棉花種子純度快速檢測技術

錢雯婕　袁青鋒　魏紅英

摘要 介紹了一種利用棉花種子通用DNA快速提取方法以及多重PCR技術實現其純度快速檢測的技術。由于該技術具備準確、高效、成本低，以及便于推廣應用的特點，實現了棉花種子純度的快速檢測。

關鍵詞 棉花種子；PCR；快速檢測

中圖分類號 S562 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）07-0056-01

棉花是我國重要經濟作物之一，對我國農業生產的發展發揮了重要促進作用。自我國成功加入WTO組織之后，棉花出口量逐年遞增，對其產量、品質均提出了更高的要求。棉花的種子是棉花生產的基礎，種子純度是衡量質量的主要標準，棉種質量的高低是決定該品種能否在生產上推廣、應用的前提，也是棉種生產及其推廣應用的生命線[1-2]。種子純度作為衡量棉花種子的重要指標之一，不僅影響著企業對于棉種的購銷，也是企業能否穩健發展的根本。如何及時準確地鑒定出棉種的純度，一直是棉種行業質量監控的重點和難點。純度鑒定是判定種子質量最復雜的檢驗過程。種子純度檢測的方法有很多，傳統鑒定方法為等到種子下一個生長季節或者到海南省通過種植鑒定，該方法的缺點在于費時費力，且成本較高，無法滿足現代化種子經營的步伐[3-4]。隨著DNA標記技術的逐步成熟，目前已成為鑒定棉花雜家種子純度鑒定方法的補充或有效替代[5-6]。

哈密地處亞歐大陸腹地，位于西風帶控制之下，常年干燥少雨，溫差大，光照時間長，熱量豐富，屬于典型的大陸性半干旱氣候，對棉花等種植業的發展極為有利，在新疆棉花氣候資源區劃上屬宜棉區。得天獨厚的自然條件，吸引了諸多內地廠家來此繁育棉花。在雜交棉花的制種方面，目前多通過人工去雄授粉方法進行，其缺點表現為難免會出現一部分自交現象，導致該現象的誘因有多種：首先是人工去雄不到位，即由于天氣或勞動力等因素所限，導致去雄不徹底；其次是種子純度不高，部分種子經銷商在利益驅使下，在種子中摻雜假種子，嚴重影響種子純度；最后，由于棉花自身具備一定天然異交率，容易造成品種混亂。對于棉花生產來說，如果不能有效鑒定棉種的純度，將嚴重影響棉花產量及品質。因此，如果能夠探索出一種精準、高效、經濟的棉種純度檢測技術，可對雜交棉的種植及推廣起到積極的促進作用[7-8]。

本文通過將棉花種子DNA快速提取方法和通用多重PCR技術結合起來，實現提高棉花種子純度鑒定效率的同時，也極大地提升新疆生產建設兵團第十三師農業科學研究所科研技術服務能力，對促進哈密地區及十三師現代化農業健康、持續發展有著重要的意義。現將棉花種子純度快速檢測技術研究的具體實施方案介紹如下。

1 引物設計

根據Cotton Microsatellite Database（CMD）已公布的序列，以及兩端序列的保守性，設計多對引物。在設計引物的過程中，要充分考慮引物的差異性、Tm值、長度、GC含量等。

2 DNA提取方法

本試驗采用改良的CTAB法提、SDS法、試劑盒快速提取法分別提取棉花種仁和子葉DNA。通過瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA的完整性，分光光度法測定DNA濃度和純度，篩選出最優的提取部位和提取方法。建立一種基于PCR的棉花種子DNA快速提取方法，并經過多組試驗，深入研究提取方法所涉及因素（如提取液體積、濃度、提取時間等）對DNA完整性以及PCR產物的影響，以及不同公司的Mix以及DNA模板量存在差異性的情況下對PCR產物的影響，最終研究出一種基于PCR的棉花種子DNA快速提取方法。

3 多重PCR技術

通過深入研究多重PCR技術，多方面、多維度對引物設計、PCR擴增體系以及PCR擴增程序進行深入思考，并對其技術可行性進行縝密論證，最終建立起一套通用多重PCR技術。

4 擴增產物的PAGE與銀染檢測

經過PCR擴增完成并且經過變性以后，再利用變性聚丙烯酰胺凝膠進行電泳分離，隨后進行銀染檢測，再根據聚丙烯酰胺凝膠電泳的帶型統計母本自交粒帶型數量、待測樣品目標帶型數量，以及雜粒帶型數量，最終計算出待測樣品的純度，亦可根據其他PCR產物檢測儀器的參數計算待測樣品純度[9-11]。

5 參考文獻

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