一种测试水稻品种实质性派生关系的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种测试水稻品种实质性派生关系的方法。
【背景技术】
[0002] UPOV(International Union for the Protection of New Varieties of Plants ： 国际植物新品种保护联盟）公约1991年文本对实质性派生品种做了原则性的规定，即实质 性派生品种是指由A品种选育得到的B品种没有实质性的变化，B品种称为A品种的实质 性派生品种，A品种与B品种间具有实质性派生关系。判断两个品种间是否具有实质性派 生关系的方法是检测这两个品种间基因型的差异比例，当该差异比例超过一定值时，即可 认为两个品种间不具有实质性派生关系，相反，则认为两个品种间具有实质性派生关系。
[0003] 目前检测实质性派生性关系的方法还很少，仅有方法的大致流程为：通过SSR标 记或SNP标记，扩增待测水稻品种的每个测试区域，再通过电泳或一代测序检测获得的每 个测试区域的基因型，根据基因型，判断待测水稻品种间的实质性派生关系。
[0004] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
[0005] 实质性派生关系需要对待测水稻品种间大量的基因位点进行检测后，才能准确判 断两个品种间是否具有实质性派生关系。在现有的检测实质性派生性关系的方法中，检测 位点少导致实质性派生关系的判定结论不准确。同时，现有的SSR标记和SNP标记由于需 要单独扩增和单独检测每个测试区域，因此，测试区域数目过多，必然会导致工作量极大增 加，因此，现有的方法的测试区域数目都在300个以内，不能完整代表待测水稻品种的全部 基因型，从而导致检测结果不准确，实质性派生关系的判定结论也不准确。
【发明内容】
[0006] 为了解决现有技术中检测实质性派生关系不准确的问题，本发明实施例提供了一 种测试水稻品种实质性派生关系的方法。所述技术方案如下：
[0007] 本发明实施例提供了一种测试水稻品种实质性派生关系的方法，所述方法包括：
[0008] 获得不同水稻品种间的变异位点；
[0009] 通过所述变异位点确定测试区域；
[0010] 分别对两个待测水稻品种进行抽样，提取并获得两个所述待测水稻品种的抽样样 本的DNA ;
[0011] 制备扩增所述测试区域的引物；
[0012] 利用所述引物分别对两个所述抽样样本的DNA进行扩增，分别得到两个所述待测 水稻品种在所述测试区域的扩增产物，所述扩增产物分别用于构建两个所述待测水稻品种 的高通量测序文库；
[0013] 对两个所述待测水稻品种的所述高通量测序文库分别进行高通量测序，分别得到 两个所述待测水稻品种的测序片段组；
[0014] 分析两个所述待测水稻品种的测序片段组，分别获得两个待测水稻品种基因型， 所述待测水稻品种基因型为所述测试区域内变异碱基的组合，且所述待测水稻品种基因型 的频率彡30% ;
[0015] 比较两个所述待测水稻品种基因型，获得待测水稻品种间差异基因型的比例；
[0016] 根据所述待测水稻品种间差异基因型的比例，判断两个所述待测水稻品种的实质 性派生关系。
[0017] 具体地，所述测试区域不包括扩增产生杂株基因型的区域；
[0018] 所述杂株基因型指频率彡0. 02%，且所述杂株基因型与所述待测水稻品种的所有 基因型间的差异碱基的数量多2个或所述差异碱基中有非连续碱基的插入或缺失。
[0019] 具体地，所述测试区域的数目满足以下条件为：BINOMDIST(SD*TN，TN，0. 80*SD，TR UE)多95%，其中，TN为所述测试区域的数目，SD为判定阈值；所述测试区域的数目满足的 条件含义为：当所述测试区域的数目为TN、所述判定阈值为SD且所述待测水稻品种间差异 基因型的比例为0. 80*SD时，判断所述待测水稻品种间差异基因型的比例小于所述判定阈 值SD的概率保障大于等于95 %。
[0020] 具体地，分别对两个所述待测水稻品种进行抽样的方法为：对两个所述待测水稻 品种分别随机选取100个以上的样本混合后获得两个所述待测水稻品种的抽样样本。
[0021] 具体地，判断两个所述待测水稻品种的实质性派生关系的方法为：
[0022] 当所述待测油菜品种间差异基因型的比例< SD时，两个所述待测水稻品种具有 实质性派生关系；当所述待测油菜品种间差异基因型的比例多SD时，两个所述待测水稻品 种不具有实质性派生关系，其中，SD为判定阈值。
[0023] 进一步地，若判断两个所述待测水稻品种具有实质性派生关系时，结论正确的概 率彡BINOMDIST(SD*TRN，TRN，0D，TRUE);若判断两个所述待测水稻品种不具有实质性派生 关系时，结论正确的概率彡BIN0MDIST((1-SD)*TRN，TRN，1-0D，TRUE);其中，TRN为两个所 述待测水稻品种的共有测试区域的数目，〇 D为所述待测水稻品种间差异基因型的比例， 8預01?151'为61〇612010函数，8預01?151'(50钉81了8100，了1?耶）的含义为 ：当所述共有测 试区域的数目为TRN时，所述待测水稻品种间差异基因型的比例OD小于所述判定阈值SD 的概率；BIN0MDIST((I-SD)*TRN，TRN，1-0D，TRUE)含义为：当所述共有测试区域的数目为 TRN时，所述待测水稻品种间差异基因型的比例OD大于所述判定阈值SD的概率。
