分子标记技术在桂花遗传选择中的研究与应用
时间:2019/12/12 6:31:26 浏览量:
本文从遗传图谱,桂花树价格分子标记的遗传图谱,亲缘关系评价等方面综述了分子标记技术在桂花遗传选择中的研究与应用。传资源的遗传学和遗传多样性,农作物品种的纯度鉴定和分子标记辅助选择。今后的桂花选择提供理论指导。子标记桂花;遗传繁殖的分子标记是指基于生物大分子的肽即遗传和可检测的DNA序列或蛋白质的遗传标记。子标记是继形态标记,细胞标记和生化标记之后发展起来的新技术,可以直接反映DNA序列的遗传变异。花(Cucumis sativus L.)作为一种世界性蔬菜,在公众中非常受欢迎,也非常受欢迎。子标记技术的出现大大提高了基因选择的效率。此,分子标记技术在遗传学和桂花的选择方面引起了广泛的关注。文综述了桂花选择中分子标记技术的研究现状,为今后桂花的选择提供理论指导。•使用分子标记进行基因作图在植物遗传学和选择研究中,重要基因的精确作图为分子标记辅助的选择,图整合和增强提供了有益的帮助。种,并且还可以进一步克隆靶基因并转移基因。符特征标记的主要方法是:使用现有的链接图分析和标记分离的种群。离种群分析方法的特征受基因控制,为了获得良好的经济性状,我们需要找到与品质性状基因密切相关的DNA分子标记。前,随着新的分子标记技术的不断成熟和桂花遗传图谱的进一步增强,与桂花重要经济性状相关的遗传图谱也取得了长足的进步。素琴等。[1]使用AFLP技术通过聚类分析研究了与桂花白粉病抗性基因相关的分子标记,并显示E25M63-103标记与与桂花晚疫病相关的敏感基因的控制紧密相关。兴芳等。[2]使用AFLP和聚类分析(BSA)技术研究与桂花苦味基因相关的分子标记,并发现了两个与苦味基因有关的主要AFLP标记。学浩等。[3]使用65种ISSR引物进行PCR扩增筛选。中,N92引物在亲本和DNA库之间扩增了850 bp的多态性片段。F2代种群中的135个个体植物对此进行了验证。片段稳定出现,在单性结实植物中未显示条带,在非疏生性结实植物中带状,可作为标记引物鉴定单性结实和非疏生性结实。俊松等。[4]将特征控制基因桂花定位在第9个接头上,两侧的标记距离分别为10.3 cM和2.1 cM。权等。[5]研究了桂花叶片颜色突变的遗传规律,并使用分子标记技术筛选了与叶片颜色突变基因密切相关的分子标记。果表明,叶片的绿色完全以黄色为主,并且通过1个隐性基因控制改变了叶片的黄色。辉[6]对桂花光彩特征D和果实刺大小特征ss进行了定位分析,结果表明D和ss位于第六组。D到SSR标记CMCTN71的距离为25.8 cM,ss和D的距离为11.7 cM。Nan Li [7]在整合了遗传图谱的G3结合基团上,将桂花的抗性基因定位于三种病毒ZYMV-CH,PRSV-W和WMV,并在15 cM范围内分组。时在基因图谱上在分子水平上绘制了-CH,PRSV-W和WMV的抗性基因,证实了这三种病毒的分组,而桂花对枯萎病的抗性基因位于综合遗传图谱。G1连接组上,将Fw白粉病抗性基因定位在整合了遗传图谱的G10连接组上,并获得了紧密连接的分子标记。曼等。[8] Bi基因位于桂花的6号染色体上。红玉等[9]成功地将与桂花白粉病抗性相关基因的AFLP标记转化为简单实用的SCAR标记。Sakata等。[10]对白粉病抗性基因进行了QTL定位,获得了四个与抗性相关的QTL。以在26℃和20℃的不同温度下检测到主要QTL之一。Park等。[11]使用分子标记研究了番木瓜西瓜斑点病菌株(PRSV-W)和西葫芦黄色花叶病毒病(ZYMV)的遗传分析和基因定位。)在桂花上,发现两者关系密切。且已经获得了与两个抗病基因密切相关的分子标记。子标记遗传图谱的构建分子标记遗传图谱是指染色体或基因的相对位置随遗传标记之间重组频率的线性排列。传图谱的构建是基因组学研究的重要领域,直接为遗传图谱的克隆,基因组的结构和功能的研究奠定了理论基础。
