卓 蕾，向成麗，肖 杰，葉媛麗

（西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院/四川省生物質(zhì)資源利用與改性工程技術(shù)研究中心，四川綿陽(yáng) 621010）

豐富多彩的種質(zhì)資源是育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ)。為了充分利用所收集的種質(zhì)資源，必須對(duì)其進(jìn)行深入細(xì)致的研究、鑒定以及評(píng)價(jià)。然而，由于傳統(tǒng)的以形態(tài)標(biāo)記為主的研究思路和方法易受環(huán)境因素、生物個(gè)體發(fā)育階段差異等影響，種質(zhì)資源的研究與應(yīng)用一直困難重重，效率低下[1]。隨著分子標(biāo)記技術(shù)的飛速發(fā)展，分子標(biāo)記及分子標(biāo)記與傳統(tǒng)遺傳標(biāo)記相結(jié)合的分析方法，不僅提供了更準(zhǔn)確有效的種質(zhì)資源收集和保護(hù)指導(dǎo)和更全面深入的種質(zhì)資源鑒定信息，還大幅度提高了育種效率，具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。

于1991 年由Moore 創(chuàng)立的SSR 分子標(biāo)記技術(shù)直接反映DNA 水平上的遺傳變異，彌補(bǔ)形態(tài)學(xué)鑒定的不足。具有種屬間引物通用性高、條帶多態(tài)豐富、結(jié)果穩(wěn)定、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)[2-3]，在種質(zhì)資源鑒定方面展示了廣闊的應(yīng)用前景。本研究綜述了SSR 標(biāo)記在遺傳多樣性與親緣關(guān)系評(píng)價(jià)、品種鑒定與純度分析、遺傳連鎖圖譜及指紋圖譜構(gòu)建等方面的應(yīng)用進(jìn)展，以期為SSR 分子標(biāo)記在植物種質(zhì)資源鑒定領(lǐng)域進(jìn)一步的研究與應(yīng)用提供參考。

1 遺傳多樣性與親緣關(guān)系分析

通過(guò)比較SSR 分子標(biāo)記的結(jié)果，能對(duì)物種進(jìn)行聚類分析，進(jìn)而了解其遺傳多樣性與親緣關(guān)系，在遺傳資源的系統(tǒng)化研究中起著重要作用。盧玲梅[4]利用10 個(gè)能鑒定秈粳稻的SSR 分子標(biāo)記對(duì)233 份供試材料進(jìn)行秈粳鑒定，并結(jié)合聚類分析結(jié)果將某些在表型性狀上表現(xiàn)出秈稻特性的水稻品種從分子標(biāo)記角度歸類于粳稻品種。徐放等[5]基于12 對(duì)具有較高的多態(tài)性SSR引物研究11 個(gè)含笑屬物種親緣關(guān)系，結(jié)果顯示12 個(gè)標(biāo)記的平均等位基因數(shù)為8.17，Shannon 多樣性指數(shù)及PIC 多態(tài)信息含量平均值分別為1.836、0.365，聚類分析結(jié)果與以往的分類學(xué)研究結(jié)果一致，說(shuō)明SSR 分子標(biāo)記能高效分析含笑屬種間親緣關(guān)系，完成基因分型。袁濱等[6]利用SSR 技術(shù)和體細(xì)胞不親和性試驗(yàn)，分析引進(jìn)雙孢蘑菇種質(zhì)資源間的親緣關(guān)系與遺傳多樣性。陳堅(jiān)等[7]對(duì)11 份草莓品種進(jìn)行了遺傳多樣性和地理分布特征的研究。Mariano 等[8]分析了非洲棕櫚分化關(guān)系及居群的親緣譜。李群等[9]基于SSR 標(biāo)記分子世界豌豆遺傳多樣性，發(fā)現(xiàn)亞洲豌豆種質(zhì)資源遺傳多樣性最為豐富，其基因多樣性指數(shù)為0.4638，為我國(guó)豌豆育種及品種改良提供了豐富的遺傳材料。徐令文等[10]將12 對(duì)SSR 引物使用在21 個(gè)泡核桃品種中，共檢測(cè)到95 個(gè)等位基因，每對(duì)引物平均有效等位基因?yàn)?.9167 個(gè)。了解生物體在長(zhǎng)期適應(yīng)生境變化的過(guò)程中發(fā)生的可遺傳變異，也是發(fā)掘該物種優(yōu)良性狀的重要基礎(chǔ)。張燕紅等[11]將粳稻耐鹽性狀與SSR 標(biāo)記關(guān)聯(lián)分析，鑒定到34 個(gè)相關(guān)聯(lián)位點(diǎn)，對(duì)耐鹽品種改良具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。劉星月等[12]探究體細(xì)胞無(wú)性系多子芋側(cè)球莖不膨大變異材料與親本間的遺傳差異，利用38對(duì)SSR 引物揭示了2 個(gè)材料間發(fā)生了基因水平的變異，為后續(xù)研究多子芋膨大調(diào)控機(jī)制提供依據(jù)。

