分子標(biāo)記在茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性分析中的應(yīng)用研究

分子標(biāo)記在茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性分析中的應(yīng)用研究

隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，DNA分子標(biāo)記技術(shù)在茶樹研究領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多，本文綜述了 RFLP、RAPD、AFLP、SSR、ISSR在茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性分析中的應(yīng)用現(xiàn)狀，探討了分子標(biāo)記在茶樹遺傳多樣性中應(yīng)用存在的問題，并提出建議，為分子標(biāo)記技術(shù)更好的應(yīng)用于茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性提供參考。

茶樹種質(zhì)資源；遺傳多樣性；分子標(biāo)記

茶樹是異花授粉植物，長(zhǎng)期的自然和人工選擇，形成了豐富的種質(zhì)資源，其遺傳背景復(fù)雜，品種間遺傳多樣性豐富。茶樹種質(zhì)資源的遺傳多樣性即基因多樣性，是指決定茶樹性狀的遺傳基因的多樣性及其組合的多樣性。遺傳多樣性的高低決定了種群存在的穩(wěn)定性以及進(jìn)化潛力。因此，研究茶樹種質(zhì)資源的遺傳多樣性是茶樹育種的基礎(chǔ)，能對(duì)茶樹進(jìn)化潛能進(jìn)一步分析，還能科學(xué)的收集植物遺傳資源。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全世界各共保存的種質(zhì)資源達(dá)15 000份之多［1］，這些豐富的茶樹種質(zhì)資源為我們進(jìn)行生物技術(shù)的研究和選育優(yōu)良的茶樹品種提供了原始材料的保障。

1　分子標(biāo)記在茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性分析中的應(yīng)用現(xiàn)狀

分子標(biāo)記是一種遺傳標(biāo)記，指以生物體中某種有差異的特異性的DNA片段來反映遺傳變異，是遺傳多態(tài)性分子水平上的直接反映，是基因型在DNA水平上的直接反映。分子標(biāo)記通常用電泳方法來檢測(cè)，以電泳條帶之間的差異來體現(xiàn)個(gè)體之間DNA的差異。根據(jù)應(yīng)用原理、檢測(cè)手段和相關(guān)技術(shù)等的不同，分子標(biāo)記主要分為三大類：基于分子雜交技術(shù)的，如RFLP；基于PCR擴(kuò)增技術(shù)的，如RAPD，ISSR；基于DNA芯片技術(shù)的，如SNP。目前在茶樹研究中，應(yīng)用較多的分子標(biāo)記主要是 RFLP、RAPD、AFLP、SSR、ISSR這五種分子標(biāo)記。

Wachair F N等［2］用RAPD標(biāo)記來分析茶、普洱茶和尖萼茶等的38個(gè)無性系的遺傳多態(tài)性，研究表明中國(guó)的茶類型、柬埔寨的尖尊茶類型內(nèi)的變異比印度的普洱茶類型大。關(guān)于我國(guó)適制不同茶類的品種的遺傳多樣性，F(xiàn)ang等［3］利用SSR標(biāo)記對(duì)我國(guó)185個(gè)茶樹品種的遺傳多樣性進(jìn)行分析，適制紅茶品種的遺傳多樣性水平最高。因此，推測(cè)適制紅茶的茶樹資源遺傳背景和生長(zhǎng)的地理環(huán)境更為復(fù)雜。

與上述分子標(biāo)記相比，ISSR具有多態(tài)性高、操作簡(jiǎn)便、引物通用等優(yōu)點(diǎn)，是第2代分子標(biāo)記中應(yīng)用最廣的分子標(biāo)記之一。目前ISSR分子標(biāo)記在茶樹中的應(yīng)用主要在遺傳多樣性分析、DNA指紋圖譜構(gòu)建、親緣關(guān)系分析等方面。劉本英等［4］，劉紹杰［5］等采用ISSR分子標(biāo)記對(duì)云南及四川茶樹資源進(jìn)行遺傳多樣性分析，結(jié)果均表明，其引物多態(tài)性高，可以較好地應(yīng)用于大量種質(zhì)資源的遺傳多樣性分析。此外，ISSR分子標(biāo)記在茶樹DNA指紋圖譜的構(gòu)建上體現(xiàn)了很大的優(yōu)勢(shì)：引物多態(tài)性豐富、擴(kuò)增條帶清晰、穩(wěn)定。

2　存在的問題及建議

隨著茶樹遺傳多樣性研究的深入發(fā)展，遺傳多樣性標(biāo)記已拓展到了目前廣泛開展DNA分子標(biāo)記。茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性的研究已取得不錯(cuò)的進(jìn)展，為茶樹新品種選育和遺傳改良提供了豐富的育種材料。但是仍然存在一些問題：①近年來，各種分子標(biāo)記在茶樹種質(zhì)資源研究應(yīng)用以ISSR為主，但I(xiàn)SSR較少應(yīng)用于種質(zhì)篩選。究其原因，可能為ISSR分子標(biāo)記技術(shù)與茶樹的形態(tài)學(xué)性狀關(guān)聯(lián)性不高。因此，在進(jìn)行種質(zhì)篩選時(shí)，可將ISSR與其他分子標(biāo)記技術(shù)相結(jié)合，相互補(bǔ)充。②很多學(xué)者在研究茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性時(shí)，通常為研究其基因遺傳多樣性，忽視了基因型、環(huán)境效應(yīng)和基因型與環(huán)境互作效應(yīng)。建議在以后的研究中將茶樹基因遺傳多樣性和形態(tài)學(xué)性狀的遺傳多樣性及品質(zhì)成分的遺傳多樣性相結(jié)合，更完整和深入地反映其多樣性規(guī)律。③雖然分子標(biāo)記在茶樹資源親緣關(guān)系、遺傳多樣性、品種鑒別、早期鑒定等方向的研究已日益增多，但常規(guī)育種與分子輔助育種技術(shù)結(jié)合創(chuàng)新育種十分罕見，茶樹分子育種研究進(jìn)度緩慢，常規(guī)育種仍在茶樹育種工作中發(fā)揮主導(dǎo)作用，因此育種年限依然漫長(zhǎng)。

［1］馬建強(qiáng)，姚明哲，陳亮.茶樹種質(zhì)資源研究進(jìn)展［J］.茶葉科學(xué)，2015，35（1）：11～16.

［2］Wachira FN，Waugh R，et al.Detection of genetic diversity in tea（C.Sinensis）usingRAPD markers［J］.Genome，1995（38）：201～210.

［3］Fang WP，Cheng H，Duan YC，et al.Genetic diversity andrelationship of clonal tea（Camellia sinensis）cultivars inChina as revealed by SSR markers［J］.Plant Systematics andEvolution，2012（298）：469～483.

［4］劉本英，李友勇，唐一春，等.云南茶樹資源遺傳多樣性與親緣關(guān)系的ISSR分析 ［J］.作物學(xué)報(bào)，2010，36（3）：391～400.

［5］劉紹杰，遲琳，謝文鋼，等.古藺牛皮茶種質(zhì)資源遺傳多態(tài)性 ［J］.作物學(xué)報(bào)，2014，40（12）：2118～2127.

611130四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院李慧

聶樅寧黃亮付雪蓮