传图谱构建的主要步骤包括:基于遗传材料之间的多态性确定亲本组合;人口图;分析种群中不同植物或谱系的标记基因型;确定标记之间的连接基团。中,建立永久隔离的人口是成功的关键。着以RFLP为代表的分子标记技术的出现,遗传图谱已应用于许多作物,包括番茄,玉米,水稻,小麦等在内的许多作物的分子遗传图谱。经出版。于桂花的遗传基础相对狭窄,其遗传图谱的构建不如水稻和小麦等田间作物的遗传图谱快。典的遗传图谱仅包括六个连锁组,这些连锁组包括100多个颜色,形态和抗病性基因[13]。而,通过广泛的研究,对桂花遗传规律的研究取得了丰硕的成果。海英等。
[14]通过将生态型欧洲温室栽培品种“欧洲8号”与桂花和华北大田生态型杂交,获得了140个重组自交系,并构建了141个AFLP标记,即234。89个RAPD标记,4个SSR标记等的标记连锁图谱由9个连锁基团组成,覆盖了整个7,275 cM的基因组,平均图谱距离为3.1 cM。Kennard等。[15]利用RFLP,RAPD,同工酶,形态和抗病性构建了桂花的遗传图谱,获得了58个基因座的遗传图谱,属于10个连锁群。因组的总长度约为766 cM,标记之间的平均距离约为21 cM。Shen Liping [16]构建了一个具有65个标记位点的遗传连锁图谱,整个图谱涵盖7个连锁群,总长度为831.6 cM。俊辉等。
[17]使用桂花F-3抗病材料桂花花叶病毒(CMV)和CMV敏感桂花材料HZL04-1作为亲本构建了遗传图谱种群包含190个后裔F2。传多样性和遗传物质资源遗传多样性的评估利用分子标记可以有效地分析遗传物质的遗传关系并进行遗传多样性研究。玉米,小麦和大麦等农作物的研究表明,分子标记可用于确定亲本之间的遗传差异和遗传关系,从而确定亲本之间的遗传距离,然后划分亲本。种优势群体增加了杂种优势的可能性。传物质是遗传选择研究的基础,但是某些遗传物质群体不能依靠田间表型来进行快速有效的分化。子标记为这些遗传物质资源的分类,鉴定和评价提供了一种新方法,为遗传多样性研究开辟了新局面。桂华等。[18]对来自不同来源的23种桂花材料进行了AFLP分析。传相似性分析和合并结果分析表明,野生桂花与栽培桂花之间的遗传关系较远,AFLP标记的分类结果主要与物质有关。状基本相同。金凤等。
[19]使用分子标记SSR和RAPD研究了22种不同类型的桂花属的遗传关系,结果表明,野生桂花和桂花之间的遗传距离小于其与甜瓜的距离。Dijkhuizen等。[20]使用RFLP标记评估了两组桂花遗传物质的遗传多样性,认为RFLP可用于桂花品种的分类学鉴定和保护。野[21]对西双版纳桂花的遗传物质进行了聚类分析,结果表明西双版纳桂花的遗传组成存在差异。传物质分为5类,景洪种群的遗传多样性最大。希祥等。[22]使用分子标记技术AFLP分析了中国桂花种质资源的遗传多样性及其与外来遗传物质的关系。类分析将70个种质资源分为西双版纳桂花组,野生桂花组和栽培桂花组三个主要组。Staub等。[23]使用同工酶和RAPD标记评估了38个桂花品系的多态性。佳等。[24]使用SISR分析了46种桂花材料,聚类分析结果表明,如果以0.52相似因子作为阈值,则可以将46种桂花品种组合在一起。