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1、SSR分子標(biāo)記技術(shù)及其在構(gòu)建玉米DNA指紋庫(kù)上的應(yīng)用摘要SSR分子標(biāo)記技術(shù)是在PCR基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種DNA多態(tài)性檢測(cè)技術(shù),已廣泛應(yīng)用于植物基因組研究的各個(gè)領(lǐng)域。概述了SSR標(biāo)記的原理、類型、功能及其引物的來(lái)源,利用SSR構(gòu)建玉米DNA指紋庫(kù)的進(jìn)展,玉米DNA指紋庫(kù)在品種鑒定、品種保護(hù)及品種監(jiān)測(cè)等方面的應(yīng)用等,以為玉米品種的研究提供參考?！ ￡P(guān)鍵詞SSR分子標(biāo)記;玉米;DNA指紋庫(kù);應(yīng)用 AbstractSimplesequencerepeat(SSR)markersonthebasisofPC
2、RasatechnologyofdetectionDNApolymorphismhavebeeneresearchinsomefields.Inthepaper,thetheories,types,functionsandsourcesofprimersbySSRmarkeraizeDNAfingerprintingpoolconstructionbySSRaizeDNAfingerprintingpooloncultivaridentification,cultivarprotection,cul
3、tivardetectionetalaizevarietiesresearch. Keyolecularmarker;maize;DNAfingerprintingdatabase;application 玉米是一種重要的飼用、糧用和工業(yè)加工作物,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要的地位。玉米育種方法的改進(jìn)對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要意義。長(zhǎng)期以來(lái),育種家們大多數(shù)是借助易于鑒別的形態(tài)學(xué)和同工酶等遺傳標(biāo)記來(lái)輔助育種,并取得了很大成功。但這類標(biāo)記的最大不足之處在于其數(shù)量有限,要找到與目標(biāo)性狀密切相關(guān)的標(biāo)記往往很困難,難
4、以應(yīng)用于育種實(shí)踐。因此,育種家們一直希望能夠找到一類數(shù)量豐富、選擇效應(yīng)高的標(biāo)記,以提高育種效率和育種過(guò)程的預(yù)見(jiàn)性。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展,開(kāi)發(fā)了基于DNA變異的分子標(biāo)記。應(yīng)用最廣泛的主要有RFLP、RAPD、SSR、AFLP等[1],其中SSR標(biāo)記是一種共顯性標(biāo)記,重復(fù)性好,可靠性高,分析簡(jiǎn)便,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,而且靈敏度高,檢測(cè)遺傳變異的能力強(qiáng)[2-4]。近年來(lái),SSR標(biāo)記在玉米育種中得到了廣泛的應(yīng)用。 1SSR標(biāo)記 1.1SSR標(biāo)記的原理 簡(jiǎn)單重復(fù)序列(Simplesequencerepeat
5、,SSR),又稱為微衛(wèi)星DNA(MicrosatelliteDNA)。微衛(wèi)星通常是指以2~4個(gè)核苷酸為單位多次串聯(lián)重復(fù)的DNA序列,也有少數(shù)以1~6個(gè)核苷酸為串聯(lián)重復(fù)單位。微衛(wèi)星在基因組中的分布是隨機(jī)的,它可以存在于內(nèi)含子、外顯子及染色體的其他任何區(qū)域。在不同植物中,微衛(wèi)星重復(fù)單位的堿基組成及拷貝數(shù)隨物種的不同而有所差異,但人們發(fā)現(xiàn)微衛(wèi)星兩端的序列是保守的。因此,可以設(shè)計(jì)出與微衛(wèi)星兩端保守序列互補(bǔ)的引物,通過(guò)PCR擴(kuò)增重復(fù)序列本身并通過(guò)凝膠電泳檢測(cè)其多態(tài)性。SSR序列多態(tài)性的出現(xiàn)是由于同一物種中不同
6、基因型的寡核苷酸重復(fù)次數(shù)不同以及重復(fù)序列在染色體復(fù)制時(shí)的滑動(dòng)或染色單體的不等交換造成的。因此,微衛(wèi)星可用作分子標(biāo)記。由于玉米中存在轉(zhuǎn)座子,微衛(wèi)星的多態(tài)性表現(xiàn)得極為豐富,所以,通過(guò)特異性引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增反應(yīng)、瓊脂糖凝膠電泳(或聚丙烯酰胺凝膠電泳)、放射自顯影(或銀染)和GeneScan技術(shù)等,就可以檢測(cè)到在簡(jiǎn)單重復(fù)序列重復(fù)單位數(shù)不同的DNA區(qū)域的多態(tài)性,這也是SSR技術(shù)較其他幾種分子標(biāo)記技術(shù)更適合于玉米研究的原因之一。SSR技術(shù)推動(dòng)了玉米研究的發(fā)展。 1.2SSR標(biāo)記的類型 按照重復(fù)單位的堿基數(shù)
7、可將微衛(wèi)星分為一至六核苷酸重復(fù)類型,其中二核苷酸重復(fù)有4種類型:(AT)n/(TA)n、(AG)n/(TC)n、(AC)n/(GT)n、(GC)n/(CG)n;三核苷酸重復(fù)有10種類型:(AAT)n/(TAT)n、(AAG)n/(TCT)n、(AAC)n/(TGT)n、(ATG)n/(TCA)n、(AGT)n/(TAC)n、(AGG)n/(TCC)n、(AGC)n/(TGC)n、(ACG)n/(TCG)n、(ACC)n/(TGG)n、(GGC)n/(CGC)n;四核苷酸重復(fù)類型有32種(Jurke,
8、1995)。所有類型的微衛(wèi)星中以單核苷酸重復(fù)和二核苷酸重復(fù)的微衛(wèi)星在基因組中出現(xiàn)的頻率最高。同一重復(fù)類型中不同的堿基重復(fù)多態(tài)性也不一致。 另外,perfect),指在微衛(wèi)星的核心序列之間有幾個(gè)非重復(fù)堿基,但其兩端的連續(xù)重復(fù)的核心序列重復(fù)次數(shù)大于3;③復(fù)合型(pound),指2種或2種以上的串聯(lián)核心序列由幾個(gè)連續(xù)的非重復(fù)堿基分隔開(kāi),但各種連續(xù)性的核心序列重復(fù)次數(shù)不少于5若少于5次,則不能稱之為復(fù)合型?！ ?.3SSR的功能 SSR在真核生物基因組中的功能一直存在爭(zhēng)議
