分子标记在草坪草种质资源开发改良中的应用.doc

 PAGE \* MERGEFORMAT 10 分子标记在高羊茅种质资源开发改良中的应用 [摘要]:近年来，随着现代生物技术的发展，草坪草育种研究取得了明显进展，高羊茅因其抗逆性较高，根系发达，因而在草坪草资源开发利用中具有重要的地位。本文主要介绍了分子标记技术特点，技术种类及应用中存在的优缺点，以及分子标记在草坪草种质资源开发及改良方面的应用。 [关键词]：草坪草；分子标记；种质资源 随着人们环境意识的不断增强，草坪园林已成为城市规划与社区建设中不可缺少的内容。草坪草的研究开发在发达国家已有较久历史，现在已成为一门成熟的学科和产业。仅美国, 草坪业的年产值就超过640亿美元，不仅是经济支柱产业,也是吸引就业人数最多的行业之一[1]。高羊茅(F estuca arundinacea)又称苇状羊茅，隶属禾本科(Poaceae)、早熟禾亚科(Pooideae)、早熟禾(Poeae)、羊茅属内的Bovinae亚属，是温带地区广泛应用的多年生冷季型草坪草[2]。高新技术不断地发展推动着科技进步，分子标记技术广泛的应用在不同的领域。分子标记是以生物大分子的多态性为基础的遗传标记，从遗传的角度反映个体差异。他的产生突破了遗传学研究的瓶颈 ,克服了传统的形态标记 、细胞学标记和生化标记易受外界因素 、生物个体发育阶段及器官组织差异影响的缺陷 ,具有不可比拟的优势[3]。 一、分子标记技术 自1953年Watson和Crick提出DNA分子结构双螺旋模型,就宣布了分子遗传学时代的到来。1974年，Grozdicker 等人在鉴定温度敏感表型的腺病毒DNA 突变体时，利用限制性内切酶酶解后得到的DNA片段的差异，首创了DNA分子标记[4]。广义的分子标记是指可遗传的并可检测的DNA序列或蛋白质分子。通常所说的分子标记是指以DNA多态性为基础的遗传标记[5]。 DNA分子标记具有不受环境和发育阶段的影响，标记数丰富，可大大提高杂交育种的有效性和可靠性，而且在对杂种机理的认识、杂种优势的预测、目的性状的选择等方面已显示出不可比拟的优越性。很多分子标记表现为共显性，能鉴别出纯合基因型和杂合基因型，能提供完整的遗传信息。同时，克服了许多以前无法开展的研究如环境因素等的影响。 （一）基于DNA??交技术的分子标记 1.RFLP标记 RFLP（Restriction Fragment Length Polymorphism）即限制性片段长度多态性。1974年Grodzicker等创立了限制性片段长度多态性（RFLP）技术，它是一种以southern杂交为核心的第一代遗传标记。RFLP技术的原理是检测DNA在限制性内切酶酶切后形成的特定DNA片段的大小。因此凡是可以引起酶切位点变异的突变如点突变(新产生和去除酶切位点)和一段DNA的重新组织(如插人和缺失造成酶切位点问的长度发生变化等均可导致RFLP的产生[6]。然后通过电泳分离、Southern印迹转移到硝酸纤维膜上，用克隆DNA探针与膜上变性DNA杂交，放射显影，获得反映个体特异性的RFLP图谱。RFLP标记呈共显性标记。由于该技术操作步骤繁杂、成本高、耗时长、工作量大，且DNA的需要量大，在很大程度上限制了RFLP技术的推广和应用[7]。在研究中，尽管RFLP的利用有着非常重要的作用，但进行RFLP标记先得对DNA序列有足够的了解，才能够准确地制作探针。 VNTR标记 VNTR（Variable number of tandem repeats）即DNA可变串联重复数标记[8]。真核生物基因组中存在着卫星DNA序列（短的传来女重复序列），VNTR与RFLP的原理相似，不同之处在于限制性内切酶的酶切位点必须不在重复序列中，以保证小卫星或微卫星序列的完整性，但是在基因组的其他部位有较多酶切位点，则可以使卫星序列所在的片段含有较少无关序列。由于小卫星和微卫星可分布于整个基因组的不同位置上的特点，其重复数及仇富程度于存在着很大的变化，在群体中表现出高的多态性，另外该技术没有组织特异性，使得结果稳定可靠。 （二）以PCR为基础的分子标记 1.AFLP标记 AFLP（Amplified Fragment Length Polymorphism）即扩增片段长度多态性。AFLP是1995年荷兰科学家Zabeau和Vos等发展起来的一种检测DNA多态性的新方法。其基本原理是先利用限制性内切酶水解 HYPERLINK /view/8563.htm \t _blank 基因组DNA产生大小不等的DNA 片段，使用双链人工接头（adapter）与该酶切片段相连接作为扩增反应的模板，在DNA聚合酶的作用下进行PCR反应。在事先不知道DNA序列信息的前提下，就可对酶切片段进行传统的扩增。它结合了RFLP的可靠