S S R标记在甘蔗遗传育种中的应用综述

2018-02-11石祥鹏谢雨彤吴曼妮朱光枫吴祥瑶

江西农业 2018年13期

石祥鹏谢雨彤吴曼妮朱光枫吴祥瑶

（华南农业大学，广东广州 510642）

甘蔗作为我国食糖生产的主要原料，其生产水平对我国工农业及相关产业的生产发展有重要意义。利用作物的杂交优势进行亲本间杂交育种是当前我国甘蔗育种的普遍方式，通过选择优良亲本进行高产、高糖、高抗的优良品种杂交培育[1]。

目前涉及甘蔗作物评估分析的分子标记鉴定技术包括SNP、ISSR、SSR和AFLP等，其中简单序列重复（Simple Sequence Repeat，SSR），是一种由几个核苷酸为基本单位，经过不断重复组成的长达几十个核苷酸的串联重复序列，与其他鉴定方式相比具有更低的检测成本和更便捷的操作。

1 S S R标记的开发与选用

SSR标记与传统连锁分析相比，能够准确区分大量的等位基因，区分同一物种的不同基因型，填补连锁图谱上较大的间隙，因此，标记的选用会直接影响后续试验结果的准确性。

王恒波等[2]基于热带种LA-purple的全基因组测序数据的 255 398个预测基因序列 (累计总长为 1 029 222 285 bp)，利用Perl程序与生物信息学软件结合，发掘SSR位点,获得了153 150个SSR位点，平均每1.67个基因有1个SSR位点。

周峰等[3]利用SSR分子标记技术对母本去雄后杂交后代的血缘进行鉴定，最终从40对扩增多态性丰富的SSR引物中筛选到3对具有父本特征带的引物，将其用于对照群体及母本去雄杂交群体的鉴定。

2 遗传多样性

杂交亲本的选择和组合的选配是杂交育种成败的关键，而甘蔗种质资源的遗传多样性是甘蔗杂交育种的基础。SSR分子标记因其多态性丰富等特点而在明确种质资源的遗传多样性和群体结构特征方面得到广泛应用。

齐永文等[4]利用18对引物上对美国12份种质和中国36份种质进行分析，共检测到257条多态性条带，平均多态性条带数为16.8，遗传相似性系数介于0.391 3～0.724 6，均值为0.538 3。刘新龙等[5]利用SSR分子标记技术对云南省甘蔗常用亲本资源展开遗传多样性评价。结果表明：云南省甘蔗常用亲本在30个SSR位点上表现出丰富的多态性，共获得363个扩增条带，其中多态性条带数为352个，平均多态性条带比例和多态性信息量分别为96.97%和0.944 1；相似性系数范围为0.280 4～0.732 9，平均为0.430 9，表现出较大的遗传差异，其中来自我国内地的亲本遗传差异最大，其次为来自国外地区的亲本。

以上研究表明遗传多样性的分析为亲本资源的高效利用奠定良好基础，在育种选材及种质资源创新过程中发挥重要作用。

3 指纹图谱构建

DNA指纹图谱具有较高的个体特异性和稳定性，在甘蔗种质鉴定、追踪遗传物质在不同世代的传递情况、品种的选育和知识产权保护等方面应用广泛。而SSR由于其在染色体上随机分布广泛，多态性丰富以及共显性等特点，目前成为DNA指纹图谱构建方面优先选择的分子标记。

姚春雪等[6]利用12对引物，成功构建67份甘蔗材料DNA指纹图谱，为蔗茅野生种血缘在不同世代中的传递情况的追踪及材料在甘蔗育种中的进一步利用提供理论依据。刘洪博等[7]通过分析6种引物对于45份材料的区分效率，将区分效率较高的MSSCIR21引物及SMC1047HA引物组合进行指纹图谱的构建。MSSCIR21引物和SMC1047HA引物分别共扩增出22和17个等位基因位点，品种聚类区分率分别为91%和84%。该引物组合进行UPGMA聚类时，在相似性系数为0.85处即可区分所有种质，区分率高，且图谱的鉴别准确率为100%。