普通小麥內標準基因檢測：核心檢測項目解析

一、檢測項目的分類與功能

1. 轉基因成分檢測

• SSIIb（可溶性淀粉合成酶IIb）：小麥基因組特有的單拷貝基因，用于排除非特異性擴增干擾。
• PKABA1（蛋白激酶基因）：特異性標記小麥內源基因，輔助定量檢測外源基因（如抗除草劑基因EPSPS）。 檢測方法：
• 實時熒光定量PCR（qPCR）：通過內標基因Ct值校準，計算外源基因的相對含量。
• 數字PCR（dPCR）：無需標準曲線，直接實現絕對定量，檢測限低至0.1%。

• 進口小麥的轉基因標識驗證；
• 國內品種的轉基因安全認證。

2. 品種真實性鑒定

• SSR（簡單序列重復）標記：如Xgwm、Xbarc系列標記，通過多態性分析構建品種DNA指紋。
• SNP（單核苷酸多態性）標記：基于小麥全基因組測序的高通量分型技術。 檢測流程：

1. 提取樣本DNA并與內標基因（如SSIIb）比對驗證提取質量；
2. 利用SSR/SNP標記進行多態性擴增；
3. 通過毛細管電泳或芯片技術生成品種特異性圖譜。

• 中國“濟麥22”與“矮抗58”的SSR標記差異顯著，可快速鑒別；
• 歐盟品種數據庫（CPVO）要求至少使用20個SSR標記進行品種登記。

3. 抗病/抗逆基因篩查

• 抗銹病基因：Lr34（葉銹病）、Sr2（稈銹病）、Yr36（條銹病）；
• 抗逆基因：DREB（干旱響應因子）、TaHsfA6f（耐熱基因）。 檢測技術：
• KASP（競爭性等位基因特異性PCR）：高通量檢測SNP位點，適用于大規模群體篩查；
• 基因芯片：同時分析數百個抗性相關標記。

• 篩選攜帶Lr34的小麥品系，可減少葉銹病農藥使用量30%以上；
• 耐鹽基因HKT1;5的導入可提升鹽堿地小麥產量15%~20%。

4. 品質相關基因分析

• 高分子量谷蛋白亞基（HMW-GS）基因：Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位點決定面團彈性；
• 硬度基因（Pina/Pinb）：調控籽粒硬度，影響出粉率。 檢測方法：
• SDS-PAGE電泳：分離谷蛋白亞基，確定基因型（如Glu-D1d型為優質強筋基因）；
• 分子標記輔助選擇（MAS）：通過Pinb-D1標記篩選軟質小麥品種。

• 高Glu-1評分的小麥品種（如“師欒02-1”）成為優質面包粉原料；
• 軟質小麥（Pinb-D1b型）更適合制作蛋糕和餅干。

5. 種子純度鑒定

• STS（序列標簽位點）標記：基于內標基因的共顯性標記，區分雜交種與親本；
• 毛細管電泳多態性分析：通過峰圖比對量化雜質含量（如<2%為合格）。

• 中國國家標準（GB/T 3543.5-1995）規定原種純度≥99.9%，良種≥99.0%；
• 國際種子檢驗協會（ISTA）要求純度檢測樣本量≥1,000粒。

6. 分子標記輔助育種

• 前景選擇：針對目標基因（如抗赤霉病基因Fhb1）設計功能性標記；
• 背景選擇：利用全基因組SNP芯片篩選恢復受體親本遺傳背景。

• 中國農科院利用標記輔助選擇育成“中麥895”，兼具高產與抗條銹病特性；
• CRISPR/Cas9編輯結合內標基因檢測，精準敲除TaGW2基因以增大籽粒。

二、檢測技術的發展趨勢

1. 高通量測序技術：基于小麥參考基因組（IWGSC RefSeq v2.1），全基因組重測序成本降至50美元/樣本；
2. 便攜式檢測設備：田間快速PCR儀（如Biomeme）可在30分鐘內完成內標基因驗證；
3. AI輔助分析：深度學習模型（如CNN）自動識別電泳條帶，準確率超99%。

三、總結