吳波

（鄂倫春自治旗農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)管理站，內(nèi)蒙古自治區(qū) 呼倫貝爾 165450）

1 DNA分子標(biāo)記

電泳譜帶是DNA分子標(biāo)記使用最普遍的展現(xiàn)形式，并且根據(jù)技術(shù)選擇使用的不同會(huì)出現(xiàn)兩種不同的方式：第一種，核心技術(shù)是分子雜交的分子標(biāo)記。這種分子標(biāo)記的技術(shù)又分為兩種，主要是根據(jù)標(biāo)記方法不同而分類。一種是RFLP標(biāo)記，另一種則是小衛(wèi)星DNA的標(biāo)記方式。第二種，核心技術(shù)為PCR的分子標(biāo)記。這種方式的分子標(biāo)記法則可以分成三大類。1、單引物的PCR標(biāo)記，主要 有 DAFs、RAPDs、AP-PCR、SPARs、DAMD、ISSR2、具有選擇性的3'端的雙引物的PCR標(biāo)記，主要有AFLP標(biāo)記;3、雙引物具有特異性的PCR標(biāo)記，主要有STS、SCAR、STMS、微衛(wèi)星 DNA、RAMP 、CAPS 。

2 分子標(biāo)記技術(shù)的應(yīng)用

2.1 建立抗病基因的分子標(biāo)記

對(duì)于基因的性狀以及數(shù)量等方面進(jìn)行標(biāo)記時(shí)，BSA集群式分離分析的方法是建立分子標(biāo)記最行之有效的方式。通過(guò)BSA法將標(biāo)記基因和抗病基因進(jìn)行連鎖時(shí)主要有以下兩種情況。第一種是被標(biāo)記物種具有遺傳圖譜，即已建立了相應(yīng)的遺傳圖譜的。只需要將材料根據(jù)遺傳圖譜進(jìn)行直接直接擴(kuò)增標(biāo)記。對(duì)于需要標(biāo)記的材料在群體上必須保證足夠大，且標(biāo)記材料需要具有多態(tài)性，標(biāo)記需要和目標(biāo)的性狀具有連鎖性。對(duì)于小麥，遺傳圖譜已經(jīng)建立，因此在對(duì)小麥的抗病基因進(jìn)行標(biāo)記選擇的時(shí)候，就可以使用這種方式。第二種則是材料的遺傳圖譜還未建立，或者是建立的遺傳圖譜在密度上不能滿足要求，則此時(shí)我們對(duì)于需要的標(biāo)記則只能通篩選未知的標(biāo)記進(jìn)行材料的選擇了。

2.2 輔助選擇的分子標(biāo)記

分子標(biāo)記的輔助選擇不會(huì)受到時(shí)空性的基因表達(dá)的影響，并且不會(huì)受到其他的基因效應(yīng)以及環(huán)境的影響，是一種較為理想的育種方式，結(jié)果較為可靠，且育種的年限較之其他方式也較短。是通過(guò)對(duì)對(duì)分子標(biāo)記的基因型性狀機(jī)密連鎖的目標(biāo)基因或者是對(duì)標(biāo)記的全基因組基因型進(jìn)行分析得來(lái)的，利用階段可以是早起的時(shí)代或者是早起的生長(zhǎng)發(fā)育階段，甚至半粒種子或者是胚乳都可以進(jìn)行利的PCR分析技術(shù)。這種分析技術(shù)是對(duì)目的基因在苗前階段的種子是否已經(jīng)存在的鑒定方式，這種標(biāo)記輔助的分子標(biāo)記選中技術(shù)在育種領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)成為了遺傳育種技術(shù)的領(lǐng)先技術(shù)研究，開始得到了育種和遺傳界雙方的關(guān)注。并且隨著分子技術(shù)在現(xiàn)代的發(fā)展不斷的加快，有關(guān)分子標(biāo)記技術(shù)的研究實(shí)驗(yàn)費(fèi)用越來(lái)越低，這種以分子標(biāo)記為主要核心內(nèi)容的選種工具會(huì)成為植物育種的最佳手段。

2.3 對(duì)抗病目的基因進(jìn)行定位

在現(xiàn)代的生物遺傳育種領(lǐng)域?qū)τ谛←湹耐慈旧w進(jìn)行構(gòu)建的幾種標(biāo)記技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，主要是有SSR技術(shù)、STS技術(shù)、RAPD技術(shù)以及RFLP技術(shù)，這幾種對(duì)染色體群進(jìn)行構(gòu)建的技術(shù)在小麥抗病性狀的定位和標(biāo)記上得到了良好的應(yīng)用，并且取得了良好的成效，且由于技術(shù)本身就具有的活力使得發(fā)展的空間也很大。分子標(biāo)記在形狀上和目標(biāo)的抗病基因進(jìn)行連鎖，使得根據(jù)遺傳圖譜就很容易找到抗病基因的位置，并令其和相應(yīng)需要結(jié)合的染色體進(jìn)行結(jié)合，通過(guò)對(duì)分子標(biāo)記同基因之間進(jìn)行的距離計(jì)算，可以對(duì)基因位置進(jìn)行更加準(zhǔn)確的定位。另外除了上述方式之外，對(duì)于作為育種的基因定位還有缺體定位的方式，就是通過(guò)對(duì)對(duì)于染色體臂上的缺體進(jìn)行標(biāo)記用以確定物理位置的方式，主要就是對(duì)標(biāo)記的染色體進(jìn)行確定再通過(guò)其雙端的一對(duì)體系對(duì)染色體臂上的標(biāo)記進(jìn)行確認(rèn)進(jìn)而進(jìn)行定位的方式。

