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DNA分子标记技术辅助蔬菜育种研究进展

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  • 最后更新:2020-08-29
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内蒙古农业科技2008(5):78~79

InnerMongoliaAgriculturalScienceAndTechnology

DNA分子标记技术辅助蔬菜育种研究进展

1,2

,陈源闽1,王勇1,张艳萍1,赵彦1,李敬起1,王萍

2

(1.内蒙古农牧业科学院蔬菜研究所,内蒙古呼和浩特010031;2.内蒙古农业大学农学院,内蒙古呼和浩特010019)

中图分类号:S63;Q75文献标识码:B文章编号:1007-0907(2008)05-0078-02

遗传标记先后经历了形态标记、细胞标记、生化标记和分子标记4个发展阶段,目前分子标记是一种新的较为理想的遗传标记,它是以生物大分子物质核酸的多态性为基础的遗传标记。与形态标记、细胞标记和生化标记等遗传标记相比,分子标记具有以下优点:(1)直接以DNA形式表现,不受组织类别、发育时期和环境条件等干扰;(2)数量多,可遍及整个基因组;(3)多态性高;(4)不影响目标性状的表达,与不良性状无必然的连锁遗传现象[1]。从发展进程上,可把它们分成3个世代:第1代以传统的

欧洲温室类型3个类型,验证了传统的黄瓜地域分类标准,并得出黄瓜是遗传基础狭窄的蔬菜作物结论[9]。陈云鹏等用37个随机引物将芸薹类(2n=20)蔬菜作物的33个品种分成8个类群,印证了形态分类框架的正确性,并对其进一步补充完善[10]。孙德岭等利用AFLP分子标记技术对白菜类蔬菜间的亲缘关系进行了研究,使用10对选择性引物组合,扩增出4173条扩增带,并对其进行聚类分析,结果表明:芜菁与结球白菜和不结球白菜亲缘关系远;而结球白菜与鸡冠菜和毛白菜亲缘关系较近,与其他不结球白菜亲缘关系较远[11]。孔秋生采用了RAPD标记和AFLP标记,结合系统聚类分析、主成分分析和主坐标分析,对56份萝卜种质资源的遗传多样性和亲缘关系进行了研究[12]。李俊丽采用RAPD标记对70份南瓜种质资源进行了遗传多样性分析,结果显示,聚类结果与地域来源和形态特征有一定的相关性。主坐标分析与系统聚类分析结果基本一致[13]。

Southern杂交为基础的分子标记,如RFLP标记;第2代以PCR

为基础的分子标记,如RAPD、SSR、AFLP等标记;第3代以基因组序列为基础的分子标记,如SNP、InDel(Insertdelete)、cSSR

(Codingsimplesequencerepeat)等标记1

遗传多样性研究

[2]

。文章介绍了近年来

DNA分子标记技术在蔬菜遗传育种中的应用。

遗传多样性是生物多样性的基础,任何一个生物物种都具有固有的基因库和遗传结构。同时在不同的个体间往往也存在着丰富的遗传变异,这些构成了生物的遗传多样性。因此,广义上遗传多样性是生物界所有遗传变异的总和。狭义地讲,遗传多样性是指种内基因的变化,包括种内显著不同的居群间和同一居群内的遗传变异,亦称基因多样性[3]。分子标记是进行种质亲缘关系分析和检测种质资源多样性的有效工具。在种质资源鉴定方面,分子标记可以用来绘制蔬菜品种、品系的指纹图谱,确定亲本之间遗传差异和亲缘关系,从而确定亲本之间遗传距离,进行杂种优势预测。基于DNA水平的分子标记进行遗传多样性分析在青花菜、抱子甘蓝、球茎甘蓝、结球甘蓝中已有报道[4]。

分子标记技术检测的是蔬菜在基因组DNA水平上的差异,不受外界环境的影响,因而非常稳定且客观。赵彦等利用RAPD技术对34份胡萝卜种质资源进行了遗传多样性研究,共划分了

2构建分子遗传图谱

自从1980年Bostein和White等首次提出用RFLP作为遗

传标记构建遗传连锁图谱以来,遗传作图在蔬菜作物中得到了飞速发展。目前已构建了番茄、黄瓜、白菜、西瓜和胡萝卜等约

20种蔬菜遗传图谱(张应华,2002)[14]。M.Bridrd等(2001)进行了ISSR、SSR和RAPD分子标记鉴定胡萝卜基因型的研究,认为这

几种分子标记优于形态标记和同工酶标记,能够准确地鉴定胡萝卜的基因型,对亲缘关系较近的现代品系也能进行准确鉴定

[15]

。B.Schulz等(1994)利用同工酶、RFLP、RAPD标记构建了胡萝

[16]

卜的遗传图谱。Kennanl等利用RFLP、RAPD、同工酶、形态和

抗病性所产生的标记,构建黄瓜遗传图谱[17]。Serquen等利用重组近交系构建了由77个RAPD标记和3个基因组成的80个位点的黄瓜遗传图谱,分属9个连锁群,覆盖约600cM[18]。张鲁刚等以芜菁和结球白菜杂交的F2群体为试材,用84个10核苷酸随机引物,构建了白菜的RAPD遗传图谱[19]。

5个类群,材料的分组与根形、根长有一定的相关性

[5]

。D.

Grzebelus(2001)利用RAPD和AFLP技术对胡萝卜育种材料进

行遗传多样性分析,并利用AFLP标记鉴定了4个胡萝卜育种自交系及8个杂交种F1代材料[6]。D.Grzabelus(2002)等对收集到的26份胡萝卜材料利用RAPD技术进行了遗传多样性分析,结果表明这些材料的遗传距离较接近或同属一群

[7]

3品种(系)指纹图谱构建及杂种纯度鉴定

鉴定作物品种纯度的常规方法是根据田间表现性状进行鉴

定,后来发展为利用同工酶的方法,但二者都有一定的缺陷。近年来,应用分子标记建立品种的指纹图谱已用于品种纯度的鉴定,该方法快速、准确、简便、成本也不太高,在幼苗或种子阶段就可鉴定出品种纯度。分子标记技术可以在苗期快速且准确地鉴定蔬菜品种(系)及杂种纯度。赵彦等采用RAPD标记构建了

。漆小泉等

1995年进行了大白菜和紫菜薹自交系染色体组DNA的RAPD

研究,探讨了该技术应用于蔬菜遗传多样性的可行性[8]。张海英等用20条10个碱基引物对多个生态型黄瓜材料的遗传亲缘关系进行了研究,聚类分析将实验材料分为华北类型、华南类型和

15个胡萝卜品种的指纹图谱[20]。田雷等对生产上大面积推广使

用的5个甘蓝杂交组合及其10个亲本共15个材料进行AFLP

收稿日期:2008-08-24

作者简介:廉勇(1981-),男,内蒙古科右中旗人,助理研究员,硕士,主要从事蔬菜育种研究工作。




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