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《水稻种质资源的分子评价和利用_姜亮》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、专论与综述2008年第3期水稻种质资源的分子评价和利用*姜亮郭龙彪钱前(中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室,浙江杭州310006;*通讯作者,E-mail:qianqian188@hotmail.com)摘要:水稻育种通常包括两方面重要的工作,首先是对育种材料中目标性状的种质资源进行评价,其次是采用有效的方法把目标基因转移到品种中。本文系统介绍了水稻种质资源的分子评价,列举了一些优先应用的种质或基因,并综述了分子育种的最新进展。关键词:水稻;种质资源;分子评价;分子育种水稻是世界上最重要的粮食作物之一,全球一半水
2、稻的有90000份、小麦有120000份、玉米有25000以上的人口以稻米为主食。以矮秆育种和杂种优势利份,对于这么多的种质资源进行遗传多样性的评价、遗用为特征的水稻品种改良使我国水稻单产产生了两次传结构分析和基因利用是非常重要的。尤其是遗传距飞跃,为解决我国的粮食问题作出了巨大贡献。近些离的估算,有利于挖掘尚未充分估算的种质资源。年,分子技术在水稻育种上逐步得到发展和完善,分子种质资源在收集过程中,造成冗余的主要原因有标记具有挖掘与目标表型相连锁基因的优点,种质资两个:一是同一品种有不同的名称或同一种质的重复源的分
3、子评价弥补了过去利用表型进行种质资源评价取样;二是取样来自同一系谱之内的品种、近等基因的不足,这些都预示分子利用或分子设计育种将成为系,大多数的遗传位点是相同的。例如,美国栽培稻品水稻育种第三次飞跃的突破口,为水稻的品种改良指种M5、M301、M103、S201、Calrose、Calrose76、CS-明了新的方向。M3和Calmochi-202在所有的100个RFLP标记的带型是相同的。所有这些栽培稻品种都能追溯到相同的1种质资源的分子评价祖先‘Caloro’,在Calrose和Calrose76的60个SSR位
4、优异的种质资源作为开展育种工作的物质基础历点都没有检测到多态,这是由于Calrose76是由Cal-[2]来受到世界各国的重视。世界各国收集并保存的水稻rose化学诱变而来的。及其近缘野生种的种质资源大约有25万余份,保留了通过比较两个不同种质资源的所有分子标记等位水稻育种赖以生存的几乎所有基因资源,但是如何有位点的频率,可以找到不同的等位位点、等位组合和等效利用这么大数量的种质资源,成为育种家们共同面位频率的类型。具有较大差异的等位频率的位点是能[2]对的难题。由于以往对水稻种质资源的研究和评价仅够确定出在染色体上
5、的位置的。Xu等研究发现,在特局限于形态特征及农艺性状的一些简单鉴定与描述,定环境下选择所引起的等位基因组合或等位频率类型所以,目前虽然拥有了大量的种质资源却不能有效利变化的基因区域,利用这段区域就可以从变化很复杂[1]用。的种质中区分出一组有较少差异的种质。例如,3个美随着分子生物学向其他生物学科的渗透,将分子国栽培稻品种Della、Rexmont和Caloro中丢失了一些标记引入种质资源的评价突破了过去利用表型鉴定评普通种质的标记位点,如RFLP(CDO686/HindIII和价的局限性。分子标记具有精确定位遗传
6、图谱及挖掘BCD808/XbaI)等,仅Della在37个标记中就丢失了24与目标表型相连锁基因的优点,这弥补了过去利用表个位点(占64.9%),而Della的两个最原始亲本恰恰是型进行种质资源评价的不足。Rexoro和Delitus,说明美国栽培稻源于较小范围的种1.1种质资源冗余与遗传狭窄性的评估质资源。这一事实解释了为什么这些栽培稻虽然有丰数以万计的作物种质资源被称作基础种质,它们富的基因,而在后期选育的栽培稻中基因频率出现下携带的基因有很多是重复的。根据国际植物遗传资源降。委员会统计表明,有超过3600000
7、个种质资源的编号保存在国际和各国的基因库(genebank)中,其中来自收稿日期:2008-04-07·8·姜亮等:水稻种质资源的分子评价和利用2008年第3期1.2遗传漂变的监控1.4核心种质资源库的构建种质资源保存的重要目标之一就是保持遗传多样核心种质就是用最少的样本最大限度地代表基础性和防止遗传漂移。作为自花授粉的水稻,一般说来,种质的多样性。澳大利亚的Frankel于1984年提出了[5-6]自交的水平不会超过在一定随机方法控制的预期值,构建核心种质方法,随后一系列聚类等方法出现。核但是暂时的变异和选择也会引
8、起重大的偏离。心资源库的目标是筛选10%种质资源,却代表约为种子在长时间储藏过程中,遗传信息可能发生改70%的遗传多样性。除了表型评价外,分子标记能在分变,其影响因素主要有三个方面:一是突变的发生;二子水平上评价遗传多样性,为构建核心种质资源库提是染色体畸变的发生;三是外来群体基因型的变化引供了新的工具。综合利用不同类型标记能了解到不同[3]起
