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分子标记在我国辣椒种质资源分类上的应用现状及展望

2013年第7期 现代园艺 

分子标记在我国辣椒种质资源分类上的应用现状及展望 

鲁绪才 

(黑龙江农业经济职业学院,黑龙江省牡丹江 157041) 

摘要:综述了常见分子标记在我13t辣椒种质资源分类上的应用现状,并对技术发展趋势进行评价与展望。 关冀词:辣椒;种质资源;分子标谒 

辣椒是我国主要蔬菜作物之一,栽培面积仅次于 白菜。辣椒杂交优势的开发和推广,使品种遗传资源日 

渐狭窄,加强对辣椒属种质资源的研究,拓宽辣椒遗传 

渠道,对促进辣椒遗传改良有重要意义。在种质资源研 

究领域,以分子标记为基础的研究逐渐占据主导地位。 

1 分子标记的优越性及主要方法 DNA分子标记技术主要是基于由单碱基突变和 

易位、插入、缺失、倒位或转座等导致的DNA序列变异 

来研究多态性。其优越性包括:不受环境及基因是否表 

达的限制;遍及整个基因组,数量极大;对生物体无不 

良影响;多数表现为共显性,可分辨所有的基因型。 自1980年Botstein首次利用RFLP标记作为遗传 

标记开始,迄今已开发出了一系列的分子标记方法。用 

于遗传多样性研究的可分为四大类:(1)基于Sourthem 

杂交的DNA标记,如RFLP等;(2)基于PCR的DNA 标记,如SSR等;(3)基于PCR与限制性酶切技术结合 

的DNA标记,如AFLP等;(4)基于单核苷酸多态性的 

DNA标记,如SNP等。 2 分子标记在辣椒种质资源研究上的应用 

2.1 RFLP标记的应用及评价 

RFLP(restriorion fragment length polymorphism)是 

Grodzicker等发明的分子标记技术,其检测和显示通过 

按照当前化肥市场价格及葡萄价格,即N 4.09元 

/kg、P205 8.19元/kg、K2o 7.20元/l【g、葡萄2.50元/kg, 

可得出各种肥料的最大施肥量及最佳施肥量,以及相 

应的产量。 

表2最大及最佳施肥量与相应产量 单位:kg/667m: 

在本试验区种植葡萄,氮的最大施人量为 10.8kg/667m2,折合尿素23.5kg/667m ;磷的最大施入量 

为18.8kg/667m ,折合三料磷肥42.7k ̄667m2;纯钾的 

最大施入量为11.6kg/667m ,折合硫酸钾 23.2k#667m2。最佳施肥量:尿素23.0 kg/667m2钙镁磷 

肥40.5k ̄667m2,硫酸钾22.4k#667m2。 

2.4各处理对葡萄产量性状及品质的影响 

从表3中可以看出,与无肥区相比,施肥小区的小 

穗总数、单穗重有明显提高;不同施肥处理对葡萄的百 粒重影响不大;处理9的糖度最高,达到24.7%,其次 

是处理11和处理7,表明N、P、K的适当配比能提高 

葡萄的含糖量。 

3 结论 

试验结果表明,葡萄最大施肥量:尿素 23.5k ̄667m2,钙镁磷肥42.7kg/667m2,硫酸钾 表3不同处理对葡萄产量性状及品质的影响 

23.2k ̄667m ;葡萄最佳施肥量:尿素23.0 k ̄667m2,三 料磷肥4O.5k ̄667m ,硫酸钾22.4kg/667m ;N、P2o5、 

K2O最佳施肥比例为1:1.6:1.1。 (收稿:2013-03-25) 参考文献: …刘权,马宝琨,曲泽洲.果树试验设计与统计【M1.北京:中国农业出 版社。1992 【2】贺普超.葡萄学【M】.北京:中国农业出版社,1999 【3】马育才.田间试验与统计方法【M】.北京:农业出版,1985 作者简介:甘付华(1980一),2006年7月毕业于新疆农业大学,农学 硕士学位,农艺师,从事设施园艺、土壤肥料方面的工作。 

