草坪草分子遗传图谱的构建与应用研究进展

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1、第１８卷第１期草业学报１５５－１６２Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．１ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ２００９年２月草坪草分子遗传图谱的构建与应用研究进展郑轶琦１，２，刘建秀２（１．南京农业大学园艺学院，江苏南京２１００９５；２．江苏省中国科学院植物研究所，江苏南京２１００１４）摘要：草坪草分子遗传图谱的构建始于２０世纪９０年代，构建高密度的分子遗传图谱研究将有助于提高草坪草的育种水平。近年来，分子标记技术的发展加速了草坪草分子遗传图谱构建的研究。然而与农作物相比，草坪草分子遗传图谱构建的研

2、究还相对滞后。增加作图群体的数量、提高分子遗传图谱的饱和度、抗逆性ＱＴＬ的定位以及中国本土暖季型草坪草资源开发利用等方面，是我国今后草坪草分子遗传图谱构建研究的重要发展方向。关键词：草坪草；分子遗传图谱；研究进展；ＱＴＬ；比较基因组学中图分类号：Ｓ６８８．４；Ｑ９４６３３文献标识码：Ａ文章编号：１００４５７５９（２００９）０１０１５５０８草坪草是指构成草坪植被的草本植物，包括禾本科植物，少数几种莎草科植物以及一些符合草坪草特性的其他植物。草坪草具有保持水土、改造自然、美化环境等多种功能

3、，在改善城市人居环境和营造休闲场所等方面起［１］重要作用。随着经济的发展和生态环境意识的提高，近半个世纪以来，国内外草坪建设和研究有了迅猛发展。我国近代草坪业起步较晚，草坪草种绝大部分依赖进口。与此同时，我国拥有较丰富的野生草坪草种质资源，所以开发我国丰富的草坪草种质资源，培育拥有自主知识产权的草坪草新品种是我国草坪业可持续发展的一个前提和基础。遗传连锁图谱是指以遗传标记（已知性状的基因或特定ＤＮＡ序列）间重组频率为基础的一条染色体或基因内位点的相对位置线性排列图。２０世纪８０年代以来，ＤＮＡ分

4、子标记的发现为遗传图谱的构建及应用建立了一个新的里程碑。目前几乎所有重要农作物都构建了分子遗传连锁图谱。遗传图谱的构建是基因组研究中的重要［２］环节，是基因定位与克隆乃至基因组结构与功能研究的基础。利用ＤＮＡ分子标记技术构建草坪草分子遗传连锁图谱，进行草坪草分子标记辅助选择育种，开发草坪草新品种是今后草坪草育种工作的一个重要发展方向。本研究就目前草坪草分子遗传连锁图谱构建及其应用研究简要概述如下，并对今后的研究工作进行了展望。１草坪草分子遗传连锁图谱的构建［３］较早的草坪草分子遗传连锁图谱是由Ｈ

5、ａｙｗａｒｄ等应用同工酶、ＲＦＬＰ（限制片段长度多态性，ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｆｒａｇｍｅｎｔｌｅｎｇｔｈｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ）、ＲＡＰＤ（随机扩增多态性ＤＮＡ，ｒａｎｄｏｍａｍｐｌｉｆｉｅｄｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃＤＮＡ）等分子标记构建的多年生黑麦草遗传连锁图谱，此后草坪草的遗传图谱构建研究相继展开。据不完全统计，目前已经建立的草坪草遗传连锁图谱有近３０张，涉及的草坪草种有多年生黑麦草（犔狅犾犻狌犿狆犲狉犲狀狀犲）、高羊茅（犉犲狊狋狌犮犪犪狉狌狀犱犻狀犪犮犲犪）、匍匐剪股颖（犃犵狉狅狊狋犻

6、狊狊狋狅犾狅狀犻犳犲狉犪）、草地早熟禾（犘狅犪狆狉犪狋犲狀狊犻狊）、狗牙根（犆狔狀狅犱狅狀ｓｐ．）、结缕草（犣狅狔狊犻犪犼犪狆狅狀犻犮犪）等（表１）。其中研究最多的是多年生黑麦草，目前已构建１６张遗传图谱。高羊茅、匍匐剪股颖、草地早熟禾、狗牙根、结缕草的研究较少，其他草坪草未见报道。［３］１９９４年Ｈａｙｗａｒｄ等以多年生黑麦草与一年生黑麦草的Ｆ１后代为作图群体，应用同工酶、ＲＦＬＰ、ＲＡＰＤ共６１个分子标记，构建了草坪草的第１张分子遗传连锁图谱，该图谱包括１３个连锁群，遗传距离为７５４．０ｃＭ

7、，标记间的平均间距为１２．３６ｃＭ，由于该图谱定位的标记数目少，图谱的饱和度很低，连锁群的数目也与其染色体［４］数２狀＝１４不符，所以在前期研究基础上于１９９８年构建了第２张遗传连锁图，该图谱将１０６个标记定位于７个连锁群上，遗传距离为６９２．０ｃＭ，标记间的平均间距为６．５３ｃＭ，该图谱定位的标记数目和饱和度都大大高于第收稿日期：２００８０３１８；改回日期：２００８０６２６基金项目：国家自然科学基金（３０６７０２００）资助。作者简介：郑轶琦（１９７７），女，河南洛阳人，讲师，在读博

8、士。Ｅｍａｉｌ：ｂｏｔａｎｙｚｙｑ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｔｕｒｆｕｎｉｔ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ１５６ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９）Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．１１张图谱，连锁群数目也与其染色体数目相符。此后，多年生黑麦草的分子遗传图谱研究相继展开，目前已构建了近１４张，作图群体包括Ｆ、Ｆ、ＢＣ等类型，所用标记有同工酶、ＲＦＬＰ、ＲＡＰＤ、ＡＦＬＰ（扩增片段长度多态性，１２１ａｍｐｌｉｆｉｅｄｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎｆｒａｇｍｅｎｔｐｏｌｙｍｏ