分子標(biāo)記技術(shù)在瓜類(lèi)蔬菜育種中的研究進(jìn)展

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1、分子標(biāo)記技術(shù)在瓜類(lèi)蔬菜育種中的研究進(jìn)展摘要：本文綜述了分子標(biāo)記技術(shù)及其應(yīng)用于瓜類(lèi)蔬菜種質(zhì)資源親緣關(guān)系和遺傳多樣性分析、分子標(biāo)記輔助選擇、品種純度鑒定、遺傳圖譜構(gòu)建及基因定位等方面的研究進(jìn)展，對(duì)目前分子標(biāo)記技術(shù)應(yīng)用于瓜類(lèi)蔬菜育種中存在的問(wèn)題進(jìn)行了探討，并對(duì)其應(yīng)用前景做了展望，以期為今后瓜類(lèi)蔬菜高效分子育種技術(shù)的建立提供參考。關(guān)鍵詞：瓜類(lèi)蔬菜；分子標(biāo)記技術(shù)；輔助育種；研究進(jìn)展中分類(lèi)號(hào)：S642.036文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào):1001-4942(2014)04-0136-04瓜類(lèi)蔬菜在我國(guó)蔬菜生產(chǎn)中占有重要地位。分子標(biāo)

2、記是以個(gè)體間遺傳物質(zhì)核苷酸序列變異為基礎(chǔ)的遺傳標(biāo)記，是DNA水平上遺傳多態(tài)性的直接反映［1］。分子標(biāo)記技術(shù)的出現(xiàn)，使植物育種的“間接選擇”成為可能，大大提高了遺傳分析的準(zhǔn)確性和選育品種的有效性［2］。近年來(lái)，隨著分子生物學(xué)的迅猛發(fā)展，分子標(biāo)記技術(shù)在蔬菜育種中的作用越來(lái)越受到重視［3］。本文綜述了幾種常見(jiàn)的分子標(biāo)記技術(shù)在瓜類(lèi)蔬菜育種中的研究進(jìn)展，以期為瓜類(lèi)蔬菜高效分子育種體系的建立提供參考。1分子標(biāo)記技術(shù)種類(lèi)Bostein等(1980)最早利用限制性長(zhǎng)度片段多態(tài)性(Restrictionfragmentlength

3、polymorphism,RFLP)作為遺傳標(biāo)記構(gòu)建了遺傳連鎖圖譜，開(kāi)創(chuàng)了直接利用DNA多態(tài)性發(fā)展遺傳標(biāo)記的新階段［4］。DNA分子標(biāo)記技術(shù)簡(jiǎn)單、快速、易于自動(dòng)化［9］，與傳統(tǒng)的遺傳標(biāo)記相比具有許多特殊優(yōu)點(diǎn)，如不受環(huán)境、季節(jié)限制，不受個(gè)體發(fā)育階段影響，不存在基因表達(dá)與否的問(wèn)題等［5?8］?，F(xiàn)已發(fā)展出十幾種DNA標(biāo)記技術(shù)，概括起來(lái)主要包括以下3種類(lèi)型：①基于雜交的分子標(biāo)記技術(shù)，如RFLPo②基于PCR擴(kuò)增的分子標(biāo)記技術(shù)，它又分為兩類(lèi)。一是僅基于PCR的擴(kuò)增方法。它包括使用隨機(jī)引物(Arbitraryprimer)進(jìn)

4、行擴(kuò)增的隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA技術(shù)(RandomamplifiedpolymorphicDNA,RAPD)，和采用特定引物或引物對(duì)擴(kuò)增的標(biāo)記技術(shù)，主要有序列特異性擴(kuò)增區(qū)(Sequencecharacterizedamplifiedregion,SCAR)、微衛(wèi)星DNA(MicrosatelliteDNA),又稱簡(jiǎn)單重復(fù)序列(Simplesequencerepeat,SSR)和ISSR(Intersimplesequencerepeat)等。其中SCAR屬于位點(diǎn)特異的PCR標(biāo)記方法，其他則屬于多位點(diǎn)標(biāo)記方法，檢測(cè)區(qū)域