⑩ 现代园艺 2013年第7期 

不同的探针与酶组合来实现。用已克隆的DNA片段作 探针与Southern印迹后酶切DNA样品分子杂交,经放 

射自显影或非同位素显色来揭示供试样品间的多态 

性。 

Tanksley(1988)、Prince(1993)等构建辣椒分子遗 

传图谱时,RFLP标记技术在辣椒中得以应用。在国内, 中国农科院蔬菜花卉研究所的张玉玺等曾采用RFLP 

技术对辣椒种质资源分类展开过研究。 

RFLP标记具有数量大、稳定遗传、重复陛好、共显 

性等优点。作为第一代分子标记深受重视并广泛应用。 

但其操作过程较繁琐,需要对探针进行同位素标记,即 使应用非放射性Southern杂交技术也较为耗时费力。 

2.2 R.APD标记的应用及评价 

RAPD(random amplified polymorphic DNA)是建立 

在PCR基础上可对整个未知序列基因组进行多态性 

检测的分子技术,由Welsh等和Wil—liams等发明。 

雷进生从100条随机引物中筛选出19条用于 RAPD标记,通过聚类分析把67份辣椒种质材料划分 

为4类[1】。马艳青等利用RAPD技术,对来自不同生态 

类型的辣椒种质资源亲缘关系进行研究,聚类结果表 

明,DNA分子水平上辣椒亲缘关系与传统方法研究结 论基本一致阁。陈学军用23条RAPD引物共扩增出 

209条带,证实:C. ̄lnuum与C.frutescens、C.chinense亲 

缘关系较近,而与C.pubescens、C.baccatum亲缘关系较 

远131,与细胞学研究结果一致。蒋向辉等运用形态标记 

与RAPD标记对7份朝天椒种质资源进行遗传多样性 

分析,两种方法聚类分析结果相似141。 RAPD标记操作简便,避免了RFLP技术繁琐的 

Southem杂交操作以及放射性同位素给人带来的危 

害;可同时检测多个基因位点,且可检测RFLP标记不 

能检测的重复序列区域。不足之处为:一般表现为显性 遗传,所提供的信息量不完整且重复性较差。RAPD标 

记在早期运用较多,现已逐渐被取代。 

2.3 SSR标记的应用及评价 

SSR(Simple Sequence Repeat)最早由Htt等人在 i989年建立。罗玉娣等利用27对SSR引物对33个辣 

椒材料进行遗传多样性分析,聚类结果显示,辣椒果实 

类型一致的种质资源基本都聚在一起,即它们之间的 

亲缘关系较近Is],这与周晶的研究结果一致。白占兵等 

人从150对辣椒SSR引物中筛选出多态性较好的引 

物1 16对,初步建立了基于SSR分子标记技术的辣椒 

种子纯度鉴定体系。中国农科院蔬菜花卉研究所辣椒 育种课题组Huang等利用生物信息学的方法新开发 

出辣椒的SSR引物400多对[q。 

由于SSR技术可揭示完整遗传信息,呈现共显性 

遗传、结果稳定可靠、重复性好、简便易行,且数量极为 

⑩ 丰富,分布于整个基因组;多态性高,等位位点多,因此 

信息含量极为丰富;这些优点使其成为理想的分子标 

记并取代RFLP而成为被广泛应用的第二代DNA分 

子标记。其不足在于引物开发较复杂,引物的设计需要 

建立、筛选基因组文库和克隆测序等一系列实验,较费 

时费力。 

2.4 SRAP标记的应用及评价 

SRAP(Sequence-related Amplified Polymorphism) 2001年由加州大学蔬菜作物系Li与Quiros博士开 

发。杜晓华用SRAP和SSR标记技术分析10份尖椒自 

交系的遗传差异,结果显示SRAP技术有较高的位点 

和多态性检测能力,分别是SSR的10倍和5倍l7】。张 

素勤等用表型和SRAP分析对贵州主栽辣椒品种进行 研究以探讨其亲缘关系和多样性分布。聚类结果表明, 