两类,一类具有强壮的女性特征,而另一些则更为普遍。果将相似系数0.54作为阈值,虽然无法根据生态类型完全划分现有的桂花资源,但可以将46种桂花材料分为四类。常,大多数相同生态类型的资源都可以分为不同的类别或子类别。烨等。[25]对桂花到西双版纳的30种遗传物质的5个品质性状和13个定量性状进行了形态学鉴定,其中与表型分化和侧枝发生有关的5个定量性状显着不同,变异系数很重要。较高,但子叶长度等8个字符没有显着差异。于形态特征的聚类分析结果可分为5组。组的结果与其重要的农艺性状从根本上是一致的。 定植物品种的纯度现代育种的困难之一是鉴定植物品种的纯度。规方法是通过结合表型特征来鉴定的,然后发展为使用同工酶的方法,但都存在一定的缺陷。年来,利用分子标记技术建立品种指纹已用于鉴定品种的纯度。方法快速,简单,准确且便宜,可以在种子和种植阶段进行鉴定。庆国等。[26]建立了基于CLA6基因座的杂交纯度鉴定方法SNP-焦磷酸测序桂花。定方法检测了90株桂花种子,种子纯度为96.7%。 结果与CLA0一致。因座和SSR的鉴定结果一致,表明该鉴定技术适用于鉴定桂花杂种的纯度,并具有进行DUS分析的潜力。浦等。[27]发现使用RFLP分析可以快速检测桂花杂种的纯度。锐等。[28]使用杂交品种桂花海南808及其亲本作为测试材料,并使用102对EST-SSR引物进行纯度分析和筛选合适的引物。果表明76和81对ESTs-SSR引物可用于鉴定桂花杂种种子的纯度。庆国等。[29]以桂花38号的插入删除标记(InDel)为研究对象,并使用焦磷酸测序技术检测删除位点[TT]可以清楚地区分亲本,母亲与金邮38种的杂交。InDel标记的金有38号种子纯度为基础,对8份种子样品的平均纯度为97.08%,与SSR鉴定结果基本一致。(95.83%)。桂华等。
[30]使用一种新品种的香甜金油35桂花作为材料,并使用80多对SSR引物来筛选特定的分子标记。果表明,引物85和212在杂种和亲本之间表现出多态性。条带与亲本互补,具有很高的特异性,适合于鉴定杂种的纯度,引物的鉴定结果与现场鉴定结果的符合率高达96。%或更高,表明两个选定的SSR标记可以用作金油,特定的分子标记用于鉴定其种子的纯度。子标记辅助选择植物育种中的分子标记辅助选择涉及通过分析与靶基因密切相关的分子标记来确定靶基因是否存在。确选择和有效分离目标性状是植物育种的核心环节。子标记辅助选择是现代分子生物学和传统遗传选择的结合,通过使用分子标记在DNA分子水平上选择育种材料,与目标性状相关的单个或多个基因可以被检测,定位和监视。良性状基因之间存在联系的事实可以减少基因选择的盲目性,从而有效改善作物产量,品质和抗性等整体性状,并提高选择效率。海英等。[31]使用RAPD技术获得了欧洲温室型桂花材料的特征谱带,并计划建立一个分子标记辅助选择系统,以有针对性地选择杂交后代。金凤等。[19]还使用RAPD结合BSA筛选了桂花性别特异性基因的分子标记,发现所有分离出的雌性植物均含有B11-1000特异性片段。ACC合酶基因的特异性引物用于检测分离的单个植物。经发现,该酶促基因不是性别特异性的,这与以前的研究不同。
桂花育种中,常规和部分育种方法存在一些不足。为一种新技术,分子标记的选择可以填补传统方法的空白。子标记的选择具有很强的特异性和相关性,前景广阔。来可以精确定位桂花的重要基因,建立分子标记的遗传图谱,评估遗传物质资源的遗传关系和遗传多样性,鉴定品种的纯度文化和分子标记的帮助。牧业肯定会发挥更大的作用。
