農(nóng)林學(xué)類(lèi)論文-SSR標(biāo)記技術(shù)在種子純度鑒定中的研究進(jìn)展論文關(guān)鍵詞：種子純度SSR標(biāo)記研究進(jìn)展論文摘要：種子純度在種子生產(chǎn)中的地位日益提高，以往的形態(tài)鑒定等方法難以滿足人們的要求。隨著分子標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多地被應(yīng)用到種子純度鑒定中。本文介紹了SSR分子標(biāo)記技術(shù)的基本原理和特點(diǎn)，簡(jiǎn)要敘述了SSR標(biāo)記技術(shù)在農(nóng)作物種子純度鑒定上的研究進(jìn)展，并就其在雜交種純度方面的應(yīng)用潛力進(jìn)行了探討。Keywords:Seedpurity；SSRmarkers；ResearchprogressesAbstract：ThestatusofSeedpurityareincreasedinseedproduction.Itisdifficulttomeetpeoplethatthemethodsofpastidentifications.Withthedevelopmentofmolecularmarkers,SSRareappliedtotheidentificationofseedpurityincreasingly.Inthispaper,SSRmolecularmarkertechnology,thebasicprinciplesandcharacteristicsaresummarized.ItisdescribedtheresearchprogressesofSSRmarkersinthepurityofcropseed.And,itisdiscussedthepotentialapplicationsinthepurityofhybrid.1.前言隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和種子市場(chǎng)的逐步規(guī)范，種子的真假和純度對(duì)種子生產(chǎn)具有越來(lái)越重要的影響。為了保護(hù)農(nóng)民以及育種者的利益，發(fā)展快速、穩(wěn)定、可靠的品種純度鑒定方法具有重要的意義。種子品種純度鑒定主要包括品種真實(shí)性和品種純度鑒定兩個(gè)方面。品種鑒定主要指對(duì)供檢樣品的真實(shí)性進(jìn)行鑒定。品種純度就是對(duì)品種的一致性進(jìn)行分析。種子純度是種子質(zhì)量的核心指標(biāo)，是衡量種子質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn)，種子純度的高低對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量和品質(zhì)有較大的影響，因此在種子生產(chǎn)、加工、貯藏和經(jīng)營(yíng)貿(mào)易中有重要的意義，歷來(lái)受到種子管理部門(mén)、種子生產(chǎn)者和用種者的密切關(guān)注。品種純度檢驗(yàn)的方法很多，有籽粒形態(tài)鑒定，幼苗鑒定，蛋白質(zhì)電泳鑒定和田間小區(qū)種植鑒定等1，但這些方法均有不足之處。籽粒形態(tài)鑒定可以鑒別性狀差異明顯的，但這種差異性狀較少，準(zhǔn)確性差；幼苗鑒定適用于性狀表現(xiàn)差異較大的品種，能夠鑒定的品種少；蛋白質(zhì)電泳由于遺傳種質(zhì)資源的狹窄，品種間的差異越來(lái)越小，難以鑒定。純度鑒定最可靠的方法是田間小區(qū)種植鑒定，但是這種方法需要一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)，時(shí)間較長(zhǎng)，耗費(fèi)較多的人力物力。而且上述方法受人為因素的影響較大，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生誤差。為了克服這些缺陷，人們不斷地探索新的方法。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，分子生物技術(shù)逐漸應(yīng)用于品種純度的檢驗(yàn)，以遺傳物質(zhì)DNA為基礎(chǔ)的分子標(biāo)記技術(shù)也逐漸受到人們的親睞。DNA分子標(biāo)記技術(shù)本質(zhì)上是指能反映生物個(gè)體或種群間基因組中某種差異的特異性DNA片段2，由于其快速、準(zhǔn)確、可靠、不受環(huán)境因素的影響，越來(lái)越多地被應(yīng)用到種子純度檢測(cè)中。SSR是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種DNA分子遺傳標(biāo)記技術(shù)，是建立在PCR（PolymeraseChainReaction）基礎(chǔ)上的，在植物基因組中的應(yīng)用非?；钴S，已被廣泛應(yīng)用于基因定位，種子進(jìn)化及遺傳多樣性的研究3。目前，SSR技術(shù)由于其具有數(shù)量豐富，多態(tài)性高，呈顯性遺傳等特點(diǎn)，在種子純度檢測(cè)中得到廣泛應(yīng)用。2.SSR標(biāo)記的原理及特點(diǎn)2.1SSR標(biāo)記的原理SSR（SimpleSequenceRepeat，簡(jiǎn)單重復(fù)序列）又稱(chēng)微衛(wèi)星DNA，是一類(lèi)由幾個(gè)（多為16個(gè)）核苷酸為單位串聯(lián)重復(fù)而成的DNA序列，長(zhǎng)度一般在100bp以?xún)?nèi)，較短4。