SSR术在种子纯度鉴定中的研究发展

来源:用户上传      作者: 李巧英

　　SSR是近年来发展起来的一种DNA分子遗传标记技术，是建立在PCR(Polymerase Chain Reaction)基础上的，在植物基因组中的应用非常活跃，已被广泛应用于基因定位，种子进化及遗传多样性的研究。目前，SSR技术由于其具有数量丰富，多态性高，呈显性遗传等特点，在种子纯度检测中得到广泛应用。
　　
　　1　SSR标记的原理及特点
　　
　　1.1　SSR标记的原理
　　SSR(Simlpk Sequence Repeat，简单重复序列)又称微卫星DNA，是一类由几个(多为1～6个)核苷酸为单位串联重复而成的DNA序列，长度一般在100bp以内，这些短的串联重复是在DNA复制过程中，由于DNA滑动、复制时，滑动链与互补链碱基错配，而产生的―个或几个重复单位的插入或缺失，从而导致新的等位基因的出现。
　　微卫星DNA是一种非常活跃的碱基序列，广泛分布于各类真核生物基因组的不同位置，而且分布比较均匀，能参与遗传物质的结构改变。基因调控及细胞分化等过程，有自身特异性结合蛋白，还能直接编码蛋白质。由于微卫星位点两侧的DNA序列较为保守，根据两侧的这个保守序列设计特定的引物，并通过PCR扩增，将其间的核心卫星DNA序列扩增出来，结合聚丙烯酰胺凝胶电泳技术，就可以对这些多态性进行比较分析。
　　1.2　SSR标记的特点
　　SSR技术采用PCR进行检测，所需DNA样品量少，仅需微量组织，且质量要求不高，即使DNA部分降解，也能进行有效分析鉴定。SSR呈共显性遗传，可鉴别杂合子和纯合子，且多态性丰富，每个位点均有许多等位形式，重复性好，结果稳定可靠。SSR技术既有RFLP技术的稳定性和共显性的优点，又比RAPD标记成本低，技术简单，是目前较受欢迎的分子标记技术。
　　
　　2　SSR标记技术在种子纯度鉴定中的应用
　　
　　由于SSR标记以孟德尔方式遗传，呈共显性的特点，利用杂交种亲本在某些SSR位点的差异，就可以将亲本与杂交种区分开。到目前为止，SSR技术已在多种农作物种子的品种纯度鉴定中得到应用。
　　2.1　SSR标记技术在玉米种子纯度鉴定中的应用
　　玉米是我国的主要农业作物，利用SSR技术进行玉米种子纯度鉴定，已经筛选出多对可利用的引物，综合运用SSR核心引物和DNA指纹图谱，可以准确地鉴定父本、母本、混杂品种及真实杂交种，其鉴定结果与RFLP结果及系谱来源基本一致。有关的报道：李新海、袁力行等利用SSR标记研究了70份我国主要玉米自交系的遗传变异，用64对扩增带型稳定的引物，从供试材料中测出248个等位基因变异，将70份白交系划分为6个类群，划群结果与系谱分析与育种家经验相符。番兴明、陈洪梅等利用SSR标记将我国温带玉米主要杂种优势群的4个标准测验种和5个热带玉米25个典型自交系划分为4个类群，结果与系谱来源基本一致。Smith等报道了用131对SSR引物对58个玉米自交系的划群结果与RFLP结果基本相同。
　　2.2　SSR标记技术在水稻种子纯度鉴定中的应用
　　对生产上大面积推广的水稻杂交种进行SSR纯度鉴定，并与田间纯度鉴定结果进行比较研究，结果表明，SSR鉴定的平均纯度与田间鉴定结果无显著差异，杂种条带与父母本互补，能区分恢复系和不育系。用SSR指纹图谱标记对10个杂交水稻组合的子一代种子纯度进行鉴定，并人为掺杂与田间种植验证。结果表明，有62对引物能够有效鉴别出1～10个杂交水稻组合及其亲本种子，人为掺杂与田间种植验证与SSR鉴定结果完全一致。应用SSR技术鉴定了6个杂交水稻组合的种子纯度，结果筛选出10对多态性、特异性较好的引物，都可以区分杂交组合和父母本，其中两个引物所有杂交组合均表现父母本条带的完全互补型。在对我国9个主要的杂交水稻组合及其亲本进行SSR标记分析，21对多态性引物共扩出62条条带，能有效区分所有恢复系和大部分不育系，杂交种条带均为父母本的互补型。
　　SSR技术在种子纯度鉴定中的应用非常广泛，有报道用SSR标记进行豇豆、番茄、黄瓜、辣椒等蔬菜的品种鉴定。
　　
　　3　展望
　　
　　SSR分子标记虽具有信息量大，结果稳定可靠，重复性好等优点，但是由于这种方法必须知道重复序列两端的序列信息，依此确定引物序列。前期的筛选重复序列和引物设计费用较高，使SSR技术的实际应用受到限制，这就需要探索发现更多的SSR位点。随着人们不断地研究探索，更多的SSR位点被标记，能够从数据库中查询设计合成的SSR引物和其他作者发表的SSR引物越来越多，开发成本逐渐降低，SSR标记技术在种子纯度鉴定方面具有更广阔的应用前景。

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