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传图谱构建的主要步骤包括:基于遗传材料之间的多态性确定亲本组合;人口图;分析种群中不同植物或谱系的标记基因型;确定标记之间的连接基团。中,建立永久隔离的人口是成功的关键。着以RFLP为代表的分子标记技术的出现,遗传图谱已应用于许多作物,包括番茄,玉米,水稻,小麦等在内的许多作物的分子遗传图谱。经出版。于桂花的遗传基础相对狭窄,其遗传图谱的构建不如水稻和小麦等田间作物的遗传图谱快。典的遗传图谱仅包括六个连锁组,这些连锁组包括100多个颜色,形态和抗病性基因[13]。而,通过广泛的研究,对桂花遗传规律的研究取得了丰硕的成果。海英等。
[14]通过将生态型欧洲温室栽培品种“欧洲8号”与桂花和华北大田生态型杂交,获得了140个重组自交系,并构建了141个AFLP标记,即234。89个RAPD标记,4个SSR标记等的标记连锁图谱由9个连锁基团组成,覆盖了整个7,275 cM的基因组,平均图谱距离为3.1 cM。Kennard等。[15]利用RFLP,RAPD,同工酶,形态和抗病性构建了桂花的遗传图谱,获得了58个基因座的遗传图谱,属于10个连锁群。因组的总长度约为766 cM,标记之间的平均距离约为21 cM。Shen Liping [16]构建了一个具有65个标记位点的遗传连锁图谱,整个图谱涵盖7个连锁群,总长度为831.6 cM。俊辉等。
[17]使用桂花F-3抗病材料桂花花叶病毒(CMV)和CMV敏感桂花材料HZL04-1作为亲本构建了遗传图谱种群包含190个后裔F2。传多样性和遗传物质资源遗传多样性的评估利用分子标记可以有效地分析遗传物质的遗传关系并进行遗传多样性研究。玉米,小麦和大麦等农作物的研究表明,分子标记可用于确定亲本之间的遗传差异和遗传关系,从而确定亲本之间的遗传距离,然后划分亲本。种优势群体增加了杂种优势的可能性。传物质是遗传选择研究的基础,但是某些遗传物质群体不能依靠田间表型来进行快速有效的分化。子标记为这些遗传物质资源的分类,鉴定和评价提供了一种新方法,为遗传多样性研究开辟了新局面。桂华等。[18]对来自不同来源的23种桂花材料进行了AFLP分析。传相似性分析和合并结果分析表明,野生桂花与栽培桂花之间的遗传关系较远,AFLP标记的分类结果主要与物质有关。状基本相同。金凤等。
[19]使用分子标记SSR和RAPD研究了22种不同类型的桂花属的遗传关系,结果表明,野生桂花和桂花之间的遗传距离小于其与甜瓜的距离。Dijkhuizen等。[20]使用RFLP标记评估了两组桂花遗传物质的遗传多样性,认为RFLP可用于桂花品种的分类学鉴定和保护。野[21]对西双版纳桂花的遗传物质进行了聚类分析,结果表明西双版纳桂花的遗传组成存在差异。传物质分为5类,景洪种群的遗传多样性最大。希祥等。[22]使用分子标记技术AFLP分析了中国桂花种质资源的遗传多样性及其与外来遗传物质的关系。类分析将70个种质资源分为西双版纳桂花组,野生桂花组和栽培桂花组三个主要组。Staub等。[23]使用同工酶和RAPD标记评估了38个桂花品系的多态性。佳等。[24]使用SISR分析了46种桂花材料,聚类分析结果表明,如果以0.52相似因子作为阈值,则可以将46种桂花品种组合在一起。两类,一类具有强壮的女性特征,而另一些则更为普遍。果将相似系数0.54作为阈值,虽然无法根据生态类型完全划分现有的桂花资源,但可以将46种桂花材料分为四类。