分子标记技术在烟草遗传育种中的应用

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1、分子标记技术在烟草遗传育种中的应用分子标记技术在烟草遗传育种中的应用分子标记技术在烟草遗传育种中的应用分子标记技术在烟草遗传育种中的应用分子标记技术在烟草遗传育种中的应用分子标记技术在烟草遗传育种中的应用分子标记技术在烟草遗传育种中的应用分子标记技术在烟草遗传育种中的应用分子标记技术在烟草遗传育种中的应用　　摘要：烟草是我国国民经济中一种十分重要的经济作物。尽管烟草是最早应用于分子生物学和基因工程的植物之一，但是在烟草遗传育种分子标记技术的应用远不如它在水稻、油菜广泛与深入。目前在烟草中分子标记主要用来构建遗传连锁图谱、对重要的农艺性状进

2、行数量性状位点定位、与重要病害紧密连锁的分子标记获得、烟草种质资源的遗传多样性分析及转基因检测等。分子标记辅助选择尚未在实际的烟草育种中发挥应有的作用。但是随着我国烟草基因组计划的启动与实施，大量分子标记的开发将使其在烟草遗传育种中的作用会得到更加充分的体现，将对我国优质、抗病烟草品种的选育及烟草事业的可持续健康发展发挥着重要作用。关键词：分子标记烟草遗传育种应用”据统计[1]中国烟草在世界烟草格局中具有三个1/3的特征，即全球1/3的卷烟市场、全球1/3的卷烟产量、全球1/3的烟叶产量，因此，中国是世界第一烟草大国。我国烟草育种工作虽然

3、在一些方面取得了明显的成绩，但分子标记技术尚未得到深入挖掘与广泛应用，比如对一些重要性状遗传规律的研究鉴定尚不够全面和系统，在功能基因定位、基因工程辅助育种等方面的研究尚未有突破性进展。同时，通过常规方法选育品种，周期太长，效率太低，而目前MAS在烟草品种选育中没得到充分运用。随着分子标记种类和数量的不断增加及其在农作物遗传育种中的广泛应用，分子标记辅助选择大大缩短了品种选育时间，提高了选择的精度，极大的改良了品质，促进了农业的可持续发展。目前分子标记在烟草中的应用主要集中在种质资源遗传多样性分析、遗传图谱构建、重要农艺性状的基因定位、转

4、基因检测等方面，虽然没有取得较有突破性的研究成果，但是随着我国烟草基因组计划的迅速启动与实施，分子标记必将发挥越来越重要的作用，将开创我国烟草遗传育种工作一个全新的局面，大大促进我国烟草科技创新事业的健康长久发展。本文综述了近年来分子标记技术在烟草遗传育种方面的一些重要应用进展，旨在推动分子标记技术更好地服务于烟草育种。1分子标记在烟草遗传研究中的应用烟草是细胞遗传学的模式植物，但是在分子生物学方面的研究尤其是重要农艺性状的遗传基础、遗传规律的研究尚不够深入，许多方面甚至是一片空白。由于烟草中可资利用的分子标记数量有限，而且由于狭窄的遗传

5、背景带来的多态性表现较差，加之烟草的染色体数目较多，基因组巨大，因此到目前为止还没有一张密度较大的、完整的烟草遗传连锁图谱被报道。对烟草重要农艺性状的定位主要集中在抗病基因的QTL定位，而对其它数量性状如烟碱含量、香气香味等尚未涉及。相对而言研究开展较多的是利用分子标记对烟草种质资源进行遗传多样性分析、构建遗传指纹图谱。这些基础研究将为了解烟草最基本的特征特性与重要性状的遗传规律奠定良好的基础，对烟草品种选育与育种生产起着重要的指导作用。1.1遗传图谱构建目前的研究表明，栽培种烟草有48条染色体，全长约4600MB，约为人类基因组全长的1

6、.5倍［17］。2002年日本烟叶研究中心的学者T.Nishi等［18］利用125个白肋烟DH系所组成的DH永久性作图群体，采用117个AFLP分子标记构建了包含10个连锁群的遗传图谱，其总长为383CM，平均遗传距离为3.3CM。XX年美国菲莫烟草公司的Bindler等[19］利用由烟草品种RedRussian与HicksBroadLeaf所杂交、自交而成的F，分离群体，采用通过美国烟草基因组计划所开发的SSR标记构建了一张普通栽培烟草的遗传连锁图谱，但在这篇报告中并没有交待标记的数量与遗传图谱的长度。XX年国内学者肖炳光等［20］以烤

7、烟品种SpeightG一28和NC2326杂交经组织培养与染色体加倍技术得到的137个DH系为作图群体材料，通过ISSR和RAPD标记的遗传连锁分析，构建了包括27个连锁群、由10个ISSR标记和147个RAPD标记组成的烤烟分子标记遗传连锁图。该图谱覆盖长度1838.12CM，平均图距14.1CM。这是国内外构建的第一张烤烟分子标记遗传连锁图，为烤烟性状的基因定位及分子标记辅助选择奠定了良好基础。1.2烟草重要病害的分子标记分析1995年Bai等［21-22]利用抗和感烟草根腐病的品种及其近等基因系找到2个与根腐病抗性基因紧密连锁的RA

8、PD标记，经过后续的一系列片段分离与RFLP分析最终发现有3个片段是抗根腐病材料中所特有的。2001年郭生云等[23]用RAPD引物对抗赤星病品种和感赤星病品种进行分析，发现了一个标记与赤星病