秋海棠F_(1)杂交种快速鉴定条形码开发OA

【目的】针对秋海棠人工杂交育种中常因自花授粉或孤雌生殖干扰而频发“假杂交种”,且传统形态学鉴定与常规分子标记存在局限等问题,本研究基于单拷贝直系同源核基因挖掘策略,旨在开发一套适用于秋海棠 F_(1)杂交种早期精准鉴定的特异性EPIC(Exon-primed intron-crossing)分子条形码。【方法】基于4个代表性秋海棠物种的全基因组数据鉴定单拷贝直系同源基因,筛选高变异区间并设计跨内含子扩增引物。随后,以虎斑秋海棠(Begonia boweri cv.Tiger)等亲本及其衍生的6个疑似杂交组合为试验材料,进行PCR扩增与Sanger测序。通过比对亲本与杂交子代的测序结果,识别并统计诊断性单核苷酸多态性(SNP)及插入缺失等变异位点。【结果】从5 141个单拷贝直系同源组中,成功筛选并验证了4个具有高分辨率的EPIC条形码片段(Bpe025368、Bpe012331.1、Bpe012357.1和Bpe012390.1)。测序比对表明,真杂交种在诊断性位点呈现双亲碱基加性峰(叠加峰),表现出典型的双亲遗传特征,如在“黑叶白芷叶秋海棠×卷毛秋海棠”等真杂交组合中,诊断性SNP占比可达100%。反之,假杂交种(如“白芷叶秋海棠 × 黑叶白芷叶秋海棠”组合)则呈现纯合的单亲遗传特征,诊断性SNP占比极低(0%~11.5%)。综合评估各标记的扩增稳定性与测序清晰度,Bpe012331.1的鉴定效力最优,被推荐为核心标记。【结论】开发的EPIC条形码体系利用核基因加性遗传特征,可稳定、快速、低成本地精准鉴别秋海棠真假F_(1)杂交种,为种质资源保护、新品种登记(DUS测试)及早期分子辅助育种提供了可靠的分子工具。