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。