分子标记在园林植物育种中的应用

李冰敏

（广州普邦园林股份有限公司，广东广州 510600）

园林植物品种的丰富度是城市园林绿化水平的基础。近年来，随着城市园林绿化水平的不断提升，对园林植物品种的丰富度也提出了更高的要求。植物选择育种技术在增加植被遗传多元性方面有着重要意义。分子标记技术是植被选取育种的重要方法，是继形态标注、细胞学标记后发展起来的新技术。分子标记以多态性好、显著的共显性及重复性、不干扰目标性状表现等优势，是园林植被遗传多元性探究、植被品种检查、遗传图谱分析、系统发育研究等方面的理想工具。目前，分子标记技术在农作物和微生物应用方面应用较广[1]，而在园林植物中的应用较少。将介绍分子标记技术在园林植被领域的进展，目的在于掌握分子标记在园林植被选取育种中的基本现状，为今后分子标记分析园林植被提供依据。

1 分子标记科技于园林育种中的运用

1.1 遗传多样性和亲缘关系方面

遗传多样性本质上是生物遗传物质变异，探究遗传多样性是研究植物进化及亲缘关系的基础。园林植被在持续的进化阶段出现了很多品种，极大丰富了植被品种的遗传多样性，给培育大量园林植被新优品种提供了重要基础。近年来，研究人员把分子标记技术引入园林植被品种分类和遗传多样性研究中，得到了显著的效果。在分析不同地理条件下的鸡血藤植物时，就通过分子标记技术来研究源自华南区域不同省市的鸡血藤植被野生群居遗传多样性，结果发现鸡血藤居群间存在较高的遗传分化[2]。应用分子标记技术可以对园林植被遗传多样性展开正确评价，能够为其今后遗传变异情况、亲本选配和杂种优势价值的预测带来预见性的帮助，进而完成促进育种的目标[1，3]。

当前，园林植被在选取育种时培植的新品种在很多性状上均比较相似，通过以往的形态学标记手段已经很难更好区别鉴定，而且缺少较大的说服力；而通过分子标记技术，就能够避免环境及材料等诸多因素的干扰，对植物各种间多态性展开统计研究，以探究明确其在遗传方面的同源性，鉴定各种之间存在的亲缘联系[4]。研究结果显示，分子标记技术对植物品种进行亲缘鉴定时，地理分布较近的种质聚类在一起，表现出较密切的亲缘关系，基本上与形态学、细胞学、同工酶的研究结果一致[5]。

1.2 园林植物种质资源鉴定

园林植物种质鉴定一般分为物种间、种群内不同品种、不同地理群的鉴定等。物种间由于基因组差异大，通过形态和多种标记容易鉴定区分。物种内不同种属、不同地理群体或杂交品系的鉴定区分则比较复杂，传统方法无法辨别，同一物种的各个品种间存在着大量的多态性标记。某一品种存在区别于其他品种的独特标记，即一些特异性DNA 片段的组合就称为该品种的“指纹”[6]。其具备高度的个体特异性和稳定性，是作为新品种登记注册的重要依据。研究发现，通过分子标记技术分析植被品种的良好无性化遗传多态性以及遗传关系，通过确定好的分辨率大且重复性最佳的引物建立了这类优质园林苗木品种的规范DNA、电泳图谱，令园林苗木种类鉴别更加精准、迅速[7]。

1.3 建立遗传图谱

遗传图谱是基于遗传重组转换结果展开连锁分析获得基因于染色体上相对部位的排列图，属于植被遗传育种和分子克隆等探究的重要理论内容，分子标记技术可以在一定程度上加快园林植被遗传图谱建立[8]。借助分子标记技术，能够有效提升连锁图谱的精准性，创建完整、高质量的遗传图谱，能为特定基因的确定奠定良好的基础。

1.4 分子标记辅助育种应用

其基本原理是采用和目标基因相连锁和体现共分离联系的分子标记，对筛选个体展开目标区域和全基因组选择，以降低连锁累赘，得到预期个体。这项技术是把分子标记技术应用于植物品种改良育种过程中进行选择的一种辅助手段。与以往的表型选择对比，该技术能够得到良好的遗传进展，特别是对弱遗传力性状、制约性状及后续表现的性状，可以提高选择强度，减小世代间隔，提升选择的精准率[9]。

2 后续问题的研究

目前分子标记技术在园林植物遗传多样性、亲缘鉴定、种质资源鉴定已有了广泛应用，但是目前仍然存在许多问题。首先，分子标记种类应用研究缺少均衡。目前分子标记技术有多种，包括：RAPD、AFLP、SNP、ISSR、SSR 等技术。除了RAPD 以外，如ISSR、SSR 等新技术应用于园林植物的研究很少，比如与其它农产品、果树等经济作物比较，ISSR 在园林植被研究中的使用起步晚，基础较差。其次，分子标记技术成本高，目前难以推广应用。AFLP 与RFLP 对科技要求较高，成本高；SSR 技术尽管多态性好、重复性高、有效可靠，但需要依赖测序规划引物，成本也很高。最后，新技术依旧有瓶颈。如SNP 技术尽管多态性高、迅速、反应灵敏，但大部分的SNP 数据量不多，一个SNP 在群落间的有效性不同，创建SNP 和其变化模式相关性比较困难。另外如ISSR 技术，大部分为显性标记，不能有效鉴别杂合体和纯合体，尚未有一种合适的数学模型可以在进行二倍体或多倍体物种的种群多样性研究时进行数据建模分析。[10]

3 结语

分子标记技术是一种新型的技术，相较于农作物、园艺作物领域，在园林植物领域应用研究起步比较晚，没有良好的基础。相信随着分子生物学等新技术的不断发展，分子标记技术将凭借其简易高效的优点得到越来越广泛的应用。