分子標記技術在大白菜中的研究與應用進展

王奇

(西南林業大學園林學院，云南 昆明　650000)

分子標記技術在大白菜中的研究與應用進展

王奇

(西南林業大學園林學院，云南 昆明650000)

摘要：本文概述了分子標記的基本類型，綜述了近年來分子標記技術在大白菜中農藝性狀定位、種子及品種純度鑒定、遺傳圖譜構建、親緣關系及遺傳多態性分析、基因定位及分子標記輔助選擇育種等方面的研究進展，并對存在的問題和應用前景進行了分析，從而更好的促進分子標記技術在大白菜育種中的應用。

關鍵詞：分子標記；大白菜；育種

大白菜起源于我國，是一種具有悠久栽培歷史的蔬菜，為我國的標志性蔬菜種類之一。生物技術的發展，尤其是DNA分子標記技術在大白菜育種研究上的應用，為突破物種間的界限,進一步研究白菜類作物提供了新的途徑，給大白菜的遺傳育種研究帶來了巨大的變化，使大白菜的遺傳圖譜構建、農藝性狀定位、遺傳多態性及親緣關系、品種鑒定等研究領域深入到分子水平，為大白菜今后的育種研究奠定了基礎。以下就大白菜在分子標記研究領域中取得的主要進展做一簡要概述。

一、分子標記

分子標記作為一種基本的遺傳分析手段，是繼形態標記、細胞標記和生化標記之后發展起來的一種新的較為理想的遺傳標記形式。現在最常用的DNA分子標記技術主要有限制性片段長度多態性技術(RFLP)、隨機擴增多態性DNA技術(RAPD)、微衛星DNA技術(SSR)、擴增片段長度多態性技術(AFLP)等。

(一)農藝性狀定位。

分子標記可以利用系列引物對整個基因組進行DNA多態性分析，快速尋找兩組DNA樣品間多態性差異，得到與此差異區域相連鎖的DNA標記，從而可定位某一特定DNA區域內的目標基因。基因標記包括對數量性狀和質量性狀基因的標記，利用分子標記進行大白菜農藝性狀基因定位已得到廣泛應用。2002年鄭曉鷹等[1]用RIL為材料，用同功酶及RAPD和AFLP標記技術鑒定了與大白菜耐熱性數量性狀相關的遺傳標記，得到了9個與耐熱性緊密連鎖的分子標記，包括5個AFLP標記，3個RAPD標記和1個PGM同工酶標記.

(二)親緣關系與遺傳多樣性分析。

分子標記所檢測的是植物基因組DN水平的差異，具有穩定、客觀的特點。

它的研究可為物種、變種、品種和親緣類群間的系統發育提供大量的DNA水平的證據，因而可用于品種資源的鑒定與保存、探索作物的起源與進化等。曲士松等[2]用2個RAPD隨機引物對20份不同結球方式的大白菜品種在幼苗期進行了分子標記分析,結果表明11個品種具有明顯的與不同白菜品種的來源地及定向培育有關的多態性差異。李麗等[3]利用EST-SSR標記對大白菜種質資源基因庫中 686 份樣品所代表的1900份大白菜種質資源進行分析研究，構建了大白菜種質資源的核心種質并且形成核心種質的EST-SSR 指紋圖譜庫。

(三)遺傳圖譜的構建。

傳統的遺傳圖譜是由形態和生化標記構建的，存在標記數量有限、圖譜密度較低等問題，不能很好地反映基因組的全部情況，應用受到一定限制。由分子標記構建的高密度遺傳圖譜克服了傳統遺傳圖譜的缺點，已廣泛應用于作物遺傳育種研究中。張明科等[4]以紫菜薹和大白菜雜交的F2為作圖群體，構建了一張 RASP的遺傳圖譜，全長 821.3 cm，平均圖距 5.04 cm，含有117個RSAP、38個SRAP、5個SSR及3個RAPD標記。