這些短的串聯(lián)重復(fù)是在DNA復(fù)制過(guò)程中，由于DNA滑動(dòng)、復(fù)制時(shí)，滑動(dòng)鏈與互補(bǔ)鏈堿基錯(cuò)配，而產(chǎn)生的一個(gè)或幾個(gè)重復(fù)單位的插入或缺失。Valdas等認(rèn)為，每一次突變都會(huì)增加一個(gè)或幾個(gè)重復(fù)單位，從而導(dǎo)致新的等位基因的出現(xiàn)5。微衛(wèi)星DNA是一種非常活躍的堿基序列，廣泛分布于各類(lèi)真核生物基因組的不同位置，而且分布比較均勻，能參與遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)改變，基因調(diào)控及細(xì)胞分化等過(guò)程，有自身特異性結(jié)合蛋白，還能直接編碼蛋白質(zhì)6。微衛(wèi)星基因序列中，重復(fù)基因的重復(fù)次數(shù)不同，且重復(fù)的基因序列不同，產(chǎn)生了簡(jiǎn)單序列長(zhǎng)度多態(tài)性和隨機(jī)擴(kuò)增微衛(wèi)星多態(tài)性，從而反映高度的等位基因多樣性。由于微衛(wèi)星位點(diǎn)兩側(cè)的DNA序列較為保守，根據(jù)兩側(cè)的這個(gè)保守序列設(shè)計(jì)特定的引物，并通過(guò)PCR擴(kuò)增，將其間的核心衛(wèi)星DNA序列擴(kuò)增出來(lái)，結(jié)合聚丙烯酰胺凝膠電泳技術(shù)，就可以對(duì)這些多態(tài)性進(jìn)行比較分析。2.2SSR標(biāo)記的特點(diǎn)SSR技術(shù)采用PCR進(jìn)行檢測(cè)，所需DNA樣品量少，僅需微量組織，且質(zhì)量要求不高，即使DNA部分降解，也能進(jìn)行有效分析鑒定。SSR呈共顯性遺傳，可鑒別雜合子和純合子，且多態(tài)性豐富，每個(gè)位點(diǎn)均有許多等位形式，重復(fù)性好，結(jié)果穩(wěn)定可靠7。SSR技術(shù)既有RFLP技術(shù)的穩(wěn)定性和共顯性的優(yōu)點(diǎn)，又比RAPD標(biāo)記成本低，技術(shù)簡(jiǎn)單，是目前較受歡迎的分子標(biāo)記技術(shù)。3.SSR標(biāo)記技術(shù)在種子純度鑒定中的應(yīng)用由于SSR標(biāo)記以孟德?tīng)柗绞竭z傳，呈共顯性的特點(diǎn)，利用雜交種親本在某些SSR位點(diǎn)的差異，就可以將親本與雜交種區(qū)分開(kāi)。到目前為止，SSR技術(shù)已在多種農(nóng)作物種子的品種純度鑒定中得到應(yīng)用。3.1SSR標(biāo)記技術(shù)在玉米種子純度鑒定中的應(yīng)用玉米是我國(guó)的主要農(nóng)業(yè)作物，利用SSR技術(shù)進(jìn)行玉米種子純度鑒定，已經(jīng)篩選出多對(duì)可利用的引物，綜合運(yùn)用SSR核心引物和DNA指紋圖譜，可以準(zhǔn)確地鑒定父本、母本、混雜品種及真實(shí)雜交種，其鑒定結(jié)果與RFLP結(jié)果及系譜來(lái)源基本一致。有關(guān)的報(bào)道：李新海，袁力行等8利用SSR標(biāo)記研究了70份我國(guó)主要玉米自交系的遺傳變異，用64對(duì)擴(kuò)增帶型穩(wěn)定的引物，從供試材料中測(cè)出248個(gè)等位基因變異，將70份自交系劃分為6個(gè)類(lèi)群，劃群結(jié)果與系譜分析與育種家經(jīng)驗(yàn)相符。番興明，陳洪梅等9利用SSR標(biāo)記將我國(guó)溫帶玉米主要雜種優(yōu)勢(shì)群的4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)驗(yàn)種和5個(gè)熱帶玉米25個(gè)典型自交系劃分為4個(gè)類(lèi)群，結(jié)果與系譜來(lái)源基本一致。Smith等10報(bào)道了用131對(duì)SSR引物對(duì)58個(gè)玉米自交系的劃群結(jié)果與RFLP結(jié)果基本相同。3.2SSR標(biāo)記技術(shù)在水稻種子純度鑒定中的應(yīng)用對(duì)生產(chǎn)上大面積推廣的水稻雜交種進(jìn)行SSR純度鑒定，并與田間純度鑒定結(jié)果進(jìn)行比較研究，結(jié)果表明，SSR鑒定的平均純度與田間鑒定結(jié)果無(wú)顯著差異，雜種條帶與父母本互補(bǔ)，能區(qū)分恢復(fù)系和不育系。李穩(wěn)香，詹良才11用SSR指紋圖譜標(biāo)記對(duì)10個(gè)雜交水稻組合的子一代種子純度進(jìn)行鑒定，并人為摻雜與田間種植驗(yàn)證。結(jié)果表明，有62對(duì)引物能夠有效鑒別出110個(gè)雜交水稻組合及其親本種子，人為摻雜與田間種植驗(yàn)證與SSR鑒定結(jié)果完全一致。譚智丹，余顯權(quán)等12應(yīng)用SSR技術(shù)鑒定了6個(gè)雜交水稻組合的種子純度，結(jié)果篩選出10對(duì)多態(tài)性、特異性較好的引物，都可以區(qū)分雜交組合和父母本，其中兩個(gè)引物所有雜交組合均表現(xiàn)父母本條帶的完全互補(bǔ)型。彭鎖堂，莊杰云等13對(duì)我國(guó)9個(gè)主要的雜交水稻組合及其親本進(jìn)行SSR標(biāo)記分析，21對(duì)多態(tài)性引物共擴(kuò)出62條條帶，能有效區(qū)分所有恢復(fù)系和大部分不育系，雜交種條帶均為父母本的互補(bǔ)型。3.3SSR標(biāo)記技術(shù)在其他作物種子純度鑒定中的應(yīng)用SSR技術(shù)在種子純度鑒定中的應(yīng)用非常廣泛，在小麥，大豆，棉花，西瓜，甜瓜等作物及蔬菜作物種子中都有報(bào)道。徐如宏,任明見(jiàn)等14采用SSR技術(shù)對(duì)30個(gè)小麥品系進(jìn)行研究,12