常,大多数相同生态类型的资源都可以分为不同的类别或子类别。烨等。[25]对桂花到西双版纳的30种遗传物质的5个品质性状和13个定量性状进行了形态学鉴定,其中与表型分化和侧枝发生有关的5个定量性状显着不同,变异系数很重要。较高,但子叶长度等8个字符没有显着差异。于形态特征的聚类分析结果可分为5组。组的结果与其重要的农艺性状从根本上是一致的。 定植物品种的纯度现代育种的困难之一是鉴定植物品种的纯度。规方法是通过结合表型特征来鉴定的,然后发展为使用同工酶的方法,但都存在一定的缺陷。年来,利用分子标记技术建立品种指纹已用于鉴定品种的纯度。方法快速,简单,准确且便宜,可以在种子和种植阶段进行鉴定。庆国等。[26]建立了基于CLA6基因座的杂交纯度鉴定方法SNP-焦磷酸测序桂花。定方法检测了90株桂花种子,种子纯度为96.7%。 结果与CLA0一致。因座和SSR的鉴定结果一致,表明该鉴定技术适用于鉴定桂花杂种的纯度,并具有进行DUS分析的潜力。浦等。[27]发现使用RFLP分析可以快速检测桂花杂种的纯度。锐等。[28]使用杂交品种桂花海南808及其亲本作为测试材料,并使用102对EST-SSR引物进行纯度分析和筛选合适的引物。果表明76和81对ESTs-SSR引物可用于鉴定桂花杂种种子的纯度。庆国等。[29]以桂花38号的插入删除标记(InDel)为研究对象,并使用焦磷酸测序技术检测删除位点[TT]可以清楚地区分亲本,母亲与金邮38种的杂交。InDel标记的金有38号种子纯度为基础,对8份种子样品的平均纯度为97.08%,与SSR鉴定结果基本一致。(95.83%)。桂华等。
[30]使用一种新品种的香甜金油35桂花作为材料,并使用80多对SSR引物来筛选特定的分子标记。果表明,引物85和212在杂种和亲本之间表现出多态性。条带与亲本互补,具有很高的特异性,适合于鉴定杂种的纯度,引物的鉴定结果与现场鉴定结果的符合率高达96。%或更高,表明两个选定的SSR标记可以用作金油,特定的分子标记用于鉴定其种子的纯度。子标记辅助选择植物育种中的分子标记辅助选择涉及通过分析与靶基因密切相关的分子标记来确定靶基因是否存在。确选择和有效分离目标性状是植物育种的核心环节。子标记辅助选择是现代分子生物学和传统遗传选择的结合,通过使用分子标记在DNA分子水平上选择育种材料,与目标性状相关的单个或多个基因可以被检测,定位和监视。良性状基因之间存在联系的事实可以减少基因选择的盲目性,从而有效改善作物产量,品质和抗性等整体性状,并提高选择效率。海英等。[31]使用RAPD技术获得了欧洲温室型桂花材料的特征谱带,并计划建立一个分子标记辅助选择系统,以有针对性地选择杂交后代。金凤等。[19]还使用RAPD结合BSA筛选了桂花性别特异性基因的分子标记,发现所有分离出的雌性植物均含有B11-1000特异性片段。ACC合酶基因的特异性引物用于检测分离的单个植物。经发现,该酶促基因不是性别特异性的,这与以前的研究不同。
桂花育种中,常规和部分育种方法存在一些不足。为一种新技术,分子标记的选择可以填补传统方法的空白。子标记的选择具有很强的特异性和相关性,前景广阔。来可以精确定位桂花的重要基因,建立分子标记的遗传图谱,评估遗传物质资源的遗传关系和遗传多样性,鉴定品种的纯度文化和分子标记的帮助。牧业肯定会发挥更大的作用。
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