Construction of SSR Fingerprint and Molecular Identity Card of Shandong Elite Julans regia Cultivars—Based on Capillary Electrophoresis Analysis

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0740

Abstract

Abstract:

The study analyzed the genetic background and constructed the molecular ID cards of Shandong elite Julans regia cultivars, aiming to provide technical support for breeding elite walnut cultivars and quality traceability. In this study, 17 walnut cultivars were used as the test materials to construct the fingerprints by using fluorescent SSR markers, and the data were analyzed at the molecular level. Nei's genetic distance ranged from 0.181 to 0.720 and the genetic similarity coefficient ranged from 0.267 to 0.867 among the 17 walnut cultivars. Five pairs of SSR primers were screened to construct the fingerprints of the 17 walnut cultivars. The core primers could be divided into two groups: HF9 + HF15 and HF3 + HF9 + HF14, and each group could completely distinguish the 17 cultivars. Based on fingerprint and combined with commodity information, the molecular ID cards of the 17 walnut cultivars were established by digital coding. The genetic basis of the 17 walnut cultivars was wide, and the result showed that there was no obvious correlation between the cluster relationship and geographical location. The 5 core primers had a good polymorphism and could be used to construct walnut fingerprint. Molecular QR code could provide a basis for the identification of elite Julans regia cultivars.

Key words: Julans regia, Shandong Province, SSR, core primer, characteristic fingerprint, molecular QR code

CLC Number:

S664.1

LIANG Yan, HAN Chuanming, ZHOU Jilei, SUN Chao, WANG Cuixiang, LI Chunming, WANG Jing, MIN Xufeng, GONG Qingdang, MENG Xiaoye, YANG Xuqiang. Construction of SSR Fingerprint and Molecular Identity Card of Shandong Elite Julans regia Cultivars—Based on Capillary Electrophoresis Analysis[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(15): 113-121.

Figures/Tables 7

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序号	品种	采集地点	特征
H01	日丽	山东省济南市章丘区三德范村	晚实
H02	奥林	山东省济南市章丘区三德范村	晚实
H03	青林	山东省济南市章丘区三德范村	晚实
H04	鲁锦	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H05	绿香	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H06	元林	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H07	元丰	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H08	鲁光	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H09	丰辉	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H10	岱丰	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H11	丰硕	山东省济南市莱芜区东见马村	晚实
H12	香玲	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H13	岱香	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H14	鲁果2号	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
序号	品种	采集地点	特征
H15	鲁果5号	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H16	鲁核1号	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H17	野香	山东省济南市莱芜区东见马村	早实

序号	品种	采集地点	特征
H01	日丽	山东省济南市章丘区三德范村	晚实
H02	奥林	山东省济南市章丘区三德范村	晚实
H03	青林	山东省济南市章丘区三德范村	晚实
H04	鲁锦	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H05	绿香	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H06	元林	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H07	元丰	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H08	鲁光	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H09	丰辉	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H10	岱丰	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H11	丰硕	山东省济南市莱芜区东见马村	晚实
H12	香玲	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H13	岱香	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H14	鲁果2号	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
序号	品种	采集地点	特征
H15	鲁果5号	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H16	鲁核1号	山东省济南市莱芜区东见马村	早实
H17	野香	山东省济南市莱芜区东见马村	早实

