孫向偉 于岸洲 李曉雪

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150030；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150030；3.西南大學(xué)園藝園林學(xué)院，重慶 400715）

大豆屬于糧油作物，人們食用后能夠獲取大量的蛋白質(zhì)，有利于身體健康發(fā)展。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)擁有上千個(gè)大豆品種，但在不斷的發(fā)掘研究過(guò)程中，采用傳統(tǒng)的育種方式已無(wú)法快速地培育出更佳的品種。而分子育種方式在實(shí)踐期間實(shí)現(xiàn)有效應(yīng)用，為大豆種植發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

1 大豆分子育種的現(xiàn)狀

作物分子育種概念在2003年出現(xiàn)，逐漸得到認(rèn)可，并隨著相關(guān)技術(shù)水平的不斷提高也逐漸成熟。

1.1 標(biāo)記輔助育種生物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，所處的環(huán)境會(huì)不斷發(fā)生變化，而其為適應(yīng)客觀環(huán)境會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的進(jìn)化，由此會(huì)引發(fā)DNA序列的變化，而此種變異具有一定的遺傳性，同時(shí)也是分子標(biāo)記輔助育種的原理。生物體內(nèi)蘊(yùn)含多個(gè)分子，因此，標(biāo)記組合方式有多種情況。最佳的分子標(biāo)記選擇，其遺傳應(yīng)呈現(xiàn)多態(tài)化的情況，同時(shí)應(yīng)呈顯性，分子標(biāo)記能夠重現(xiàn)并具有較強(qiáng)的穩(wěn)定程度。此外，所選的分子標(biāo)記應(yīng)包含大量的信息，有助于提升分子分析效果，同時(shí)能夠使用較為簡(jiǎn)便的分析模式獲得信息，有助于提高該環(huán)節(jié)的現(xiàn)代化程度，控制研究項(xiàng)目的資金投入量。標(biāo)記輔助方式育種經(jīng)過(guò)多年的研究探索，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大幅度提升，并研究出多種相關(guān)技術(shù)[1]。

1.1.1 PCR分子標(biāo)記 此種方式中主要有兩項(xiàng)內(nèi)容。①RAPD。采用此技術(shù)能夠根據(jù)多個(gè)分子組進(jìn)行分析，相較于其他分析方式而言，RAPD技術(shù)對(duì)于分子總數(shù)以及質(zhì)量無(wú)過(guò)高要求。此外，使用該項(xiàng)技術(shù)耗費(fèi)的時(shí)間較短，且操作較為簡(jiǎn)單，有助于合理縮減前期準(zhǔn)備的部分環(huán)節(jié)。需要注意的是，該項(xiàng)技術(shù)也存在不足之處，其敏感程度較高，無(wú)法進(jìn)行多次操作。②SCAR標(biāo)記。此項(xiàng)編輯技術(shù)是在RAPD的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，對(duì)RAPD片段實(shí)施克隆，并對(duì)其進(jìn)行末端測(cè)序，根據(jù)所選片段的兩端序列設(shè)置專門的引物，之后對(duì)DNA片段實(shí)施PCR操作，將其與原本的分子片段進(jìn)行單一位點(diǎn)的鑒別操作。該項(xiàng)技術(shù)具有較強(qiáng)的共顯性，分析分子成果可借助擴(kuò)增產(chǎn)物效果得知。此項(xiàng)技術(shù)相較于上述的RAPD標(biāo)記，更為快捷，且具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，能夠進(jìn)行多次操作。

1.1.2 分子雜交 該項(xiàng)技術(shù)是最早的DNA標(biāo)記技術(shù)，其基本類型為點(diǎn)的多態(tài)性和序列的多態(tài)性。RFLP技術(shù)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，但實(shí)驗(yàn)操作步驟過(guò)多，整體的投資數(shù)額較大，綜合多方因素考量，僅能應(yīng)用在較小規(guī)模的分子育種項(xiàng)目中。

