玉米自交系籽粒的遗传距离与其近红外光谱距离和品种鉴别模型性能的关系研究

从玉米自交系种子的遗传距离、近红外光谱距离、品种鉴别模型性能三方面进行分析,探索三者间的关系。采用三组(共15对)遗传关系远近不同的玉米自交系种子作为实验材料,通过简单重复序列(simple sequence repeats, SSR)标记计算自交系种子间的遗传距离;种子的近红外光谱经预处理后降维到主成分分析(principal component analysis, PCA)空间中,计算各个自交系种子样本中心点之间的欧氏距离,作为对应的近红外光谱距离;使用仿生模式识别方法建立鉴别模型,用模型的鉴别正确率评价模型的性能。分析结果表明,自交系种子间遗传距离与近红外光谱距离相关性为0.986 8,与模型鉴别正确率的相关性为0.911 0,相关性显著。说明近红外光谱可以反映出玉米自交系种子之间的遗传关系,遗传关系的远近影响品种鉴别模型的性能,遗传距离越小,近红外光谱距离越小,模型鉴别能力也越差。实际应用中有望利用近红外光谱技术分析玉米自交系的遗传关系,对遗传育种、品种识别、纯度分选等具有重要意义;且建立品种鉴别模型时,应充分考虑遗传关系较近的玉米自交系对模型性能的影响。     

基于DNA电化学传导的可重置键盘锁

选择巯基化并含有PW17碱基序列的DNA在金电极上自组装,在10 μmol/L Pb²⁺存在下,Pb²⁺诱导自组装的DNA形成Pb²⁺稳定的G-四联体.通过微分脉冲伏安法发现Pb²⁺稳定的G四联体在-0.365 V vs.Ag/AgCl出现一Pb²⁺的还原峰.依据Pb²⁺与EDTA的强配位作用,EDTA可以与G-四联体中的Pb²⁺作用,并伴随G-四联体的构型转变为自由态的DNA.以组装在电极上的DNA为工作单元,Pb²⁺和EDTA作为输入信号,-0.365 V处的还原峰为输出信号,根据Pb²⁺和EDTA加入顺序的不同,键盘锁处于“开”或“关”的状态.在Pb²⁺与EDTA的交替作用下,G-四联体和自由态DNA可以互相转化,同时电化学的输出信号在循环5次后基本保持不变,键盘锁呈现出良好的可重置性.