引物	引物信息	重复单元	荧光标记	退火温度/℃	多态信息含量PIC	样品分组数	单独区分品种数
HF1	F:TGTTACATTGACCCACTTGT R:TAAGCCAACATGGTATGCCA	(GA)₁₂	TAMPA	50	0.627	9（‘绿香’未测出）单独1组）	2
HF2	F:GTGGGTTCGACCGTGAAC R:AACTTTGCACCACATCCACA	(GA)₉	TAMPA	58	0.471	6	2
HF3	F:TGTAATTGGGGAATGTTGCA R:TGGGAGACACAATGATCGA	(GA)₉	FAM	50	0.756	9	4
HF4	F:TGTGCTCTGATCTGCCTCC R:GGGTGGGTGAAAAGTAGCAA	(TC)₁₉	HEX	58	0.672	7	3
HF5	F:GTGGCGAAAGTTTATTTTTTGC R:ACAAATGCACAGCAGCAAAC	(TC)_n	TAMPA	50	0.536	5	1
HF6	F: GGCTTCCTTCCCTTCTAT R: GCTGCTTCTGCTTGTCTT	(AACGCC)₄	FAM	50	0.687	6	0
HF7	F:TTCTTCGTCCATACCCACC R:ACCCCATTAGCGACCTTTA	(TC)₂₂	TAMPA	55	0.561	6	2
HF8	F:GCCGAGAGAGGAAGAGAGAC R:CGACTACAGGGACCAATCAAC	(AC)₁₆	HEX	58	0.615	6	3
HF9	F:GCTGTTAGTGGAATCCCAACT R:TAAACGTGATCGAAGTGAAATG	(TTG)₇	HEX	55	0.679	9	4
HF10	F:CAGTTTTGGCCAGCTGCAAT R:TGTGCCCATGCTAAGACTGG	(GCT)₆	HEX	58	0.435	3	0
引物	引物信息	重复单元	荧光标记	退火温度/℃	多态信息含量PIC	样品分组数	单独区分品种数
HF11	F:CCAGAACCAGGAGCCAGCAA R:GACCATCGGCCCGAAAGTAA	(CTG)₇	FAM	58	0.354	3	1
HF12	F:GCCTCTCCTCGTGCTCATTT R:ACTCGCTACTTTTCAGGCCC	(GAA)₁₈	HEX	58	0.621	8	4
HF13	F:CTAGCGTCGAAGAAGAAGATG R:TTGTTTCTCCTCTGTCATGTTT	(GA)₁₃	TAMPA	55	0.598	6	1
HF14	F:AGCATGTATAGGCCAATGATG R:TCGTTCTATCTACAAGCACTCG	(TC)₂₅	FAM	50	0.732	10	5
HF15	F:CATGCTATGGACTACCTCCTC R:AAGAGAGACGAACGAAGAGTG	(TC)₁₇	FAM	50	0.699	10	6

引物	引物信息	重复单元	荧光标记	退火温度/℃	多态信息含量PIC	样品分组数	单独区分品种数
HF1	F:TGTTACATTGACCCACTTGT R:TAAGCCAACATGGTATGCCA	(GA)₁₂	TAMPA	50	0.627	9（‘绿香’未测出）单独1组）	2
HF2	F:GTGGGTTCGACCGTGAAC R:AACTTTGCACCACATCCACA	(GA)₉	TAMPA	58	0.471	6	2
HF3	F:TGTAATTGGGGAATGTTGCA R:TGGGAGACACAATGATCGA	(GA)₉	FAM	50	0.756	9	4
HF4	F:TGTGCTCTGATCTGCCTCC R:GGGTGGGTGAAAAGTAGCAA	(TC)₁₉	HEX	58	0.672	7	3
HF5	F:GTGGCGAAAGTTTATTTTTTGC R:ACAAATGCACAGCAGCAAAC	(TC)_n	TAMPA	50	0.536	5	1
HF6	F: GGCTTCCTTCCCTTCTAT R: GCTGCTTCTGCTTGTCTT	(AACGCC)₄	FAM	50	0.687	6	0
HF7	F:TTCTTCGTCCATACCCACC R:ACCCCATTAGCGACCTTTA	(TC)₂₂	TAMPA	55	0.561	6	2
HF8	F:GCCGAGAGAGGAAGAGAGAC R:CGACTACAGGGACCAATCAAC	(AC)₁₆	HEX	58	0.615	6	3
HF9	F:GCTGTTAGTGGAATCCCAACT R:TAAACGTGATCGAAGTGAAATG	(TTG)₇	HEX	55	0.679	9	4
HF10	F:CAGTTTTGGCCAGCTGCAAT R:TGTGCCCATGCTAAGACTGG	(GCT)₆	HEX	58	0.435	3	0
引物	引物信息	重复单元	荧光标记	退火温度/℃	多态信息含量PIC	样品分组数	单独区分品种数
HF11	F:CCAGAACCAGGAGCCAGCAA R:GACCATCGGCCCGAAAGTAA	(CTG)₇	FAM	58	0.354	3	1
HF12	F:GCCTCTCCTCGTGCTCATTT R:ACTCGCTACTTTTCAGGCCC	(GAA)₁₈	HEX	58	0.621	8	4
HF13	F:CTAGCGTCGAAGAAGAAGATG R:TTGTTTCTCCTCTGTCATGTTT	(GA)₁₃	TAMPA	55	0.598	6	1
HF14	F:AGCATGTATAGGCCAATGATG R:TCGTTCTATCTACAAGCACTCG	(TC)₂₅	FAM	50	0.732	10	5
HF15	F:CATGCTATGGACTACCTCCTC R:AAGAGAGACGAACGAAGAGTG	(TC)₁₇	FAM	50	0.699	10	6

