ssr标记在玉米育种中的研究与应用

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1、SSR标记在玉米育种中的研究与应用玉米科学2007,15(s1):157～159文章编号:1005—0906(2007)S1—0157—03SSR标记在玉米育种中的研究与应用朴红梅,王玉民,李万良,穆楠,尹航,王桂荣,孙敬s(1.吉林省农业科学院,长春130124;2.吉林市龙潭区承德街道农业站,吉林132022;3.长春市土肥站)摘要:SSR是以几个碱基为基本单元的串联重复序列,广泛分布于真核生物基因组中.SSR信息量高,覆盖整个基因组,共显性遗传,多态性水平高,易用PCR分布,是一种非常有用的分

2、子标记.对SSR的种类,研究进展,以及SSR在品种鉴定,基因作图和标记辅助育种等方面的研究应用现状作了简要概述.关键词:SSR;分子标记;研究进展;品种鉴定;基因作图中图分类号:$513文献标记码:A分子标记是指以生物大分子的多态性为基础的遗传标记,它能够反应植物在遗传物质DNA水平下的差异,是植物遗传育种领域内的一项新兴技术.简单序列重复(SimpleSequenceRepeats)简称SSR,又称微卫星DNAfMicrosatellite),它是由几个核苷酸构成的一段DNA片段.它们普遍存在和随

3、机分布于大多数真核生物的基因组中,重复数具有高频率的变异.对SSR的研究始于动物基因组,最早发现的是由CA/CT重复多次构成的一段DNA.在人类基因组中二核苷酸(CA)n多达50000个,n的大小在1O～6O之间,三核苷酸,四核苷酸也广泛存在于人类基因组中.微卫星位点两侧区域的DNA序列较为保守和专一,且重复基因基序数变化不一;可用于两侧保守的DNA序列相互补的方式设计特定的寡聚核苷酸引物进行PCR扩增,扩增产物可用电泳进行分离.由于SSR高水平的多态性,容易检测和共显性特点,使得它们成为一个丰富的

4、遗传标记来源.目前,含有约8000个位点的高饱和人类微卫星图谱已完成.一些哺乳动物的SSR图谱也被构建,一些主要栽培作物,如大豆,水稻和玉米等的SSR类型及频率也相继被评出.虽然微卫星分子标记研究起步相对较晚,但发展迅速.本文就SSR标记在玉米中的研究及应用进行简要概述.收稿日期:2007—06—14作者简介:朴红梅(1978一),女(朝鲜族),硕士研究生,从事作物遗传育种.Tel:0431—87063141E-mail:piaohongmei123@sohu.com1SSR标记的研究进展随着生物技

5、术在作物育种上广泛应用,微卫星分子标记作为一个比较理想的分子标记广泛应用于遗传图谱构建群遗传学等各个领域的研究.关于微卫星的产生机制,普遍认为是DNA复制过程中滑动,或DNA复制和修复时滑动链与互补链碱基错配,导致一个或几个重复单位的插人或缺失.从统计学角度看,Valdas等认为,微卫星的产生采用的是逐步突变模式(Stepwisemutationmodel,SSM),即每一次突变均增加1个或数个重复单位,从而导致一个新的等位基因的出现.微卫星的功能目前尚不甚明了,但已发现微卫星能参与遗传物质的结构改

6、变,基因调控及分化等过程,有自身特异性结合蛋白,还能直接编码蛋白质,是一种非常活跃的碱基序列.张建华等用SSR标记对云南常用的72个玉米骨干自交系进行亲缘关系的研究.结果表明,用国内外确定的63对玉米SSR核心引物中筛选的2O对核心引物,共扩增出勤率28个等位基因,平均PIC值为0.7099,MI值为8.O9,,为0.5535,h为0.3754,72个玉米自交系存在丰富的遗传多样性.郑淑云等利用SSR标记对64个玉米自交系进行了杂种优势群的划分.2O对SSR引物在供试材料中共检测出96个等位基因的变

7、异,每对引物检测出等位基因数2～9个,平均4.36个;多态信息量变化范围为0.22～0.86,平均多态信息量为0.61.聂永心等利用SSR标记研究了2O个玉米自交系的遗传变异,7O对引物在供试材料中共检测出270个等位基因变异,每对引物检测至等位基因2～6个,平均3.86个,多态性隹息含量变化范围为0.26～0.80,平均多玉米科学15卷态性信息量为化范围为0.5946—0.7711,平均为0.6601.20个自交系之间的遗传相似系数变SeniorM.L等用7O个SSR标记位点研究了94份自交系的遗

8、传多样性,从中检测到365个等位基因变异,每个位点检测到等位基因数223个,平均为5个,PIC值的变幅在0.170.92,平均为0.59.聚类分析将供试材料划分为9个类群,与北美玉米的主要杂种优势群或市场分类相符.李新海等利用SSR标记研究了21个玉米自交系的遗传变异,43对SSR引物共检测出127个等位基因变异,每个引物检测到等位基因27个,平均为2.95个,平均PIC值为0.511.将供试自交系分为两个类群,5个亚群,划群结果与其系谱关系基本一致.刘杰等利用SSR