1.1.3 限制性酶切與PCR技術(shù)融合 實(shí)驗(yàn)操作較為簡(jiǎn)單，且具有較強(qiáng)的共顯性，同時(shí)采用此項(xiàng)分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)DNA的數(shù)量以及濃度要求較低。在實(shí)際操作中，相關(guān)人員需要較長(zhǎng)的引物，并且最終呈現(xiàn)的擴(kuò)增效果較為穩(wěn)固，不僅可以去除RFLP技術(shù)中的膜轉(zhuǎn)印環(huán)節(jié)，還能確?；镜木珳?zhǔn)性。另外，其操作技術(shù)含量較低，現(xiàn)代化程度較高。

1.1.4 SNP分子標(biāo)記技術(shù) 該項(xiàng)技術(shù)展現(xiàn)出來(lái)的多態(tài)性包括單個(gè)堿基的變異，主要是由單個(gè)堿基通過(guò)轉(zhuǎn)換、顛換形成的。該項(xiàng)技術(shù)的自動(dòng)化程度較高，實(shí)驗(yàn)時(shí)長(zhǎng)短，技術(shù)人員可借此構(gòu)建規(guī)范化的操作，能夠應(yīng)用于大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中。

1.2 轉(zhuǎn)基因目前，大豆的轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用較多的是農(nóng)桿菌介導(dǎo)技術(shù)以及基因槍技術(shù)。我國(guó)在該方面的研究仍停留在植株選擇、檢測(cè)以及鑒定階段。部分學(xué)者借助農(nóng)桿菌介導(dǎo)方式提高轉(zhuǎn)化的效果，不僅實(shí)現(xiàn)了提升轉(zhuǎn)化效率的目標(biāo)，還能為后續(xù)的大豆育種提供基礎(chǔ)性的保障。目前，我國(guó)已針對(duì)大豆的抗蟲(chóng)、抗病等方面開(kāi)展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，相較于其他國(guó)家，國(guó)內(nèi)對(duì)該方面的研究仍處于初期階段，且產(chǎn)業(yè)化的程度較弱。在轉(zhuǎn)基因技術(shù)不斷發(fā)展的趨勢(shì)下，大豆分子標(biāo)記育種在未來(lái)會(huì)不斷改進(jìn)。分子育種技術(shù)是對(duì)原本的DNA信息進(jìn)行深度探索，借助專業(yè)檢定、親本選擇組合以及后代選擇開(kāi)展高技術(shù)含量的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在大豆方面的相關(guān)研究屬于新興的模塊，相關(guān)學(xué)者正在不斷探索[2]。

2 研究展望

就分子育種長(zhǎng)期的發(fā)展情況而言，是未來(lái)發(fā)展的主攻方向，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，確定更多的DNA功能，對(duì)使用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行育種的效果會(huì)更加明顯。大豆光周期基因?qū)嶒?yàn)項(xiàng)目，既可以直接應(yīng)用在相關(guān)的育種項(xiàng)目中，又能為提高大豆的質(zhì)量和產(chǎn)量起到一定的支持作用。目前，由于大豆的種植面積較小，導(dǎo)致總體的產(chǎn)量逐漸下降，無(wú)法滿足市場(chǎng)需求。出現(xiàn)此種情況主要受兩個(gè)方面因素的影響：第一，由于其他作物的經(jīng)濟(jì)效益較高，導(dǎo)致大豆的實(shí)際種植面積逐漸縮??；第二，相關(guān)市場(chǎng)中的部分大豆是以較低價(jià)格從其他國(guó)家購(gòu)進(jìn)。

3 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)在大豆育種方面仍采用傳統(tǒng)的作業(yè)模式，但經(jīng)過(guò)相關(guān)學(xué)者的共同努力，其分子育種方式已經(jīng)實(shí)現(xiàn)較好的發(fā)展，為未來(lái)的育種設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)奠定了基礎(chǔ)。相信該項(xiàng)技術(shù)在大豆育種方面的價(jià)值會(huì)受到更多人的認(rèn)可，并在實(shí)際作業(yè)中突顯其應(yīng)用價(jià)值。