SSR分子標(biāo)記技術(shù)及其在蓖麻研究中的應(yīng)用研究進(jìn)展

劉玲++柯皓天++傅曉++呂銀++馮超

摘要 本文介紹了簡單重復(fù)序列（simple sequence repeat，SSR）分子標(biāo)記的原理及優(yōu)點(diǎn)，綜述了該技術(shù)在植物遺傳多樣性、種質(zhì)資源鑒定、雜交種純度鑒定以及蓖麻研究中的應(yīng)用，并展望了DNA分子標(biāo)記技術(shù)在蓖麻遺傳育種上的應(yīng)用前景，以期為SSR分子標(biāo)記的研究與應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞 DNA分子標(biāo)記；SSR；蓖麻；研究進(jìn)展

中圖分類號(hào) S565.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）23-0016-01

Abstract In the paper，the principle and characteristics of the DNA molecular marker techniques of simple sequence repeat（SSR）were described. The research of the technique in the fields such as genetic polymorphism analysis，germplasm resources，hybrids purity identification and application on castor were summarized. The application prospect of DNA molecular marker technology in castor was put forward，with the purpose of offering references to research and application of castor.

Key words DNA molecular marker；SSR；castor；research advance

蓖麻（Ricinus communis L.）為大戟科蓖麻屬草本植物，是十大油料作物之一。蓖麻的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，蓖麻葉可用于養(yǎng)蠶，蓖麻毒素具有抗癌功效，蓖麻粕是優(yōu)質(zhì)綠色肥料，蓖麻油的衍生物逾170種，被廣泛應(yīng)用于紡織、印染、醫(yī)藥、制造等領(lǐng)域[1]。

DNA分子標(biāo)記是指能夠直接反映不同生物個(gè)體或種群基因組間差異特征的DNA片段，是基于DNA分子的多態(tài)性建立起來的一類標(biāo)記方法。簡單序列重復(fù)（simple sequence repeat，SSR）又稱微衛(wèi)星（microsatellite），為DNA分子標(biāo)記的一種，指在真核生物整個(gè)基因組中存在序列較短且重復(fù)出現(xiàn)的核苷酸序列，一般由2～6個(gè)核苷酸組成1個(gè)重復(fù)單位。SSR標(biāo)記技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：一是微衛(wèi)星寡核苷酸重復(fù)次數(shù)在同一物種不同個(gè)體基因型間差異很大，呈現(xiàn)高度多態(tài)性；二是共顯性遺傳，符合孟德爾遺傳規(guī)律，可鑒別純合子和雜合子；三是所需DNA質(zhì)量要求不高，且量少；四是實(shí)驗(yàn)重復(fù)性好，結(jié)果穩(wěn)定可靠[2]。

1 SSR分子標(biāo)記技術(shù)在植物遺傳研究中的應(yīng)用

1.1 遺傳多樣性分析

遺傳多樣性是生物多樣性的重要組成部分，指種內(nèi)個(gè)體之間或一個(gè)群體內(nèi)不同個(gè)體的遺傳變異總和。對植物遺傳多樣性的研究能夠?yàn)槠浞诸?、進(jìn)化提供理論資料，為植物的育種和遺傳改良奠定基礎(chǔ)。

王麗鴛等[3]用48對具有多態(tài)性位點(diǎn)SSR引物對91份浙江省地方茶樹品種龍井種的遺傳多樣性進(jìn)行了分析，共擴(kuò)增出171個(gè)等位基因，285個(gè)基因型，Shannon多樣性指數(shù)為0.871 3，觀察雜合度為0.440 9，表明48對引物在茶樹上多態(tài)性較高；黃 瑋等[4]利用305對多態(tài)性SSR引物檢測了18個(gè)彩色小麥品種（系），共檢測到1084個(gè)等位變異，平均每對引物檢測到3.6個(gè)。UPGMA聚類分析揭示了18個(gè)彩色小麥品種（系）明顯的遺傳差異；李為民等[5]利用10對SSR引物分析了瀕危植物秦嶺冷杉6個(gè)自然居群的120個(gè)個(gè)體的遺傳多樣性，共檢測到149個(gè)等位基因，數(shù)據(jù)分析表明，秦嶺冷杉自然居群的遺傳多樣性水平較低，遺傳變異主要存在于居群內(nèi)部。

1.2 種質(zhì)資源鑒定

種質(zhì)資源是新品種選育的基礎(chǔ)，通常種質(zhì)資源鑒定是根據(jù)其農(nóng)藝性狀加以區(qū)分，但是隨著登記品種數(shù)量不斷增加，此方法已變得十分困難。利用SSR分子標(biāo)記構(gòu)建的指紋圖譜可以有效鑒定不同品種。

段艷鳳等[6]利用篩選出的10對SSR引物分析了中國88個(gè)馬鈴薯審定品種的多態(tài)性，結(jié)合PIC值，選出S180、S25、S7、S151、S184和S192共6對引物構(gòu)建了88份供試材料的指紋圖譜，為馬鈴薯品種鑒別、優(yōu)良雜交組合選配提供了分子水平上的依據(jù)；陳 堅(jiān)等[7]的研究中，采用6對SSR引物可將9個(gè)紫云英品種完全區(qū)分開，并且這6個(gè)位點(diǎn)在9個(gè)品種中形成較高的多態(tài)性指數(shù)，說明SSR位點(diǎn)可以從分子水平揭示現(xiàn)有紫云英推廣品種基因型的不同，為該品種鑒定和保護(hù)提供了可靠工具；雷云霆等[8]利用從老芒麥（Elymus sibiricus）自身基因組中開發(fā)出來的6對多態(tài)性SSR引物對3個(gè)老芒麥牧草品種和7個(gè)種質(zhì)進(jìn)行了指紋圖譜鑒別研究，結(jié)果表明，這6對SSR引物在10個(gè)品種或種質(zhì)中多態(tài)性豐富，3對引物組合就可以將10個(gè)材料完全分開。

1.3 雜交種純度鑒定

雜交種田間鑒定通常需要在特定的種植季節(jié)進(jìn)行，并且易受季節(jié)、環(huán)境及人為因素影響，而應(yīng)用SSR分子標(biāo)記技術(shù)具有鑒定時(shí)間短、準(zhǔn)確性高、不受環(huán)境等因素影響的優(yōu)點(diǎn)。

趙欣欣等[9]用4對引物對5個(gè)多花黑麥草雜交組合150份雜交后代進(jìn)行鑒定，結(jié)果表明，雜交后代在任意1對引物擴(kuò)增后均具有1條或多條父本特征帶，150份雜交后代中有108份真雜交種；車 卓等[10]從20對SSR引物中篩選出2對引物bnlg2291k4和bnlg2305k4，用于玉米雜交種吉祥1號(hào)的純度鑒定，結(jié)果表明，選用的2對引物均能明顯地區(qū)分親本和雜交種，試驗(yàn)中人為地在吉祥1號(hào)雜交種中混入雙親，這2對引物仍然能準(zhǔn)確地鑒定出混入的自交系；盧 虹等[11]利用3對SSR引物檢測了188個(gè)甘藍(lán)型油菜雜交種陜油16 F1代單株，PCR擴(kuò)增結(jié)果顯示，檢測的單株均具有親本的2個(gè)特異性條帶，說明SSR標(biāo)記有穩(wěn)定的共顯性，分子標(biāo)記鑒定的結(jié)果表明，SSR標(biāo)記技術(shù)得到的純度鑒定結(jié)果比種植鑒定更可靠、準(zhǔn)確。endprint