2 雜交種純度鑒定

通過(guò)SSR 分子標(biāo)記分析DNA 水平上的差異來(lái)檢驗(yàn)品種純度，具有準(zhǔn)確度高、快速、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用。何玉等[13]在28 對(duì)西瓜的SSR 引物中選擇多態(tài)性好、親本條帶間隙明顯的BVWS00839 引物作為3 批西瓜純度鑒定的引物，結(jié)果顯示試驗(yàn)對(duì)象純度分別為99.47%、98.96%和97.92%，和田間鑒定的結(jié)果基本上一致，沒(méi)有明顯的差異。張佩倫[14]、韓道杰等[15]也分別基于核心引物篩選，選用單一特定引物鑒定出西瓜雜交種純度，這為后續(xù)篩選更多引物進(jìn)行多重PCR 試驗(yàn)，建立西瓜標(biāo)準(zhǔn)化鑒定程序奠定了基礎(chǔ)。隨后，楊會(huì)會(huì)等[16]在前人研究的基礎(chǔ)上選用4 對(duì)條帶清晰、多態(tài)性好的SSR 標(biāo)記，成功建立了西瓜雜交種的雙重和三重PCR 純度鑒定體系，進(jìn)一步提高鑒定效率及準(zhǔn)確性。此外，王立廣等[17]以兩系雜交水稻“荃兩優(yōu)2118”為材料，對(duì)親本與雜交種的種子苗嫩葉的DNA中提取，從48 對(duì)SSR 引物進(jìn)行篩選出2 組引物RM7120、RM8277 可用于“荃兩優(yōu)2118”種子純度鑒定。盧霞等[18]利用茄科基因組數(shù)據(jù)庫(kù)和分析軟件開(kāi)發(fā)出75 對(duì)辣椒的SSR 標(biāo)記，選用標(biāo)記p50 來(lái)鑒定綠隴3號(hào)辣椒的種子純度達(dá)100%。

3 遺傳連鎖圖譜及指紋圖譜構(gòu)建

以SSR 分子標(biāo)記為主的遺傳連鎖圖譜是以SSR位點(diǎn)在染色體上的相對(duì)位置構(gòu)建而成，該圖譜有助于利用分子標(biāo)記所提供的遺傳信息進(jìn)行基因定位，在功能基因組學(xué)及遺傳育種領(lǐng)域發(fā)揮作用。熊登坤[19]在檢測(cè)的123 個(gè)SSR 標(biāo)記中發(fā)現(xiàn)118 個(gè)SSR 標(biāo)記存在連鎖關(guān)系，構(gòu)建了一張基于基因組SSR 分子標(biāo)記的草菇遺傳連鎖圖，連鎖群的總長(zhǎng)度為1287.9cM，平均圖距為10.8cM。姜志艷等[20]在四倍體雜交冰草中篩選出30對(duì)引物共擴(kuò)增出224 個(gè)SSR 標(biāo)記位點(diǎn)，構(gòu)建了1 張包含14 個(gè)連鎖群，185 個(gè)標(biāo)記的四倍體雜交冰草的分子遺傳連鎖圖譜。之后，楊東升等[21]構(gòu)建了含有用SRAP和SSR 2 種分子標(biāo)記的倍體雜交冰草遺傳連鎖圖譜，研究表明，構(gòu)建具有多個(gè)分子標(biāo)記的遺傳連鎖圖譜可以顯著提高標(biāo)記在圖譜上的分布均勻性，避免出現(xiàn)標(biāo)記聚集現(xiàn)象。石悅[22]等就以高丹草雜種F2 為作圖群體，篩選了253 個(gè)SRAP 和174 個(gè)SSR 多態(tài)性分子標(biāo)記，構(gòu)建了一張含有2 種標(biāo)記的高丹草分子遺傳連鎖圖譜，該圖譜覆蓋基因組總長(zhǎng)度1273.4cM，平均圖距2.98cM，圖譜密度較大，得出一致結(jié)論。