品种	H01	H02	H03	H04	H05	H06	H07	H08	H09	H10	H11	H12	H13	H14	H15	H16	H17
H01		0.6	0.667	0.6	0.6	0.533	0.467	0.467	0.467	0.467	0.6	0.333	0.6	0.6	0.467	0.4	0.6
H02	0.648		0.533	0.6	0.467	0.533	0.333	0.467	0.467	0.467	0.467	0.333	0.6	0.467	0.467	0.533	0.467
H03	0.643	0.332		0.8	0.4	0.467	0.667	0.533	0.267	0.533	0.533	0.533	0.4	0.8	0.667	0.6	0.533
H04	0.593	0.363	0.181		0.467	0.533	0.6	0.467	0.333	0.6	0.6	0.333	0.333	0.867	0.467	0.533	0.467
H05	0.402	0.579	0.561	0.543		0.667	0.467	0.467	0.6	0.467	0.6	0.467	0.333	0.467	0.6	0.533	0.467
H06	0.452	0.531	0.570	0.541	0.277		0.8	0.533	0.667	0.8	0.8	0.667	0.533	0.667	0.533	0.6	0.667
H07	0.625	0.538	0.570	0.520	0.478	0.438		0.733	0.6	0.867	0.733	0.733	0.467	0.733	0.6	0.533	0.733
H08	0.577	0.567	0.595	0.539	0.431	0.475	0.356		0.6	0.733	0.6	0.6	0.333	0.6	0.6	0.4	0.733
H09	0.709	0.477	0.615	0.556	0.507	0.502	0.347	0.307		0.733	0.733	0.467	0.6	0.467	0.467	0.533	0.467
H10	0.720	0.493	0.515	0.505	0.520	0.523	0.366	0.395	0.271		0.733	0.6	0.467	0.733	0.467	0.533	0.733
H11	0.558	0.517	0.528	0.503	0.415	0.445	0.338	0.325	0.373	0.398		0.6	0.467	0.733	0.467	0.533	0.467
H12	0.639	0.554	0.536	0.504	0.462	0.523	0.387	0.325	0.408	0.404	0.381		0.467	0.467	0.733	0.667	0.6
H13	0.404	0.407	0.529	0.521	0.473	0.400	0.596	0.613	0.597	0.670	0.477	0.502		0.33	0.467	0.4	0.6
H14	0.532	0.546	0.398	0.379	0.525	0.408	0.411	0.427	0.466	0.507	0.391	0.468	0.523		0.6	0.667	0.6
H15	0.539	0.500	0.378	0.373	0.449	0.398	0.482	0.416	0.548	0.568	0.541	0.412	0.441	0.417		0.8	0.6
H16	0.698	0.445	0.501	0.492	0.498	0.567	0.321	0.383	0.358	0.375	0.385	0.242	0.575	0.498	0.411		0.4
H17	0.663	0.513	0.465	0.482	0.540	0.479	0.430	0.516	0.535	0.472	0.540	0.533	0.567	0.470	0.566	0.532