(四)特定性狀的連鎖標記。

分子標記技術在白菜抗病育種中也得到了應用。劉秀村等[5]運用RAPD標記在大白菜的小孢子培養DH系群體中采用BSA法進行了分子標記研究，找到了一個與桔紅心球色基因連鎖的分子標記,其遺傳距離為3.8cM。鄭曉鷹等用同工酶及RAPD和AFLP分子標記技術鑒定了與大白菜耐熱性狀相關的遺傳標記，分析結果表明，有9個與耐熱性QTL緊密連鎖的分子標記，分布在5個連鎖群上。

(五)鑒定品種純度。

利用分子標記技術進行品種鑒定，不受環境、取材部位、時間等因素影響，種子或幼苗階段就可鑒定，而且信息量大，可以區分出形態標記難以鑒別的細微差異，準確、快速。分子標記在這方面的應用對防止偽劣種子銷售及保護育種者的權益具有重要意義，也可克服種質資源中所存在的同物異名、同名異物的現象。宋順華等[6]用50個隨機引物檢測了2個雜交種及其親本,找到某些引物在特定雜交種中產生了有別于雙親的特殊標記,并將它們應用于這2個雜交種的純度檢測。這顯示了RAPD標記在大白菜雜交種商品種子純度檢測上的實際用途。

(六)數量性狀QTL分析。

于拴倉等[7]采用復合區間作圖的方法,對大白菜葉球相關的7個農藝性狀進行QTL定位及遺傳效應研究。結果表明,在14個連鎖群上檢測到3個QTL,其中控制生育期的QTL有3個,控制外葉數的QTL有3個,控制球高的QTL有7個,控制球徑的QTL有5個,控制球葉數的QTL有4個,控制球重的QTL有4個。

二、展望

由上所述可見,目前用于白菜遺傳與育種研究中的DNA分子標記主要是AFLP、RFLP和RAPD標記,與其它植物相比,所涉及的分子標記類型還不夠廣泛。白菜的分子育種研究取得了顯著的成績,但與水稻、小麥、玉米等大田作物相比,無論在研究的廣度還是深度上,仍然有較大的差距。而且與大白菜重要農藝性狀緊密連鎖(如抗逆性) 的分子標記數量有限，在一定程度上限制了分子標記輔助育種;其次，不同研究者采用不同的大白菜群體和遺傳標記，導致遺傳圖譜無法相互整合，圖譜密度低、通用較差。培育抗逆特性顯著、品質性狀優良、對一些關鍵病害具有較強抗性的新品種,是我國育種工作者當前最迫切的任務。

參考文獻：

[1]鄭曉鷹,劉巖.用過氧化物酶及酯酶同功酶鑒定大白菜雜交種純度[J].園藝學報,1994,21(1):59-64.

[2]曲士松,黃寶勇,石琰,等.RAPD法分析鑒定大白菜的親緣關系[J].萊陽農學院學報,2002,19(2)108-111.

[3]李麗,鄭曉鷹.用于白菜和大白菜品種鑒定的EST-SSR復合標記的建立[J].園藝學報.2009，36(11):1627-1634.

[4]張明科,張魯剛,鞏振輝,等.白菜紫色性狀RAPD連鎖標記的篩選與染色體定位研究[J].西北植物學報,2008,28(5):901-906.

[5]劉秀村,張鳳蘭,張德雙,等.與大白菜桔紅心基因連鎖的RAPD標記[J].華北農學報,2003,18(4):51-54.

[6]宋順華,鄭曉鷹.利用RAPD技術鑒定大白菜主栽品種及品種間遺傳多樣性分析[J].華北農學報,2000,15(3):1-5.

[7]于拴倉,王永健,鄭曉鷹.大白菜耐熱性QTL定位與分析[J].園藝學報,2003,30(4):417-420.

中圖分類號:S634.1

文獻標識碼：A

文章編號：1671-864X(2016)06-0159-01

作者簡介：王奇(1991.3.9-)，男，漢族，山東省魚臺縣張黃鎮人，學歷：在校研究生，研究方向：專業蔬菜學。