地理分布相近的基本被聚在一起181。许先松等人采用 

形态学标记与SRAP技术,分别对49和72份辣椒资 

源的遗传多样性及亲缘关系进行分析。结果表明,形态 学标记与SRAP分子标记结果有较大的出入,证实 

SRAP作为分子标记的结果不受环境影响,所揭示的 

种质资源遗传多样性更为丰富 。 

SRAP标记多态性高、简便、稳定,在基因组中分 

布均匀、中等产率、引物通用,且其正向引物可以与反 

向引物两两配对组合,它对开放阅读框进行扩增,可应 

用于不同作物的遗传图谱构建、图位克隆、基因组和基 因定位等。该技术在分子标记辅助育种中是最有可能 

被大规模进行实际应用的一种技术,在遗传育种有着 

广泛的应用前景。 

2.5 AFLP技术的应用及评价 

AFLP(Amplified frgmenilent l ̄ngth polymorphism)是 

一种通过对DNA限制性片段的选择性扩增来检测多 态性的一种DNA指纹技术。1993年由荷兰Zabeau等 

人发展起来,并获欧洲专利局专利。 

宋晓丽用AFLP分子标记与表型性状对辣椒12 个品种聚类分析结果显示,两种分析结果达到显著性 

正相关I坷。刘科伟等建立了经优化的适合于辣椒的 

AFLP分子标记技术体系。贺洁等人对22份朝天椒材 

料利用AFLP技术进行遗传多样性分析。结果显示,9 

对AFLP引物扩增出97条为多态性条带,22份材料被 聚成三大类【“l。 

该技术可靠性高且灵敏,不需要Southern杂交、不 

需要预知DNA的序列信息,多态性很少、待测样品较 

少时能达到理想效果。但对酶切用的DNA模板质量要 

求高,工作量大,操作难度较高,步骤复杂,费用高,加 

上该技术已申请专利,使其广泛应用受到限制。 

2.6 ISSR标记的应用评价 

ISSR(inter simple sequence repe(下转第32页)

 现代园艺 2013年第7期 

黄桷兰及其栽培技术 

杨崇蓉- 

(1四川省成都市蒲江县农村发展局 杨崇莲z 

611630;2成都市蒲江县建设局) 

摘要:黄桷兰俗称白兰花,是人民群众极其喜爱的一种观赏性植物。在城市园林建设中,黄桷兰扮演着越来越重要的角色,被广 泛地运用于庭院和行道种植。本文介绍了黄桷兰的生态特性、繁殖方法和栽培管理技术,以期为生产实践提供技术参考。 关.-【词:黄桷兰;生态特征;繁殖方法;栽培技术 

1 黄桷兰生态特征 

黄桷兰喜阳光充足,暖热多湿气候,以及通风环 

境,不耐低温。根肉质,'lfl ̄Jg。疏松肥沃、排水良好的 

砂壤及壤土能促进它的生长和发育。花期从6~1 1月, 长达170天左右,每年的6 7月份为其盛花期。 2 黄桷兰繁殖方法 

黄桷兰的繁殖方法有多种,最常用的嫁接法为切 

接和腹接。一般以紫玉兰作砧木进行切接和腹接,易操 作并可批量生产。 

2.1苗圃地的选择 

(上接第16页)at)是Zietkeiwitcz等于1994年在SSR 

基础上发展起来的一种标记。 陈学军等用RAPD、ISSR分子标记及28个表型性 

状数据对辣椒属5个栽培种的13份材料进行了分析, 

结果显示,与RAPD相比ISSR标记检测到的遗传离散 

度、有效等位基因数和遗传分化系数等参数都较大,说 

明ISSR有更高的多态性检测效率,且适合亲缘关系较 近的种群间遗传多样性分析旧。 

ISSR标记在保留SSR检测技术优点的同时,克服 

了其开发困难的不足。在亲缘关系分析、遗传多样性研 

究、基因定位等方面得到较多应用。其引物种特异性不 强,可在不同的物种间通用;ISSR可获得几倍于RAPD 

的信息量,精确度可与RFLP相媲美,检测也更方便, 

是较有发展前途的分子标记。 

2.6其它方法 

SCAR标记(sequence—characterizedamplified region) 

