尼亚	24	92005-3	中国	40	96001-2/3	中国
9	CIKY-T2	捷克	25	92008	中国	41	96004-1/2	中国
10	内蒙八号	中国	26	92017-2	中国	42	MP212-1	中国
11	7301/134AB	中国	27	92017/2-6	中国	43	Z-6	中国
12	Ajanasz-Aj2	波兰	28	“X”半饲	波兰	44	tog-A	中国
13	Ajanasz-Aj4	波兰	29	Rogow-P	波兰	45	US-8916	美国
14	AjpolyⅡ	波兰	30	Л杂种	前苏联	46	X3	中国
15	PZHR1	波兰	31	Refer-z	法国	47	西鲜一号（X)	中国
16	PERLA	南斯拉夫	32	334辐（4x)	中国	48	M167黄	中国

引物名称	引物序列(5′-3′)	GC/%
SCoT 1	CAACAATGGCTACCACCA	50
SCoT 12	ACGACATGGCGACCAACG	61
SCoT 13	ACGACATGGCGACCATCG	61
SCoT 14	ACGACATGGCGACCACGC	67
SCoT 17	ACCATGGCTACCACCGAG	61
SCoT 23	CACCATGGCTACCACCAG	61

引物名称	引物序列(5′-3′)	GC/%
SCoT 1	CAACAATGGCTACCACCA	50
SCoT 12	ACGACATGGCGACCAACG	61
SCoT 13	ACGACATGGCGACCATCG	61
SCoT 14	ACGACATGGCGACCACGC	67
SCoT 17	ACCATGGCTACCACCGAG	61
SCoT 23	CACCATGGCTACCACCAG	61