普通小麦内标准基因检测：核心检测项目解析

一、检测项目的分类与功能

1. 转基因成分检测

• SSIIb（可溶性淀粉合成酶IIb）：小麦基因组特有的单拷贝基因，用于排除非特异性扩增干扰。
• PKABA1（蛋白激酶基因）：特异性标记小麦内源基因，辅助定量检测外源基因（如抗除草剂基因EPSPS）。 检测方法：
• 实时荧光定量PCR（qPCR）：通过内标基因Ct值校准，计算外源基因的相对含量。
• 数字PCR（dPCR）：无需标准曲线，直接实现绝对定量，检测限低至0.1%。

• 进口小麦的转基因标识验证；
• 国内品种的转基因安全认证。

2. 品种真实性鉴定

• SSR（简单序列重复）标记：如Xgwm、Xbarc系列标记，通过多态性分析构建品种DNA指纹。
• SNP（单核苷酸多态性）标记：基于小麦全基因组测序的高通量分型技术。 检测流程：

1. 提取样本DNA并与内标基因（如SSIIb）比对验证提取质量；
2. 利用SSR/SNP标记进行多态性扩增；
3. 通过毛细管电泳或芯片技术生成品种特异性图谱。

• 中国“济麦22”与“矮抗58”的SSR标记差异显著，可快速鉴别；
• 欧盟品种数据库（CPVO）要求至少使用20个SSR标记进行品种登记。

3. 抗病/抗逆基因筛查

• 抗锈病基因：Lr34（叶锈病）、Sr2（秆锈病）、Yr36（条锈病）；
• 抗逆基因：DREB（干旱响应因子）、TaHsfA6f（耐热基因）。 检测技术：
• KASP（竞争性等位基因特异性PCR）：高通量检测SNP位点，适用于大规模群体筛查；
• 基因芯片：同时分析数百个抗性相关标记。

• 筛选携带Lr34的小麦品系，可减少叶锈病农药使用量30%以上；
• 耐盐基因HKT1;5的导入可提升盐碱地小麦产量15%~20%。

4. 品质相关基因分析

• 高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）基因：Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点决定面团弹性；
• 硬度基因（Pina/Pinb）：调控籽粒硬度，影响出粉率。 检测方法：
• SDS-PAGE电泳：分离谷蛋白亚基，确定基因型（如Glu-D1d型为优质强筋基因）；
• 分子标记辅助选择（MAS）：通过Pinb-D1标记筛选软质小麦品种。

• 高Glu-1评分的小麦品种（如“师栾02-1”）成为优质面包粉原料；
• 软质小麦（Pinb-D1b型）更适合制作蛋糕和饼干。

5. 种子纯度鉴定

• STS（序列标签位点）标记：基于内标基因的共显性标记，区分杂交种与亲本；
• 毛细管电泳多态性分析：通过峰图比对量化杂质含量（如<2%为合格）。

• 中国国家标准（GB/T 3543.5-1995）规定原种纯度≥99.9%，良种≥99.0%；
• 国际种子检验协会（ISTA）要求纯度检测样本量≥1,000粒。

6. 分子标记辅助育种

• 前景选择：针对目标基因（如抗赤霉病基因Fhb1）设计功能性标记；
• 背景选择：利用全基因组SNP芯片筛选恢复受体亲本遗传背景。

• 中国农科院利用标记辅助选择育成“中麦895”，兼具高产与抗条锈病特性；
• CRISPR/Cas9编辑结合内标基因检测，精准敲除TaGW2基因以增大籽粒。

二、检测技术的发展趋势

1. 高通量测序技术：基于小麦参考基因组（IWGSC RefSeq v2.1），全基因组重测序成本降至50美元/样本；
2. 便携式检测设备：田间快速PCR仪（如Biomeme）可在30分钟内完成内标基因验证；
3. AI辅助分析：深度学习模型（如CNN）自动识别电泳条带，准确率超99%。

三、总结