5、均與微衛(wèi)星序列有關(guān)。二是PCR與酶切相結(jié)合的方法。主要指擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性(Amplifiedfragmentlengthpolymorphism,AFLP)和酶切擴(kuò)增多態(tài)性序列(Cleavedamplifiedpolymorphicsequence,CAPS)兩類(lèi)。其中AFLP是先酶切，再用特殊設(shè)計(jì)的引物進(jìn)行擴(kuò)增；而CAPS是先擴(kuò)增，再酶切擴(kuò)增片段，檢測(cè)酶切片段的長(zhǎng)度多態(tài)性。①基于DNA序列和芯片的分子標(biāo)記技術(shù)，如單核苷酸多態(tài)性(Singlenucleotidepolymorphism,SNP)O每種DNA分子

6、標(biāo)記技術(shù)都具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適用性，需要研究者結(jié)合實(shí)際加以選擇。2分子標(biāo)記技術(shù)在瓜類(lèi)蔬菜育種中的應(yīng)用分子標(biāo)記技術(shù)主要涉及分子遺傳圖譜的構(gòu)建、遺傳多樣性研究、品種純度鑒定、親緣關(guān)系鑒定、重要基因的標(biāo)記與定位、分子標(biāo)記輔助選擇、基因的圖位克隆等許多領(lǐng)域，其在瓜類(lèi)蔬菜育種中的應(yīng)用，提高了瓜類(lèi)蔬菜作物的育種效率[10]o2.1種質(zhì)資源親緣關(guān)系和遺傳多樣性的研究隨著生物學(xué)尤其是遺傳學(xué)和分子生物學(xué)的發(fā)展，植物遺傳多樣性的檢測(cè)水平獲得了顯著提高，從形態(tài)學(xué)、細(xì)胞學(xué)(染色體)、生理生化水平逐步發(fā)展到分子水平，為物種起源、品種分類(lèi)的

7、研究提供了理論依據(jù)。分子標(biāo)記技術(shù)檢測(cè)的是基因組水平上的差異，非常穩(wěn)定，不受外界環(huán)境影響，并且通過(guò)對(duì)遺傳圖譜的分析，可以準(zhǔn)確區(qū)分品種間的差異，為種質(zhì)資源親緣關(guān)系和遺傳多樣性的分析提供可靠、有效的工具[11?13]。趙娜等［14］采用61對(duì)SSR特異引物對(duì)46份厚皮甜瓜進(jìn)行UPGMA聚類(lèi)分析，結(jié)果顯示，供試材料的遺傳相似系數(shù)達(dá)到了0.62,說(shuō)明這46份厚皮甜瓜材料的親緣關(guān)系非常近。盛云燕等［15］在甜瓜SSR標(biāo)記遺傳多樣性研究中，采用50對(duì)SSR特異引物對(duì)46份甜瓜栽培品種（系）進(jìn)行分析，有48對(duì)引物擴(kuò)增出譜帶，其中

8、46對(duì)具有多樣性，結(jié)果顯示，運(yùn)用分子標(biāo)記技術(shù)可以提高甜瓜栽培品種多樣性分析的準(zhǔn)確性。尚建立等［16］以我國(guó)西瓜、甜瓜種質(zhì)資源中期庫(kù)內(nèi)1200份西瓜種質(zhì)為材料，對(duì)果實(shí)重量、果肉顏色、中心糖、種子千粒重等12項(xiàng)主要植物學(xué)性狀進(jìn)行遺傳多樣性和相關(guān)性分析。高山等［17］采用RAH）和ISSR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)38份苦瓜種質(zhì)進(jìn)行遺傳多樣性分析，兩種標(biāo)記技術(shù)都能擴(kuò)增出各自的多態(tài)性譜帶，反