[0024] 具体地，通过所述变异位点确定所述测试区域的方法为：
[0025] 通过区分度
【主权项】
1. 一种测试水稻品种实质性派生关系的方法，其特征在于，所述方法包括： 获得不同水稻品种间的变异位点； 通过所述变异位点确定测试区域； 分别对两个待测水稻品种进行抽样，提取并获得两个所述待测水稻品种的抽样样本的 DNA ； 制备扩增所述测试区域的引物； 利用所述引物分别对两个所述抽样样本的DNA进行扩增，分别得到两个所述待测水稻 品种在所述测试区域的扩增产物，所述扩增产物分别用于构建两个所述待测水稻品种的高 通量测序文库； 对两个所述待测水稻品种的所述高通量测序文库分别进行高通量测序，分别得到两个 所述待测水稻品种的测序片段组； 分析两个所述待测水稻品种的测序片段组，分别获得两个待测水稻品种基因型，所述 待测水稻品种基因型为所述测试区域内变异碱基的组合，且所述待测水稻品种基因型的频 率彡30% ; 比较两个所述待测水稻品种基因型，获得待测水稻品种间差异基因型的比例； 根据所述待测水稻品种间差异基因型的比例，判断两个所述待测水稻品种的实质性派 生关系。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试区域不包括扩增产生杂株基因 型的区域； 所述杂株基因型指频率多〇. 02%，且所述杂株基因型与所述待测水稻品种的所有基因 型间的差异碱基的数量多2个或所述差异碱基中有非连续碱基的插入或缺失。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试区域的数目满足以下条件为：BI NOMDIST(SD*TN, TN, 0. 80*SD, TRUE)彡95%，其中，TN为所述测试区域的数目，SD为判定阈 值；所述测试区域的数目满足的条件含义为：当所述测试区域的数目为TN、所述判定阈值 为SD且所述待测水稻品种间差异基因型的比例为0. 80*SD时，判断所述待测水稻品种间差 异基因型的比例小于所述判定阈值SD的概率保障大于等于95%。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别对两个所述待测水稻品种进行抽样 的方法为：对两个所述待测水稻品种分别随机选取100个以上的样本混合后获得两个所述 待测水稻品种的抽样样本。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断两个所述待测水稻品种的实质性派 生关系的方法为： 当所述待测油菜品种间差异基因型的比例< SD时，两个所述待测水稻品种具有实质 性派生关系；当所述待测油菜品种间差异基因型的比例多SD时，两个所述待测水稻品种不 具有实质性派生关系，其中，SD为判定阈值。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，若判断两个所述待测水稻品种具有实质 性派生关系时，结论正确的概率彡BINOMDIST(SD*TRN，TRN，OD，T RUE);若判断两个所述待 测水稻品种不具有实质性派生关系时，结论正确的概率彡BINOMDIST((l-SD)*TRN，TRN，1-0 D，TRUE);其中，TRN为两个所述待测水稻品种的共有测试区域的数目，0D为所述待测水稻品 种间差异基因型的比例，BIN0MDIST 为 excel 2010 函数，BINOMDIST(SD*TRN, TRN, 0D, TRUE) 的含义为：当所述共有测试区域的数目为TRN时，所述待测水稻品种间差异基因型的比例 00小于所述判定阈值30的概率出預01?15!'((1-50)打81了811-00，了1?耶）含义为：当所述 共有测试区域的数目为TRN时，所述待测水稻品种间差异基因型的比例0D大于所述判定阈 值SD的概率。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述变异位点确定所述测试区域的 方法为： 通过区分S
汁算区分度的值，其中，a为变异窗口区域中被检测到的 品种总数，bi为所述变异窗口区域中第i种基因型的品种数，且bi>l，k为包含大于1个品 种的基因型的数目，所述变异窗口区域为以每个单核苷酸变异位点为中心，向所述单核苷 酸变异位点的两侧各延伸测序列长度的1/2作为检测的窗口； 所述测试区域为细胞质基因组上区分度大的区域或细胞核基因组上所述区分度大且 均匀分布的区域。
【专利摘要】本发明公开了一种测试水稻品种实质性派生关系的方法。该方法包括：获得变异位点；确定测试区域；抽样提取并获得抽样样本的DNA；制备引物；利用所述引物分别对两个抽样样本的DNA进行扩增，分别得到两个待测水稻品种在测试区域的扩增产物用于构建两个待测水稻品种的高通量测序文库；对两个高通量测序文库分别进行高通量测序，分别得到两个所述待测水稻品种的测序片段组；分析两个测序片段组，分别获得两个待测水稻品种基因型；比较两个待测水稻品种基因型，获得待测水稻品种间差异基因型的比例；根据待测水稻品种间差异基因型的比例，判断两个待测水稻品种的实质性派生关系。该方法能够准确、快速且简单地判断待测水稻品种间的实质性派生关系。
【IPC分类】C12Q1-68
【公开号】CN104805193
【申请号】CN201510150611
【发明人】彭海, 陈红, 张静, 李论
【申请人】江汉大学, 农业部科技发展中心
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月31日