劉晨旭
(沈陽工學院生命工程學院 遼寧撫順 113122)
ISSR分子標記技術及其在園藝作物中的應用分析
劉晨旭
(沈陽工學院生命工程學院 遼寧撫順 113122)
在生物科學領域中,ISSR是一種以微衛(wèi)星序列為基礎的新型分子標記。在實際應用中,其具有DNA多態(tài)性高、穩(wěn)定高效、簡單迅速等優(yōu)勢。ISSR的遺傳形式屬于孟德爾式,主要以顯性標記為主。ISSR能夠在SSR3′、5′端,增加錨1~4個嘧啶堿基或嘌呤,使特定位點退火,進而讓引物和匹配SSR一端相結合,進而實現(xiàn)基因組特定片段的檢測和擴增。目前,在園藝作物領域中,ISSR分子標記技術具有廣泛的應用,主要包括品種純度鑒定、分子標記輔助育種、基因定位、遺傳圖譜構建、遺傳多樣性研究等方面。
ISSR;分子標記技術;園藝作物;應用分析
遺傳標記指的是一種遺傳特征,一般具有穩(wěn)定遺傳、基因受控的特點,可以對特定個體或群體進行代表,并能夠在遺傳分析中發(fā)揮作用。在遺傳標記的發(fā)展中,先后經(jīng)歷了形態(tài)學、細胞學、生化、分子等不同階段。與傳統(tǒng)的遺傳標記相比,從理論上說,DNA分子標記具有不受環(huán)境因素影響,數(shù)目無限,基因組整個范圍內(nèi)搜索數(shù)量性狀基因座等特點,能夠?qū)?shù)量性狀遺傳規(guī)律進行分析,因而具有廣泛的應用。
ISSR指的是簡單重復間序列標記,是一種基于微衛(wèi)星衍生出的分子標記技術。ISSR的主要技術原理,是在SSR中3′、5′端加錨1~4個嘧啶堿基或嘌呤,引起特定位點退火,讓引物能夠和匹配SSR一端結合,在基因組中,對特定片段檢測和擴增。ISSR具備了PCR的優(yōu)勢,在于檢測容易、特異性強、靈敏度高、檢測迅速、技術簡單[1]?;蚪M中廣泛存在微衛(wèi)星,同時具有豐富的等位變異,因而利用ISSR技術,能夠得出多態(tài)性高的結果。
育性、抗病性等,都是蔬菜等作物農(nóng)藝性狀中重要的質(zhì)量性狀遺傳,可以通過ISSR分子標記技術,對質(zhì)量性狀目標基因進行定位。在相關研究當中,采用了ISSR標記技術,得到緊密連鎖甜菜抗病基因的ISSR標記,是ISSR0061,在F2群體分離當中,能夠與1:3的分離比例相契合。另外,運用ISSR技術和BSA技術,篩選了155個隨機引物,獲得了緊密連鎖甜菜根腐病基因的ISSR標記,OPPO760,在抗根腐病基因選擇中,能夠提供充分的依據(jù)。
對于園藝作物品種的純度鑒定,可以利用ISSR分子標記技術完成,能夠避免時間、取材位置、環(huán)境等因素的影響??稍谡麄€基因組中檢測,具有信息量大、多態(tài)性高、快速、準確等優(yōu)勢,能夠?qū)o法通過形態(tài)標記鑒別的差異進行區(qū)分。運用ISSR分子標記技術進行品種鑒定,對品種標準DNA指紋圖譜進行構建,對比標準指紋和鑒定品種指紋,從而判斷品種純度[2]。
標記輔助選擇,指的是在育種實踐當中,對于目標形狀基因型,采用分子標記的方法選擇。例如在黃瓜分子圖譜當中,存在緊密連鎖較豐富的位點,尤其是在部分分子標記、形態(tài)學基因之間,存在緊密連鎖,能夠通過標記輔助的方法進行選擇。相關研究表明,在多側枝形狀、主莖長等選擇上,標記輔助選擇能夠發(fā)揮良好的作用[3]。例如在相關研究中,研究風險抗大豆花葉病毒基因,存在緊密連鎖的SSR標記,僅具有0.15cm的遺傳距離。
遺傳圖譜指的是一種染色體線狀連鎖圖譜,其主體是遺傳標記,相對長度單位選擇了染色體重組交換率。利用遺傳圖譜的構建,能夠研究基因組結構功能、基因定位克隆等問題?,F(xiàn)有園藝作物遺傳圖譜包括芹菜、白菜、黃瓜、豌豆、芥菜、胡蘿卜、甘藍、萵苣、辣椒、馬鈴薯、番茄等數(shù)十種。在相關研究中,利用西瓜重組自交系對遺傳圖譜進行了構建,其中就包含了13個ISSR標記。
以往園藝作物分類方法,主要利用了形態(tài)標記分類法,可靠性不足,而利用分子標記技術,能夠解決這一問題,對于現(xiàn)代園藝作物分類學研究,提供了有力的幫助。在相關研究中,采用ISSR技術,多13種不同的泰國芒果品種進行分析,結果顯示其中有2個品種,和其它品種關系較遠,另外11個品種,能夠劃分3個類群。
分子標記技術,是一種新型的遺傳標記技術,盡管發(fā)展時間較短,但未來的發(fā)展?jié)摿蛻们熬笆挚捎^。在園藝作物當中,ISSR分子標記技術具有廣泛的應用,在基因定位、品種純度鑒定、輔助選擇育種、遺傳圖譜構建、遺傳多樣性研究等方面,均可發(fā)揮良好的作用。另外,該技術還具有操作簡單,重復性強等優(yōu)勢,在實際應用中效果理想。
[1]林志坤,孫威江,陳志丹,等.ISSR分子標記技術及其在茶樹研究中的應用[J].廣東農(nóng)業(yè)科學,2014,41(9):139~142.
[2]孫淑霞,李靖,陳棟,等.ISSR分子標記技術在桃品種鑒定中的應用[J].中國農(nóng)學通報,2011,27(4):173~177.
[3]鄭玉紅,錢美華,李瑩,等.ISSR和RAPD分子標記技術在不同君子蘭品種遺傳多樣性上的應用[J].北方園藝,2010(23):136~139.
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