除遺傳連鎖圖譜外，SSR 還被應(yīng)用于指紋圖譜的構(gòu)建。該方法的原理是利用微衛(wèi)星DNA 作為基因探針，與酶消化后的核DNA 片段進(jìn)行雜交，最終獲得由多個(gè)等位基因組成的不同長(zhǎng)度的雜交條帶。這種圖紋模式很少有2 個(gè)完全相同的，因此被稱為“DNA 指紋”，可用來(lái)鑒定個(gè)體。胡文舜[23]用8 對(duì)引物建立了24個(gè)枇杷品種的分子指紋圖譜，所有品種中至少存在2個(gè)差異位點(diǎn)，可以清楚地將其區(qū)分開(kāi)來(lái)。王琰琰等[24]利用43 對(duì)SSR 引物對(duì)雪茄煙種質(zhì)進(jìn)行擴(kuò)增，共獲得243個(gè)等位基因，又從中篩選出14 對(duì)核心引物建立了雪茄煙品種的指紋圖譜，結(jié)果確定良種、輔善等品種為異名同種，從中選擇一份保留種質(zhì)，減輕了資源保存及利用的工作量。

4 基因定位

高密度均勻分布的分子標(biāo)記遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建是基因定位的基礎(chǔ)，而目標(biāo)基因的準(zhǔn)確定位是進(jìn)一步分離鑒定的關(guān)鍵、克隆目標(biāo)基因的前提[25]。唐道彬[26]篩選了甘薯1679 對(duì)EST-SSR 引物，最終獲得672 對(duì)穩(wěn)定擴(kuò)增的多態(tài)性引物，構(gòu)建了遺傳連鎖圖譜，并利用圖譜檢測(cè)到64 個(gè)甘薯主要性狀QTL。呂維娜[27]以花生栽培品種白沙1016 和四倍體野生種構(gòu)建的家系為材料，建立了具有282 個(gè)SSR 標(biāo)記的花生遺傳圖譜。利用CIM 作圖法分析了影響7 個(gè)與花生產(chǎn)量有關(guān)性狀的QTL，結(jié)果不同環(huán)境檢測(cè)到QTLs 數(shù)量不同，分別為31、27、14。

5 展望

SSR 分子標(biāo)記具有重復(fù)性好、多態(tài)性豐富、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在種質(zhì)資源鑒定、遺傳育種等方面具有重要應(yīng)用價(jià)值。但SSR 標(biāo)記也存在一些不足，例如其標(biāo)記位點(diǎn)開(kāi)發(fā)少、開(kāi)發(fā)難、耗時(shí)長(zhǎng)、投資大。但新一代高通量測(cè)序技術(shù)豐富了轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)庫(kù)，基于生物信息學(xué)分析的SSR 標(biāo)記位點(diǎn)開(kāi)發(fā)的新策略逐漸完善SSR 標(biāo)記。例如張英等[28]基于轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)了168對(duì)多態(tài)性較好的EST-SSR 引物，并分析了SSR 分子標(biāo)記與苧麻鎘積累的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)有37 對(duì)引物與鎘積累量顯著關(guān)聯(lián)，為高效累積鎘的遺傳育種提供了理論依據(jù)。