分子标记技术在大白菜中的研究与应用进展

王奇

(西南林业大学园林学院，云南 昆明　650000)

分子标记技术在大白菜中的研究与应用进展

王奇

(西南林业大学园林学院，云南 昆明650000)

摘要：本文概述了分子标记的基本类型，综述了近年来分子标记技术在大白菜中农艺性状定位、种子及品种纯度鉴定、遗传图谱构建、亲缘关系及遗传多态性分析、基因定位及分子标记辅助选择育种等方面的研究进展，并对存在的问题和应用前景进行了分析，从而更好的促进分子标记技术在大白菜育种中的应用。

关键词：分子标记；大白菜；育种

大白菜起源于我国，是一种具有悠久栽培历史的蔬菜，为我国的标志性蔬菜种类之一。生物技术的发展，尤其是DNA分子标记技术在大白菜育种研究上的应用，为突破物种间的界限,进一步研究白菜类作物提供了新的途径，给大白菜的遗传育种研究带来了巨大的变化，使大白菜的遗传图谱构建、农艺性状定位、遗传多态性及亲缘关系、品种鉴定等研究领域深入到分子水平，为大白菜今后的育种研究奠定了基础。以下就大白菜在分子标记研究领域中取得的主要进展做一简要概述。

一、分子标记

分子标记作为一种基本的遗传分析手段，是继形态标记、细胞标记和生化标记之后发展起来的一种新的较为理想的遗传标记形式。现在最常用的DNA分子标记技术主要有限制性片段长度多态性技术(RFLP)、随机扩增多态性DNA技术(RAPD)、微卫星DNA技术(SSR)、扩增片段长度多态性技术(AFLP)等。

(一)农艺性状定位。

分子标记可以利用系列引物对整个基因组进行DNA多态性分析，快速寻找两组DNA样品间多态性差异，得到与此差异区域相连锁的DNA标记，从而可定位某一特定DNA区域内的目标基因。基因标记包括对数量性状和质量性状基因的标记，利用分子标记进行大白菜农艺性状基因定位已得到广泛应用。2002年郑晓鹰等[1]用RIL为材料，用同功酶及RAPD和AFLP标记技术鉴定了与大白菜耐热性数量性状相关的遗传标记，得到了9个与耐热性紧密连锁的分子标记，包括5个AFLP标记，3个RAPD标记和1个PGM同工酶标记.

(二)亲缘关系与遗传多样性分析。

分子标记所检测的是植物基因组DN水平的差异，具有稳定、客观的特点。

它的研究可为物种、变种、品种和亲缘类群间的系统发育提供大量的DNA水平的证据，因而可用于品种资源的鉴定与保存、探索作物的起源与进化等。曲士松等[2]用2个RAPD随机引物对20份不同结球方式的大白菜品种在幼苗期进行了分子标记分析,结果表明11个品种具有明显的与不同白菜品种的来源地及定向培育有关的多态性差异。李丽等[3]利用EST-SSR标记对大白菜种质资源基因库中 686 份样品所代表的1900份大白菜种质资源进行分析研究，构建了大白菜种质资源的核心种质并且形成核心种质的EST-SSR 指纹图谱库。

(三)遗传图谱的构建。

传统的遗传图谱是由形态和生化标记构建的，存在标记数量有限、图谱密度较低等问题，不能很好地反映基因组的全部情况，应用受到一定限制。由分子标记构建的高密度遗传图谱克服了传统遗传图谱的缺点，已广泛应用于作物遗传育种研究中。张明科等[4]以紫菜薹和大白菜杂交的F2为作图群体，构建了一张 RASP的遗传图谱，全长 821.3 cm，平均图距 5.04 cm，含有117个RSAP、38个SRAP、5个SSR及3个RAPD标记。

(四)特定性状的连锁标记。

分子标记技术在白菜抗病育种中也得到了应用。刘秀村等[5]运用RAPD标记在大白菜的小孢子培养DH系群体中采用BSA法进行了分子标记研究，找到了一个与桔红心球色基因连锁的分子标记,其遗传距离为3.8cM。郑晓鹰等用同工酶及RAPD和AFLP分子标记技术鉴定了与大白菜耐热性状相关的遗传标记，分析结果表明，有9个与耐热性QTL紧密连锁的分子标记，分布在5个连锁群上。

(五)鉴定品种纯度。

利用分子标记技术进行品种鉴定，不受环境、取材部位、时间等因素影响，种子或幼苗阶段就可鉴定，而且信息量大，可以区分出形态标记难以鉴别的细微差异，准确、快速。分子标记在这方面的应用对防止伪劣种子销售及保护育种者的权益具有重要意义，也可克服种质资源中所存在的同物异名、同名异物的现象。宋顺华等[6]用50个随机引物检测了2个杂交种及其亲本,找到某些引物在特定杂交种中产生了有别于双亲的特殊标记,并将它们应用于这2个杂交种的纯度检测。这显示了RAPD标记在大白菜杂交种商品种子纯度检测上的实际用途。

(六)数量性状QTL分析。

于拴仓等[7]采用复合区间作图的方法,对大白菜叶球相关的7个农艺性状进行QTL定位及遗传效应研究。结果表明,在14个连锁群上检测到3个QTL,其中控制生育期的QTL有3个,控制外叶数的QTL有3个,控制球高的QTL有7个,控制球径的QTL有5个,控制球叶数的QTL有4个,控制球重的QTL有4个。

二、展望

由上所述可见,目前用于白菜遗传与育种研究中的DNA分子标记主要是AFLP、RFLP和RAPD标记,与其它植物相比,所涉及的分子标记类型还不够广泛。白菜的分子育种研究取得了显著的成绩,但与水稻、小麦、玉米等大田作物相比,无论在研究的广度还是深度上,仍然有较大的差距。而且与大白菜重要农艺性状紧密连锁(如抗逆性) 的分子标记数量有限，在一定程度上限制了分子标记辅助育种;其次，不同研究者采用不同的大白菜群体和遗传标记，导致遗传图谱无法相互整合，图谱密度低、通用较差。培育抗逆特性显著、品质性状优良、对一些关键病害具有较强抗性的新品种,是我国育种工作者当前最迫切的任务。

参考文献：

[1]郑晓鹰,刘岩.用过氧化物酶及酯酶同功酶鉴定大白菜杂交种纯度[J].园艺学报,1994,21(1):59-64.

[2]曲士松,黄宝勇,石琰,等.RAPD法分析鉴定大白菜的亲缘关系[J].莱阳农学院学报,2002,19(2)108-111.

[3]李丽,郑晓鹰.用于白菜和大白菜品种鉴定的EST-SSR复合标记的建立[J].园艺学报.2009，36(11):1627-1634.

[4]张明科,张鲁刚,巩振辉,等.白菜紫色性状RAPD连锁标记的筛选与染色体定位研究[J].西北植物学报,2008,28(5):901-906.

[5]刘秀村,张凤兰,张德双,等.与大白菜桔红心基因连锁的RAPD标记[J].华北农学报,2003,18(4):51-54.

[6]宋顺华,郑晓鹰.利用RAPD技术鉴定大白菜主栽品种及品种间遗传多样性分析[J].华北农学报,2000,15(3):1-5.

[7]于拴仓,王永健,郑晓鹰.大白菜耐热性QTL定位与分析[J].园艺学报,2003,30(4):417-420.

中图分类号:S634.1

文献标识码：A

文章编号：1671-864X(2016)06-0159-01

作者简介：王奇(1991.3.9-)，男，汉族，山东省鱼台县张黄镇人，学历：在校研究生，研究方向：专业蔬菜学。