主要植物分子標記育種技術的優(yōu)缺點

王俊蘋

近年來，分子生物學得到了迅速發(fā)展，DNA分子標記是繼形態(tài)學標記、生化標記和細胞學標記之后發(fā)展起來的新型遺傳標記法，已廣泛應用于園藝植物上。其優(yōu)點主要有數(shù)量多、多態(tài)性高、可直接反映生物基因組多態(tài)性，可應用于重要性狀基因標記、連鎖圖譜構建、標記輔助選擇及遺傳多樣性分析等方面，在植物遺傳育種和基因組研究中發(fā)揮著重要作用。目前AFLP、ISSR、SRAP、RFLP是應用中最普遍的分子標記方法。目前分子標記技術在園藝植物中得到了廣泛應用，但由于技術尚未成熟，還沒有一種理想的DNA標記技術。

1 AFLP

AFLP（Amplified Fragment

Length Polymorphism，擴增片段長度多態(tài)性），被譽為“第三代分子標記技術”，結合了RFLP（Restricted Fragment Length Polymorphism，限制性片段長度多態(tài)性）技術與PCR技術的特點，廣泛應用于植物分子標記篩選、親緣關系分析、遺傳多樣性的研究以及高密度遺傳圖譜的構建，在植物遺傳學和育種學領域中顯示了廣闊的應用前景。目前AFLP在水稻、小麥、大豆、大麥、馬鈴薯、玉米、棉花、番茄、擬南芥等植物遺傳育種研究中發(fā)揮了重要作用。AFLP的優(yōu)點是檢測的多態(tài)性高、對模板濃度不敏感、不需要了解序列信息，一次性檢測信息量大、處理樣品數(shù)量多。AFLP的缺點是顯性標記，不利于群體遺傳結構的分析；對DNA的純度以及內(nèi)切酶的質量要求較高；步驟繁瑣、成本高、操作技術難度大等。

2 ISSR

ISSR（Inter-Simple Sequence Repeat，即簡單重復間序列標記），是從微衛(wèi)星序列（Simple Sequence Repeats，簡單序列重復）發(fā)展而來的分子標記技術，在作物的基因定位、遺傳圖譜構建、品種純度鑒定及分子標記輔助育種遺傳多樣性研究方面得到了廣泛應用。ISSR的優(yōu)點是不須使用同位素，可以檢測更高程度的DNA多態(tài)性，提供更多的關于基因組的信息；引物易設計，實驗重復性強；操作過程簡單、檢測迅速、靈敏度高、穩(wěn)定高效。ISSR的缺點是ISSR標記呈孟德爾式遺傳，大部分為顯性標記，不能區(qū)分顯性純合基因型和雜合基因型，所以在解決交配系統(tǒng)、計算雜合度與父系分析等問題上效果不佳。

3 SRAP

SRAP（Sequence-Related Amplified Polymorphism，相關序列擴增多態(tài)性），SRAP標記的核心之一是采用復性變溫法擴增；另一核心就是根據(jù)外顯子中GC含量豐富，而啟動子和內(nèi)含子中AT含量豐富的特點，設計一對獨特的引物以特異擴增開放閱讀框（ORFs）。目前已成功應用于作物重要性狀的標記、遺傳圖譜的構建、遺傳多樣性分析以及相關基因的克隆等方面。SRAP的優(yōu)點是操作簡單、穩(wěn)定性和重復性好，標記位點在基因組中分布相對均勻，易測序、便于克隆目標片段，通用性高，成本較低。SRAP的缺點是引物長短較為關鍵，經(jīng)試驗17～18bp最佳，較長會在放射自顯影時背景太強，而較短則易產(chǎn)生多重條帶且重復性差；因為SRAP標記是對ORFs進行擴增，所以會較少擴增基因稀少的著絲粒附近的區(qū)域及端粒區(qū)域。