主要植物分子标记育种技术的优缺点

王俊苹

近年来，分子生物学得到了迅速发展，DNA分子标记是继形态学标记、生化标记和细胞学标记之后发展起来的新型遗传标记法，已广泛应用于园艺植物上。其优点主要有数量多、多态性高、可直接反映生物基因组多态性，可应用于重要性状基因标记、连锁图谱构建、标记辅助选择及遗传多样性分析等方面，在植物遗传育种和基因组研究中发挥着重要作用。目前AFLP、ISSR、SRAP、RFLP是应用中最普遍的分子标记方法。目前分子标记技术在园艺植物中得到了广泛应用，但由于技术尚未成熟，还没有一种理想的DNA标记技术。

1 AFLP

AFLP（Amplified Fragment

Length Polymorphism，扩增片段长度多态性），被誉为“第三代分子标记技术”，结合了RFLP（Restricted Fragment Length Polymorphism，限制性片段長度多态性）技术与PCR技术的特点，广泛应用于植物分子标记筛选、亲缘关系分析、遗传多样性的研究以及高密度遗传图谱的构建，在植物遗传学和育种学领域中显示了广阔的应用前景。目前AFLP在水稻、小麦、大豆、大麦、马铃薯、玉米、棉花、番茄、拟南芥等植物遗传育种研究中发挥了重要作用。AFLP的优点是检测的多态性高、对模板浓度不敏感、不需要了解序列信息，一次性检测信息量大、处理样品数量多。AFLP的缺点是显性标记，不利于群体遗传结构的分析；对DNA的纯度以及内切酶的质量要求较高；步骤繁琐、成本高、操作技术难度大等。

2 ISSR

ISSR（Inter-Simple Sequence Repeat，即简单重复间序列标记），是从微卫星序列（Simple Sequence Repeats，简单序列重复）发展而来的分子标记技术，在作物的基因定位、遗传图谱构建、品种纯度鉴定及分子标记辅助育种遗传多样性研究方面得到了广泛应用。ISSR的优点是不须使用同位素，可以检测更高程度的DNA多态性，提供更多的关于基因组的信息；引物易设计，实验重复性强；操作过程简单、检测迅速、灵敏度高、稳定高效。ISSR的缺点是ISSR标记呈孟德尔式遗传，大部分为显性标记，不能区分显性纯合基因型和杂合基因型，所以在解决交配系统、计算杂合度与父系分析等问题上效果不佳。

3 SRAP

SRAP（Sequence-Related Amplified Polymorphism，相关序列扩增多态性），SRAP标记的核心之一是采用复性变温法扩增；另一核心就是根据外显子中GC含量丰富，而启动子和内含子中AT含量丰富的特点，设计一对独特的引物以特异扩增开放阅读框（ORFs）。目前已成功应用于作物重要性状的标记、遗传图谱的构建、遗传多样性分析以及相关基因的克隆等方面。SRAP的优点是操作简单、稳定性和重复性好，标记位点在基因组中分布相对均匀，易测序、便于克隆目标片段，通用性高，成本较低。SRAP的缺点是引物长短较为关键，经试验17～18bp最佳，较长会在放射自显影时背景太强，而较短则易产生多重条带且重复性差；因为SRAP标记是对ORFs进行扩增，所以会较少扩增基因稀少的着丝粒附近的区域及端粒区域。