,SCAR标记由于所用引物较长及引物序列与模板 DNA完全互补,因此,可在严谨条件下进行扩增,结果 

稳定性好,可重复性强。它们在分子标记辅助育种方面 

发挥重大作用 

STS标记(sequence—tagged site),是指长度 

200~500bp的序列已知的单拷贝序列,可用STS位点 

两端的一对长约20bp的特异引物进行专一性扩增。由 于STS在基因组中出现一次,在染色体上位置固定,所 

以可作为界定基因组中染色体片段位置的位标。STS 在人类基因组计划、水稻基因组计划的遗传图绘制中 

发挥较大作用。 

3 讨论 

不同标记方法尤其是分子标记与表型标记间相结 

合的研究方式逐渐成为研究者的共识,其研究结果相 

互印证增强了说服力,并为普通辣椒育种者提供直观 

便捷且科学的依据。 国 在分子标记技术的发展中,由于SNPs f single nu— 

cleotide polymorphisms,单核苷酸多态性)检测与分析技 术的飞速发展,特别是与DNA微阵列和芯片技术相结 

合,使其迅速成为最有前途的第三代分子标记。基于 

SNP发展起来的分子标记技术,除SCAR外还包括 

cAPs标记、dCAPS标记等,这些技术已在辣椒的遗传 

图谱、遗传定位和辅助育种得以应用。利用该技术对辣 

椒种质资源展开更科学严谨的研究是国内辣椒种质资 

源的发展趋势。 (收稿:2013—04—10) 参考文蚨: …1雷进生.观赏辣椒种质资源遗传多样性研究[D】.华中农业大学, 2oo5. 【2】马艳青,刘志敏,邹学校.辣椒种质资源的RAPD分析Ⅱ】.湖南农业 大学学报(自然科学版),2003,29(2):120—123. 【3】陈学军,陈劲枫,耿红,等.辣椒属5个栽培种部分种质亲缘关系的 RAPD分析Ⅱ】.园艺学报,2006,33(4):751—756. 【4】蒋向辉,余朝文,谷合勇.湖南9个地方观赏辣椒品种形态标记与 RAPD标记的比较研究【乃.江苏农业科学,2007(6):119—122. 【5]5周晶,沈火林,杨文才,等.辣椒遗传多样性的SSR分析卟华北农 学报,2009,24(增刊1):62—67. 【6】白占兵,李雪峰,戴雄泽彳0用SSR.分子标记建立辣椒纯度鉴定体 系 辣椒杂志,2010(1):32-34. 【7]杜晓华,王得元,巩振辉.基于R.SAP和SSR.的辣椒优良自交系间 遗传距离的估计与比较[I】.西北农林科技大学学报(自然科学版), 2007,35(7):97-102. [8】张素勤,耿广东,周贤婷,等.贵州辣椒种质资源的表型和SKAP分 析ⅡJ_山地农业生物学报,2008,27(3):228—232. [9]许先松,刘志钦,林晓丹,等.基于形态及SRAP标记的辣椒资源遗 传多样性及亲缘关系比较Ⅱ】.福建农林大学学报(自然科学版), 2011,40(1):48—53. 【10】宋小丽.亲缘关系密切的12个辣椒品种的AFLP鉴定【D】.浙江 大学,2008. 【11】贺洁,苏亚蕊,张大乐,等.朝天椒遗传多样性的AFLP标记分析 【12】o】.河南大学学报(自然科学版),2010,40(3):278-282. 【12】陈学军,程志芳,陈劲枫,等.辣椒种质遗传多样性的1LAPD和Is— SR及其表型数据分析[Jl晒北植物学报,2007,27(4):662—670. 作者简介:鲁绪才(1983-),男,河南濮阳人,助教,硕士,从事蔬菜及 大田作物栽培方面的研究。

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