水稻分子标记辅助育种探究

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1、水稻分子标记辅助育种探究摘要：国内外水稻育种的理论和实践都表明，突破性品种的育成依赖于关键遗传资源的发现，依赖于有利基因的利用。目前分子标记技术的飞速发展，分子标记已成为当代育种研究的一个重要辅助方向。分子标记具有共显性、不易受环境条件影响、鉴别简便等优点，通过分子标记辅助选择将大大提高选择效率。关键词：分子标记；水稻育种；分子标记辅助选择（MAS）中图分类号：S511文献标识码：A文章编号：1674-0432（2013）-18-17-11DNA分子标记的历史起源与优劣在很早以前植物遗传育种研究中，就开始寻找利用易于鉴别的遗传标记，通过这些易于观察的标记来探究遗传以及变异的规律。生物的遗传标记

2、大致囊括了形态的标记、分子的标记、细胞学的标记、生化类的标记等几种主要类型。这个DNA分子标记跟形态标记以及生化标记等传统标记相比较，具有显而易见的特点。（1）不受外界环境影响。环境影响的是基因的转录和翻译过程，而不改变基因结构，只是影响过程没有改变本质。（2）不受组织器官类别发育时期等影响。（3）大多数的标记表现是共显性的，那么就可以用来鉴别是纯合基因型还是杂合基因型，以便更好的利用其性质。（4）多态性高，自然地存在着许多变异等位基因。（5）标记数量多，贯穿整个基因组。（6）提取的材料基因样品，在适宜的条件下可长期保存，有利于追溯或仲裁性鉴定，多次重复等。（7）分子标记技术快速、目标明确、便

3、于自动化。2DNA分子标记的种类及其基本鉴定范E迄今应用的DNA分子标记大多以电泳谱带的形式表现，大致可分为southern杂交技术为核心的分子标记以PCR技术为核心的分子标记。另外，在后一类DDNA标记中，期货总有许多与DNA重复序列密切相关，优势将这种直接源于重复序列的标记单独分为异类，以突出其特性。众所周知，寻找与水稻的重要农艺性状机密连锁的分子标记，并研究这些基因在染色体上的位置，是水稻研究的重要内容，也是分子标记辅助选择和根据作图位点进行基因克隆的基础。近年来，有关水稻育性基因、抗性基因及其产量性状基因的定位、作图与分子标记研究取得了一定进展，为开展MAS育种奠定了较好的基础。另一方

4、面，在前期预测表现性状不同的水稻是起决定性的作用。刨除宏观从微观单从理论来讲，杂交亲本之间地遗传距离越远，杂种优势就越强，从而遗传距离可以通过利用分子标记技术来进行测算，间接的有效的预测杂种优势。通过分子标记遗传距离准确预测杂种优势距离实际应用还有一段路要走，需要进行更多的工作。水稻籼粳亚种间杂种优势利用被认为是水稻产量再上新台阶的主要途径，而基因不亲和性造成的F1不育则是利用亚种间杂种优势的主要障碍。水稻光亲和基因的发现与利用为克服这一障碍提供了可能。但是光亲和基因系的直接鉴定和选择非常费事，必须把待测品系与测验种杂交，然后将杂种种下去，根据花粉育性或结实率来鉴定选择。随着遗传标记的出现与发

5、展，特别是分子标记的出现，为鉴定于选择光亲和基因提供便利。3分子标记在水稻抗病性上的利用近年来，国内外对分子标记辅助选择育种已经做了不少有益的尝试，如应用分子标记技术成功地聚合了3个抗稻瘟病基因Pi-2、Pi-4和Pi-I，并获得了抗性植株；用同样的方法将抗白叶枯病基因Xa4、Xa5、Xal3和Xa21聚合，利用不同基因的互补效应，提高了水稻对白叶枯病的抗性：利用回交与分子标记辅助选择技术相结合的方法，将广谱高抗白叶枯病主效应基因Xa21导入优良杂交稻恢复系“明辉63”和“密阳46”中，改善“明辉63”和“密阳46”及其配置的杂交组合对白叶枯的抗病能力。正如万建民所指出的那样，对主基因控制的性

6、状，分子标记辅助选择并不比传统方法有明显优势；对多基因控制的重要农艺性状，由于QTL定位成果还很难直接用于指导分子标记辅助选择育种。国家农作物分子育种中心就抗病基因的转移和聚合的问题同其他国家重点实验室，利用分子标记辅助选择把稻瘟病抗性基因Pi-1、Pi-2通过回交拼配到两系杂交水稻光敏核不育培矮64S中，进一步筛选得到了改良株系，优化该系的抗瘟性。李爱宏等成功地利用了SSR标记，配组杂种优势明显的组合，从而可通过此方法是行之有效的，进一步有效地提高了杂种优势利用的水平。4现实中的困难与研究展望目前以鉴定及克隆到的基因及相关抗性材料，在育种应用中，多数都存在生育期不适合或是品质、株型等各方面的

7、因素不理想，很难作为种质资源直接应用，而通过常规杂交希望得到中间育种材料也不是很容易，其抗性基因似乎与一些不利基因连锁较为紧密，很难通过常规方法打破。再次，就标记辅助选择效率，可以尽可能通过已有的抗病基因序列信息开发的相应的新型的功能性标记，如SNP、CAPs等标记，这类标记是针对基因本身直接开发的，提高选择效率，很好地打破群体间的局限，提高选择准确率和选择效率。另外，由于稻瘟病的看形势数量性状，