玉米种质资源SSR 和SNP 分子身份证的构建

尽管国内外已针对玉米建立以育成品种为主体的DNA 指纹数据库（PIDS: A user-friendly plant DNA fingerprint database management system），但尚未建立玉米种质资源分子身份证数据库。已建成的数据库实现了品种全过程管理，并被用来开发新的分子标记，为重要功能基因的定位、克隆及比较基因组研究奠定基础。

在管理种质资源库储存的大量种质资源过程中，缺乏快速发掘核心种质
资源的能力，并且无法区分同源冗杂种质及由于人为混杂导致的异质性种质。已有的分子身份证构建方案通常只涉及单一分子标记，无法发挥SSR 和SNP 标记各自的优势，导致得到的结论存在一定的局限。

本研究先通过SSR 标记以较低代价快速地筛选异质性种质，发挥SSR 标记多态性丰富、直观的优势，再构建SNP 分子身份证与SSR 分子身份证联合分析，发挥SNP 标记数量多、全基因组覆盖密集，分型准确的优势，精准划分包含近等基因系的705 份同近源种质资源，区分遗传背景相近的不同种质资源，提高管理的科学性、利用效率和准确性。

种质资源分子身份证构建流程示意图

SSR分子身份证

SSR 标记检测速度快、性价比高和图谱数据一体化，能够准确显示试材等位基因并实现等位基因比例半定量化，尤其适用于混杂的农家品种和异质性种质的划分。但标记数量有限，对于近似种质资源的分析存在一定的局限性。

SNP分子身份证

SNP 是二态性的标记，具有高密度、自动化分析的特点，可对大量位点进行快速高效的基因分型，因此可以精确判断高度近似种质资源的遗传相似度，评估纯合度较高的种质资源。可实现全基因组片段的追溯，有利于对派生品种进行鉴定，将新种质溯源至原始品种或其他已授权品种，为玉米自交系确权提供支撑。但其多态性低，在应用中需要利用大量标记建立分子身份证，其整体成本相对较高。

玉米种质资源分类管理信息表

构建种质资源分子身份证使得种质资源库能进行更精细化的分类和管理。在保存和调查种质资源的基础信息和表型信息的基础上，新增了种质资源的分子信息。帮助管理人员快速、准确地识别和区分不同的玉米种质资源，有效解决了早期入库种质的归属不明的情况，在后续应用中也可避免重复入库和名称混淆问题的出现。

种质资源遗传聚类

吉林省玉米种质资源库储存了国内外的主要种质，尤其以国内种质为主，如以旅大红骨种质（Ⅰ群和Ⅱ群）、黄改种质（Ⅷ群）为代表的种质资源，其占全部种质资源的64.38%，构成了该库的主要种质资源。

主要结论

明确了玉米种质资源入库前构建分子身份证及数据库的流程，为吉林省现有玉米种质资源库建立了2918 份种质资源SSR 分子身份证和2502 份SNP分子身份证，通过分类整理，核心、同近源、异质和群体4 类种质资源分别有1561、705、416 和236份。在1561 份核心资源中，以旅大红骨种质、黄改种质为代表的国内种质资源为主要成分，占比
64.38%。

本文来自北京市农林科学院玉米研究所/农业农村部农作物DNA指纹创新利用重点实验室（部省共建）/玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室联合吉林省农业科学院玉米研究所在《中国农业科学》上的研究：吉林省玉米种质资源SSR和SNP分子身份证的构建及应用。