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分子标记在绣球属育种中的应用研究进展.docx

花匠小妙招
2024-11-20 11:50

? ? 分子标记在绣球属育种中的应用研究进展 ? ? 陆泓锦，吴宜静，张一鸣，续言，王露，赵天祎，章寒，蔡明*，杨玉勇，张启翔 (1.花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室，国家花卉工程技术研究中心，城乡生态环境北京实验室，园林环境教育部工程研究中心，林木花卉遗传育种教育部重点实验室，北京林业大学园林学院，北京 100083；2昆明杨月季园艺有限责任公司，云南昆明 650500) 绣球(Hydrangeamacrophylla)又名八仙花、紫阳花，是虎耳草科绣球属植物[1]。绣球属植物花序硕大，花色丰富，观赏价值极高，可作为切花、盆花、园林绿化材料应用，深受世界各国人们喜爱[2]。我国是绣球属种质资源分布中心，但资源利用率低。目前国内生产与应用的品种多引自国外，缺少具备市场竞争力的自育品种，且育种技术落后，因此需要对绣球种质资源进行系统的收集与研究，改善育种技术，提高利用率。分子标记是根据基因组DNA存在丰富的多态性而发展起来的可直接反映生物个体DNA水平上的差异的一类新型的遗传标记，它是继形态学标记、细胞学标记、生化标记之后最为可靠的遗传标记技术。通常所说的分子标记是指以DNA多态性为基础的遗传标记。可以分成以下3类：第1类是以分子杂交为核心的DNA分子标记 RFLP；第2类是以聚合酶链式反应(PCR)为核心的DNA分子标记 RAPD、SSR 、ISSR、AFLP、SCAR、STS等。第3类是一些新型分子标记如SNP、InDel、CNV、SV等。常见的分子标记名称以及定义如表1所示。DNA分子标记在种质资源鉴定与分子育种等方面具有广阔的应用前景。自20世纪80年代引入分子标记以来，育种研究得到了深度上的扩展和步骤上的简化[4]，分子标记数量丰富，遗传稳定，多态性高，多为共显性，不仅广泛应用于植物种质鉴定与评价[5]、植物遗传多样性[6]、亲缘关系鉴定[7]、杂交后代鉴定[8]、重要性状基因定位以及分子标记连锁图的构建[9]等方面的研究，已成为观赏植物种质资源鉴定与评价、重要性状遗传规律分析、缩短育种周期、定向改良观赏性状和杂交后代早期鉴定与选择的重要手段。本研究整理了不同分子标记技术应用于绣球属植物研究的情况，为绣球属植物资源评价与利用奠定基础。表1 常见分子标记名称及定义Table 1 Commonly used molecular marker names and definitions 1 分子标记在种质资源鉴定与评价研究中的应用 1.1 资源鉴定分子标记能够较为准确地区分品种，便于后期管理与应用。T.A.Rinehart等[11]利用38个SSR位点构建系统发生树，对部分绣球品种名称提出了修改建议，绣球栽培品种Hydrangeamacrophylla‘Libelle’与Hydrangeamacrophylla‘Libelle White’为同一品种，品种名中‘White’用来描述颜色，是为了便于市场流通而后期添加；Hydrangeamacrophylla‘Pink Beauty’与Hydrangeamacrophylla‘Preziosa’的DNA指纹图谱相同，可能为同一品种；部分圆锥绣球(Hydrangeapaniculata)品种基因型一致，应进行统一命名；Hydrangeamacrophylla‘Reewee’的绣球品种实际上包含2个不同品种[12-13]，应区分命名。P.Hempel等[14]利用SSR分子标记技术构建了W?denswil家族图谱，纠正了W?denswil家族中部分品种的命名。J.T.Lindstorm等[15]使用11个RAPD引物区别鉴定出7个绣球品种，包含5个多次开花品种，2个抗寒品种，其中5个多次开花品种得到了很好的区分，但上述引物未能区分开Hydrangeamacrophylla‘Endless Summer’与Hydrangeamacrophylla‘David Ramsay’，推测其为相同品种，或由于引物多态性较差，不足够将其区分。D.Zlesak等[16]发现绣球Hydrangeamacrophylla‘Bailday’与名称较为相似的Hydrangeamacrophylla‘Bailmer’可被156个AFLP条带区分，推测二者不是同一品种；而H.macrophylla‘Bailday’与表型相似的Hydrangeamacrophylla‘Varigata’仅在1个位点上有差别，推测‘Varigata’可能是‘Bailday’的衍生品种，或是同一品种。Y.H.Joung等[17]结合叶片等表型信息，将29种绣球资源利用RAPD进行聚类分析，此外还进行了基于rbcL基因获得的SNP标记的单体型分析。BS-UPGMA和IB-NJ聚类分析都将29个绣球资源