SSR 分子标记技术在玉米育种中的应用(2)

SSR 分子标记技术在玉米育种中的应用

SSR为主的遗传图谱构建的基本原理是以SSR位点为基础,在基因组中每隔一定距离找一个多态性的SSR标记,当这些标记达到足够的饱和度后则可利用SSR标记找到基因组中的任何功能基因和数量性状位点(Quantitativetraitloci,QTL),并进行连锁分析,确定该功能基因和QTLs的位置。

近年来利用SSR标记在玉米主要经济性状、抗性性状的遗传图谱构建及基因定位方面取得了显著成果。向道权等以中国农业大学培育的高产、多抗性玉米杂交组合农大3138的F2∶3家系为材料,构建了具有80对SSR标记的玉米遗传图谱,标记间平均距离25.42,覆盖了玉米基因组的2033.4cm,并检测到了同玉米产量有关的8个性状的农大108的纯度鉴定为例,探索了SSR技术在玉米杂交种鉴定中实际应用的可行性,建立了适用于玉米品种鉴定的SSR标准体系[19]。赵久然等利用玉米果皮中提取的DNA进行SSR分析,发现玉米F1代种子具有与杂交种母本完全相同的DNA指纹,可用于种子的真实性鉴定[20]。高文伟等利用SSR标记技术分别筛选出玉米杂交种农大108和豫玉27的特异性引物,有效地鉴定两个杂交种的种子纯度[21]。李群等以登海11号玉米杂交种及其亲本和9对玉米SSR位点引物为材料,筛选出了适合该杂交种纯度鉴定的SSR位点引物[22]。李汝玉等在对玉米籽粒DNA提取和SSR扩增片段检测方法等研究的基础上,建立了一套利用SSR标记进行玉米杂交QTLs[9]。汤继华等用SSR标记将A619C型不育恢复基因定位在第8染色体短臂上,与SSR引物bnlg2301连锁,并确定该基因为Rf4[10]。王凤格等构建了具有65个SSR位点的遗传图谱,覆盖玉米基因组1333.3cm,标记间平均距离20.5cm,并对抗甘蔗花叶病毒的数量性状位点进行定位及遗传效应分析[11]。刘章雄等以玉米南方型锈病免疫自交系P25与感病自交系F349的杂交组合的F2∶3家系为构图群体,构建了玉米SSR遗传连锁图,将玉米抗南方型锈病基因定位于10号染色体上,与Phi059标记连锁[12]。赵茂俊等以玉米自交系R15(抗纹枯病)×478(感纹枯病)F2分离群体为作图群体,构建包含146个SSR标记位点的遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组1666cm,平均图距11.4cm,结果共检测到6个抗性QTL,分别位于第2、6、10染色体上[13]。Song等用439对SSR引物对2个亲本By804(BHO群体)和B73进行多态性检测,在F2和F3群体中获得153个共显性标记位点,构建了包含151个SSR标记位点高油玉米分子标记连锁图,图谱总长度为1759.1cm,相邻两标记间的平均距离为11.65cm,而且在F2群体中定位了27个影响玉米籽粒油分含量的QTL[14]。由此可见,随着分子技术的发展,以SSR为主的遗传图谱的构建会更加完善,可应用SSR标记将更多的基因定位到玉米基因的染色体上。

2.2 玉米杂交种的纯度鉴定 玉米杂交种纯度和亲本遗传的真实性是玉米种子质量的重要标志之一。目前我国95%玉米生产都采用杂交种,因此建立一套简便、快速、准确的玉米种子质量检测方法对于规范种子产业,保护广大农民的切身利益,促进农业增产、农民增收,保障国家粮食安全具有重要意义。同一物种的不同品种具有区别于其他品种的独特SSR标记,这些特异性标记的组合就构成了这一品种的指纹图谱。因此,通过检测品种的指纹片段可以有效鉴定品种的纯度和真伪。

Smith研究表明,绝大多数玉米杂交种SSR位点等位基因呈共显性[15]。李汝玉等提出可利用SSR位点上等位基因间大小的差异和共显性遗传特点鉴定玉米等作物杂交种的纯度[16]。李小辉等以21份玉米骨干自交系及其组配的13个杂交种为材料进行SSR标记分析,发现应用SSR标记技术可快速、准确地鉴定玉米杂交种种子纯度[17]。吴渝生等以3个云南省大面积推广的玉米杂交种及其亲本为试材,从96对SSR引物中筛选出24对多态性丰富的引物,建立了标准SSR标记指纹图谱[18]。王凤格等以玉米杂交种

种纯度鉴定的技术规程[23]。由此可见,SSR标记技术可以作为真实性鉴定、纯度检测以及新品种保护的仲裁技术依据之一。2.3 玉米自交系遗传多样性分析及杂种优势群划分 亲本的遗传多样性分析是杂种优势研究的一个重要组成部分。国内外学者采用了多种方法对玉米遗传多样性进行了研究,其中SSR标记因其具有高度多态性而成为遗传差异研究的主要工具。

袁力行等利用RFLP、SSR、AFLP和RAPD4种分子标记方法研究了15个玉米自交系的遗传多样性,发现SSR标记位点的平均多态性信息量(PIC)最大,并且认为AFLP和SSR是研究遗传多样性的最好标记[24]。番兴明等研究了代表我国温带玉米主要杂种优势群的4个标准测验种、5个热带玉米群体及Autigua种族的25个典型自交系,根据产量配合力并结合SSR分子标记将供试自交系划分为四个类群[25]。李新海等利用SSR标记研究了70份我国主要玉米自交系的遗传变异[26]。李玉玲等利用113对多态性SSR引物研究了来源于8个基础材料的26个爆裂玉米自交系的遗传多样性及其与分属6个杂种优势类群的20个普通玉米骨干自交系的种质关系[27]。聚类结果将46个供试自交系分为爆裂和普通玉米自交系2个大类;26个爆裂玉米自交系分为8个类群,高杂种优势组合的双亲自交系均属于不同类群,而在同一类群自交系间尚未组配出具有高杂种优势的组合;普通玉米自交系的分类结果与以往研究和育种实践相一致,表明SSR标记技术可以用于爆裂玉米自交系间的遗传多样性研究。吴渝生等利用SSR标记技术,通 …… 此处隐藏：731字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……