S S R標記在甘蔗遺傳育種中的應用綜述

石祥鵬 謝雨彤 吳曼妮 朱光楓 吳祥瑤

（華南農業大學，廣東廣州 510642）

甘蔗作為我國食糖生產的主要原料，其生產水平對我國工農業及相關產業的生產發展有重要意義。利用作物的雜交優勢進行親本間雜交育種是當前我國甘蔗育種的普遍方式，通過選擇優良親本進行高產、高糖、高抗的優良品種雜交培育[1]。

目前涉及甘蔗作物評估分析的分子標記鑒定技術包括SNP、ISSR、SSR和AFLP等，其中簡單序列重復（Simple Sequence Repeat，SSR），是一種由幾個核苷酸為基本單位，經過不斷重復組成的長達幾十個核苷酸的串聯重復序列，與其他鑒定方式相比具有更低的檢測成本和更便捷的操作。

1 S S R標記的開發與選用

SSR標記與傳統連鎖分析相比，能夠準確區分大量的等位基因，區分同一物種的不同基因型，填補連鎖圖譜上較大的間隙，因此，標記的選用會直接影響后續試驗結果的準確性。

王恒波等[2]基于熱帶種LA-purple的全基因組測序數據的 255 398個預測基因序列 (累計總長為 1 029 222 285 bp)，利用Perl程序與生物信息學軟件結合，發掘SSR位點,獲得了153 150個SSR位點，平均每1.67個基因有1個SSR位點。

周峰等[3]利用SSR分子標記技術對母本去雄后雜交后代的血緣進行鑒定，最終從40對擴增多態性豐富的SSR引物中篩選到3對具有父本特征帶的引物，將其用于對照群體及母本去雄雜交群體的鑒定。

2 遺傳多樣性

雜交親本的選擇和組合的選配是雜交育種成敗的關鍵，而甘蔗種質資源的遺傳多樣性是甘蔗雜交育種的基礎。SSR分子標記因其多態性豐富等特點而在明確種質資源的遺傳多樣性和群體結構特征方面得到廣泛應用。

齊永文等[4]利用18對引物上對美國12份種質和中國36份種質進行分析，共檢測到257條多態性條帶，平均多態性條帶數為16.8，遺傳相似性系數介于0.391 3～0.724 6，均值為0.538 3。劉新龍等[5]利用SSR分子標記技術對云南省甘蔗常用親本資源展開遺傳多樣性評價。結果表明：云南省甘蔗常用親本在30個SSR位點上表現出豐富的多態性，共獲得363個擴增條帶，其中多態性條帶數為352個，平均多態性條帶比例和多態性信息量分別為96.97%和0.944 1；相似性系數范圍為0.280 4～0.732 9，平均為0.430 9，表現出較大的遺傳差異，其中來自我國內地的親本遺傳差異最大，其次為來自國外地區的親本。

以上研究表明遺傳多樣性的分析為親本資源的高效利用奠定良好基礎，在育種選材及種質資源創新過程中發揮重要作用。

3 指紋圖譜構建

DNA指紋圖譜具有較高的個體特異性和穩定性，在甘蔗種質鑒定、追蹤遺傳物質在不同世代的傳遞情況、品種的選育和知識產權保護等方面應用廣泛。而SSR由于其在染色體上隨機分布廣泛，多態性豐富以及共顯性等特點，目前成為DNA指紋圖譜構建方面優先選擇的分子標記。

姚春雪等[6]利用12對引物，成功構建67份甘蔗材料DNA指紋圖譜，為蔗茅野生種血緣在不同世代中的傳遞情況的追蹤及材料在甘蔗育種中的進一步利用提供理論依據。劉洪博等[7]通過分析6種引物對于45份材料的區分效率，將區分效率較高的MSSCIR21引物及SMC1047HA引物組合進行指紋圖譜的構建。MSSCIR21引物和SMC1047HA引物分別共擴增出22和17個等位基因位點，品種聚類區分率分別為91%和84%。該引物組合進行UPGMA聚類時，在相似性系數為0.85處即可區分所有種質，區分率高，且圖譜的鑒別準確率為100%。

4 展望

在甘蔗育種領域，SSR分子標記在遺傳多樣性，指紋圖譜構建、聚類分析等方面發揮較大作用。在此基礎上，SSR標記若進一步應用于分子標記輔助選擇、性狀關聯分析，充分開發與性狀相關聯的標記，將進一步提高甘蔗育種效率。