摘 要 SSR是一種建立在PCR基礎上的分子標記技術,其有著操作簡單、結果可靠、重復性好以及多態性高等特點,SSR標記技術在水稻遺傳育種中有著廣泛的應用。簡要概述SSR標記技術及其特點,并探討SSR標記技術在水稻遺傳育種中的具體應用,旨在進一步提升遺傳育種中SSR標記技術的應用水平。
關鍵詞 SSR標記技術;水稻;遺傳育種
中圖分類號:S511 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.05.055
SSR是簡單序列重復的英文縮寫,在水稻遺傳育種中,SSR標記技術的應用十分廣泛,且起到了至關重要的作用。相較于其他標記方法而言,SSR標記技術受到外界環境因素的影響小,結果穩定,發展前景良好。基于以上,簡要探討了SSR標記技術在水稻遺傳育種中的應用。
1 SSR標記技術及其特點分析
生物都是由特定的基因組成的,由于SSR序列存在單元有著一定的差異性,因此其基因座位也有著多態性特點。SSR標記過程中的關鍵在于要全面分析SSR座位兩側的核苷酸,并對其結構序列進行特定的保護。簡單來講,SSR標記主要分為以下三個步驟:首先,對DNA文庫和數據資源庫進行監理;其次,對微衛星DNA克隆進行篩選和鑒定;最后,對基本序列進行測定和標記。
相較于其他標記技術而言,SSR標記技術有著一些幾個特點。一是多態性高:SSR序列存在單元差異性高,多態性較高,能夠提供豐富、完整的遺傳信息。二是共顯性遺傳:SSR標記技術有著共顯性遺傳的特點,能夠對雜合基因型和純合基因型進行區分,從而對個體間的遺傳變異進行識別。三是數量豐富:對于水稻遺傳育種來說,應用SSR標記技術構建的遺傳連鎖圖能夠對水稻基因組的所有區域進行全覆蓋[1]。四是操作簡單:SSR標記技術操作十分簡單,且經濟性良好,對于模板DNA沒有較高要求,檢測結果準確性高、穩定性好。
2 SSR標記技術在水稻遺傳育種中的具體應用
2.1 在構建水稻遺傳連鎖圖譜中的應用
水稻遺傳連鎖圖譜對于水稻的基因結構、基本形狀等方面的研究至關重要。前面提到,SSR標記技術有著共顯性遺傳的特點,其在遺傳作圖中的應用至關重要。相較于RFLP標記而言,SSR標記技術有著多態性高的特點,對于高密度遺傳圖譜的構建來說,應用SSR標記技術有著較大的優勢,水稻中的SSR位點有的在連鎖圖上被標記出來。隨著SSR標記技術的發展和水稻SSR標記圖譜的完善,SSR標記技術在有利基因定位中的應用價值越來越突顯出來。當前,有許多研究應用SSR標記技術實現了對多個目的基因的標記和定位,例如,陳達州[2]等就應用了SSR標記技術對野生稻苗耐冷型基因定位在了第四和第八染色體上。
2.2 在鑒定水稻品種的特異性中的應用
在種子質量鑒定、真假雜種分析、種子純度的鑒定等研究中經常會應用到指紋圖譜技術,這對于防止假冒偽劣種子進入市場,保證育種專家權益等方面有著重要的意義,應用SSR標記技術能夠為水稻核心種質構建提供有效的依據和信息。我國稻種資源是十分豐富的,但對著環境惡化和新品種推廣,一些野生稻種資源被損壞嚴重,這就制約了水稻品種的多樣性發展,從這個角度來講,建立核心水稻種質庫至關重要,傳統方法主要以表現型為依據來評價水稻種質資源的多樣性和親緣關系,這容易受到環境影響,鑒定效果不良,SSR標記技術則是一種DNA水平上的堅定,其能夠反映出核苷酸序列上的差異性,利用SSR引物能夠實現對種質資源的PCR擴增,得到擴增產物有著多態性的特點,這就能夠有效地對目標水稻進行遺傳多樣性的分析,鑒定結果十分可靠,能夠對種質資源之間的差異性有效反映,從而為種質資源庫的建立奠定基礎,提供依據。
2.3 在水稻分子標記輔助育種中的應用
SSR標記技術在水稻分子標記輔助育種中的應用主要體現在MAS也就是分子標記輔助選擇上,能夠通過對目標基因的緊密連鎖或共分離關系的分子標記來篩選全基因組,在水稻遺傳育種工作中,應用SSR標記技術進行輔助選擇能夠保證選擇的穩定性和準確性,能過有效提升水稻育中的效率。就目前來看,當前SSR標記技術在水稻分子標記輔助育種中的應用主要集中在抗性基因研究方面和改良數量性狀方面。
2.4 在雜種優勢遺傳基礎和預測研究方面的應用
就目前來看,在水稻遺傳育種工作中,提升產量和保證品質的主要措施之一就是對雜種優勢的利用,應用SSR標記技術進行雜種優勢預測是當前水稻分子育種研究的關鍵。王勝軍[3]等就應用了SSR標記技術進行了雜種優勢的預測,其對我國常用的雜交秈稻親本雜種優勢群進行了預測和劃分,并分析了其中的雜種優勢,研究出來28種雜種優勢模式,這對于提升雜交秈稻的品質和產量有著重要的意義和作用。
3 結語
SSR標記技術是一種先進的分子標記技術,其有著多態性高、共顯性遺傳、數量豐富、操作簡單的特點,檢測結果十分穩定,因此在當今的遺傳育種中得到了廣泛的應用。本文從連鎖圖譜構建、水稻品種特異性分析、分子標記輔助育種、雜種優勢預測等四個方面探討了SSR標記技術在水稻遺傳育種中的應用,旨在為相關應用實踐提供參考。
參考文獻
[1]羅冉,吳委林,張旸,等.SSR分子標記在作物遺傳育種中的應用[J].基因組學與應用生物學,2010(1):137-143.
[2]吳朝暉.SSR標記及其在水稻遺傳育種中的研究進展[J].湖南農業科學,2007(3):36-39.
[3]管敏.SSR分子標記在水稻品種鑒定和遺傳育種中的應用[J].硅谷,2014(17):71-72.
(責任編輯:趙中正)