劉子元
摘 要:觀賞植物品種分類是栽培、繁殖、應(yīng)用和育種的重要依據(jù)。觀賞植物品種分類經(jīng)歷了傳統(tǒng)的園藝分類、品種收集與整理、形態(tài)分類和綜合分類的歷史進(jìn)程。本文就分子標(biāo)記在觀賞植物分類中的應(yīng)用進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:分子標(biāo)記;觀賞植物;分類
一、種質(zhì)鑒定
DNA分子標(biāo)記對(duì)觀賞植物的鑒定實(shí)質(zhì)上是對(duì)基因型的鑒定,使觀賞植物品種鑒定和分類直接從DNA分子水平上進(jìn)行,準(zhǔn)確度高、效率高且信息量大。采用AFLP標(biāo)記法,周春玲等[1]利用AFLP技術(shù),對(duì)菊屬植物12個(gè)分類群進(jìn)行分析,得出滁菊和亳菊可歸并為一個(gè)品種。Zhang[2]利用AFLP標(biāo)記清晰地將狗牙根的27個(gè)基因型區(qū)分開來(lái);Roldan-Ruiz[3]認(rèn)為AFLP標(biāo)記能展示黑麥草品種的高效多態(tài)性;Puecher等[4]認(rèn)為可用AFLP技術(shù)有效地檢測(cè)扁穗雀麥的遺傳可變性;Ferdinandez等[5]也用AFLP分子標(biāo)記技術(shù)有效地評(píng)估了無(wú)芒雀麥和河岸雀麥以及它們的雜種的遺傳變異和遺傳關(guān)系。組織培養(yǎng)技術(shù)一經(jīng)問(wèn)世就被廣泛應(yīng)用在園林花卉的快繁上,借助于分子標(biāo)記技術(shù)可以進(jìn)行花卉品種組織培養(yǎng)過(guò)程中變異品種的早期鑒定。張漢堯[6]等對(duì)矮牽牛進(jìn)行組織培養(yǎng),用RAPD技術(shù)對(duì)組培過(guò)程中產(chǎn)生的表型變異植株進(jìn)行了DNA水平的分析,檢測(cè)到正常植株中有個(gè)別植株有DNA條帶上的變化,即使表型未發(fā)生變化,但在一些位點(diǎn)上堿基已發(fā)生了變化。所以外植體的建立和繼代增殖培養(yǎng)的方式方法應(yīng)嚴(yán)格控制,才能保證所培育的矮牽牛組培苗具有遺傳的一致性,降低變異(劣變)機(jī)率,保證組培苗的質(zhì)量。
二、系譜分析
植物資源中存在許多天然雜種,有些品種是經(jīng)過(guò)實(shí)生選種或采用混合花粉雜交選育而成的。對(duì)這些品種,用常規(guī)方法無(wú)法判斷其父母本,而系譜分析能提高育種親本選配的準(zhǔn)確程度,促進(jìn)植物資源的有效利用。明軍[7]等以宮粉型梅花、紫葉李與美人梅共計(jì)71個(gè)樣品的AFLP指紋數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),計(jì)算出遺傳距離和相似性系數(shù),分別進(jìn)行聚類、排序分析。依據(jù)所顯示的親緣關(guān)系及花粉可育性,初步推測(cè)確定美人梅可能的父系為清明晚粉、大宮粉、粉玉宮粉和蔡山宮粉。梅雜交幼苗在形態(tài)上沒(méi)有明顯差異,給選育新品種帶來(lái)困難和不便。楊朝東等[8]對(duì)以父本多萼朱砂與母本雪梅雜交所得12株F1代幼苗進(jìn)行AFLP鑒定,認(rèn)為這12株均為多萼朱砂和雪梅的雜交F1子代,表明AFLP是適用于梅花親子鑒定的簡(jiǎn)便技術(shù)。因此AFLP在梅花雜交選育新品種的早期選擇中具有應(yīng)用前景。
三、分子遺傳圖譜的構(gòu)建和基因定位
分子遺傳圖譜比傳統(tǒng)的遺傳圖譜位點(diǎn)多、構(gòu)建速度快、效率高, 且不受環(huán)境條件和發(fā)育條件的影響。隨著分子標(biāo)記的發(fā)展,遺傳圖譜己經(jīng)達(dá)到了一定的密集程度, 高密度的遺傳圖譜可為育種工作提供關(guān)于某個(gè)物種的完整而又詳細(xì)的資料, 使育種工作者很方便地找到與要研究的基因連鎖的分子標(biāo)記, 并可把在遺傳育種中發(fā)現(xiàn)的新標(biāo)記定位于分子遺傳圖譜。此外, 構(gòu)建高密度的遺傳圖譜可為種質(zhì)資源的保存和基因資源搜集的量化提供科學(xué)依據(jù)。
王獻(xiàn)等[9]以紫薇葉片為材料, 建立了20 個(gè)紫薇品種和南紫薇的AFLP 銀染反應(yīng)體系, 得到了清晰的紫薇品種的AFLP 指紋圖譜, 為紫薇基因庫(kù)的建立、優(yōu)良品種選育及親緣關(guān)系的系列研究奠定了理論基礎(chǔ)。Dunemann[10]等利用239 個(gè)RAPD 標(biāo)記、38 個(gè)RAFP 標(biāo)記和2 個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記, 構(gòu)建了北美杜鵑的分子連鎖圖譜。Peltier 等[11]利用RAPD 標(biāo)記和形態(tài)學(xué)標(biāo)記構(gòu)建了矮牽牛連鎖圖譜, 利用BC1 群體構(gòu)建出具7 個(gè)連鎖群的連鎖圖, 其中包括35個(gè)RAPD 位點(diǎn), 它覆蓋了整個(gè)基因組262.9 cM, 平均圖距為8.2cM。Sondur 等[12]在前人工作的基礎(chǔ)上, 直接利用RAPD 標(biāo)記構(gòu)建了番木瓜的遺傳連鎖圖。Lenher 等[13]利用F2 群體, 將挪威云杉垂枝基因的RAPD 連鎖標(biāo)記進(jìn)行定位。在茶花、羽扇豆、檸條錦雞兒等植物中, 均用分子標(biāo)記技術(shù)為建立遺傳圖譜做了基礎(chǔ)性研究。
四、分子標(biāo)記輔助選擇育種
借助分子標(biāo)記對(duì)目標(biāo)性狀實(shí)施間接選擇的方法, 稱為分子標(biāo)記輔助選擇(molecular marker aided selection, MAS) 。在進(jìn)行育種材料早期選擇時(shí), 根據(jù)分子遺傳圖譜對(duì)重要的分子標(biāo)記進(jìn)行選擇, 可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)性狀的早期鑒定, 大大提高育種效率。
五、結(jié)束語(yǔ)
中國(guó)是世界園林之母, 在觀賞植物資源相當(dāng)豐富的同時(shí), 同物異名、同名異物的現(xiàn)象也相當(dāng)普遍。通過(guò)分子標(biāo)記技術(shù)的應(yīng)用, 可以對(duì)觀賞植物進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究,從而加速對(duì)現(xiàn)有物種資源的鑒定和保護(hù)。
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