2.4 抗病基因的克隆

抗病基因的克隆是遺傳標(biāo)記和基因組作圖最重要的應(yīng)用之一。隨著高密度遺傳圖譜和物理圖譜的構(gòu)建,基于圖譜的基因克隆已成為可能。目前,研究者能夠?qū)δ繕?biāo)基因精確定位,即能夠在目標(biāo)基因側(cè)翼得到連鎖非常緊密的分子標(biāo)記鑒定出與其有關(guān)的克隆,繼之以亞克隆和染色體步行或染色體登陸獲得目的基因的染色體片段,最終在輔之以轉(zhuǎn)化和互補(bǔ)測(cè)驗(yàn)加以驗(yàn)證。近年來(lái),運(yùn)用圖譜克隆技術(shù)已分離到了一些與抗病有關(guān)的基因?？共』虻目寺〔⒉皇茄芯康淖罱K目的?；蚩寺『竽軌蚣由顚?duì)其基本功能的了解并可對(duì)其修飾以創(chuàng)造新的表型,還能實(shí)現(xiàn)在不同品種或物種間的轉(zhuǎn)移,增加對(duì)基因的利用程度。

3 分子標(biāo)記技術(shù)應(yīng)用前景展望

小麥?zhǔn)鞘澜缱钪饕募Z食作物,長(zhǎng)期以來(lái)其品種遺傳改良在各國(guó)都受到高度重視,分子標(biāo)記的應(yīng)用也極大地促進(jìn)了這一工作的進(jìn)展。傳統(tǒng)植物育種往往要?jiǎng)?chuàng)造分離群體,經(jīng)過(guò)表型性狀篩選,費(fèi)時(shí)費(fèi)力。DNA標(biāo)記在數(shù)量上幾乎無(wú)限,不受遺傳背景和基因互作等因素的影響,操作也相對(duì)簡(jiǎn)便。近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的分子標(biāo)記技術(shù),是開發(fā)利用作物種質(zhì)資源的有力工具,預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)可能在以下幾個(gè)方面取得突破。

3.1 廣泛開發(fā)利用種質(zhì)資源,拓寬育種基礎(chǔ)

利用分子標(biāo)記技術(shù),能夠準(zhǔn)確鑒定種質(zhì)資源中的優(yōu)異農(nóng)藝性狀基因的多樣性,特別是能夠從農(nóng)藝性狀不良的野生種中,鑒定出其中蘊(yùn)藏著的優(yōu)良農(nóng)藝性狀基因,這將發(fā)掘出大量的未被利用的優(yōu)良農(nóng)藝性狀的基因,大大拓寬育種的物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.2 標(biāo)記目的基因,提高育種效率

進(jìn)行種質(zhì)資源中重要農(nóng)藝性狀基因的分子作圖與標(biāo)記,DNA分子標(biāo)記可直接反映其DNA水平的遺傳變異,借助DNA分子標(biāo)記輔助選擇,突破了傳統(tǒng)選擇的方法,在育種中可以不受環(huán)境條件的干涉與影響,做到準(zhǔn)確地對(duì)育種目標(biāo)進(jìn)行選擇,并可以對(duì)雜種在早代進(jìn)行快速準(zhǔn)確地選擇,這將大大縮短育種周期,提高育種效率,加快育種的進(jìn)程。

3.3 揭示物種親緣關(guān)系,有效進(jìn)行種質(zhì)資源創(chuàng)新

野生近緣植物是一個(gè)巨大的基因?qū)殠?kù)。通過(guò)遠(yuǎn)緣雜交進(jìn)行種質(zhì)創(chuàng)新,是育種工作取得突破的途徑之一,在遠(yuǎn)緣雜交中,分子標(biāo)記不僅可以精確檢測(cè)外源染色體,而且可以廣泛地揭示外源染色體與栽培物種染色體的部分同源關(guān)系,這對(duì)有效轉(zhuǎn)移外源基因十分重要。

3.4 鑒定遺傳多樣性,確定雜優(yōu)育種的親本選配

雜優(yōu)育種是糧食產(chǎn)量取得突破的另一條重要途徑。分子標(biāo)記可以揭示雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳基礎(chǔ),鑒定種質(zhì)資源(親本)的遺傳多樣性,對(duì)其進(jìn)行分類,從而有效地選配親本。

結(jié)語(yǔ)

建立于DNA基礎(chǔ)上的分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)小麥抗病育種具有重要作用。文章闡述了DNA分子標(biāo)記技術(shù)及其在小麥抗病育種上的應(yīng)用,展望了分子標(biāo)記技術(shù)在小麥抗病基因的定位、克隆、分子標(biāo)記輔助選擇和種質(zhì)資源研究方面廣闊的應(yīng)用前景。

[1]賈繼增,周榮華,孔秀英等.21世紀(jì)小麥遺傳育種展望[C]小麥遺傳育種國(guó)際學(xué)術(shù)討論會(huì)文集.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)出版社.2001.

[2]李維明,吳為人,盧浩然等.小麥7D 染色體數(shù)量性狀基因定位和效應(yīng)估計(jì)的研究 [J].作物學(xué)報(bào),1996，22(6):641-645.

[3]李振歧主編.麥類病害[M].中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1994.