分子标记在观赏植物分类中的应用

刘子元

摘 要：观赏植物品种分类是栽培、繁殖、应用和育种的重要依据。观赏植物品种分类经历了传统的园艺分类、品种收集与整理、形态分类和综合分类的历史进程。本文就分子标记在观赏植物分类中的应用进行分析。

关键词：分子标记；观赏植物；分类

一、种质鉴定

DNA分子标记对观赏植物的鉴定实质上是对基因型的鉴定，使观赏植物品种鉴定和分类直接从DNA分子水平上进行，准确度高、效率高且信息量大。采用AFLP标记法，周春玲等[1]利用AFLP技术，对菊属植物12个分类群进行分析，得出滁菊和亳菊可归并为一个品种。Zhang[2]利用AFLP标记清晰地将狗牙根的27个基因型区分开来；Roldan-Ruiz[3]认为AFLP标记能展示黑麦草品种的高效多态性；Puecher等[4]认为可用AFLP技术有效地检测扁穗雀麦的遗传可变性；Ferdinandez等[5]也用AFLP分子标记技术有效地评估了无芒雀麦和河岸雀麦以及它们的杂种的遗传变异和遗传关系。组织培养技术一经问世就被广泛应用在园林花卉的快繁上，借助于分子标记技术可以进行花卉品种组织培养过程中变异品种的早期鉴定。张汉尧[6]等对矮牵牛进行组织培养，用RAPD技术对组培过程中产生的表型变异植株进行了DNA水平的分析，检测到正常植株中有个别植株有DNA条带上的变化，即使表型未发生变化，但在一些位点上碱基已发生了变化。所以外植体的建立和继代增殖培养的方式方法应严格控制，才能保证所培育的矮牵牛组培苗具有遗传的一致性，降低变异（劣变）机率，保证组培苗的质量。

二、系谱分析

植物资源中存在许多天然杂种，有些品种是经过实生选种或采用混合花粉杂交选育而成的。对这些品种，用常规方法无法判断其父母本，而系谱分析能提高育种亲本选配的准确程度，促进植物资源的有效利用。明军[7]等以宫粉型梅花、紫叶李与美人梅共计71个样品的AFLP指纹数据为基础，计算出遗传距离和相似性系数，分别进行聚类、排序分析。依据所显示的亲缘关系及花粉可育性，初步推测确定美人梅可能的父系为清明晚粉、大宫粉、粉玉宫粉和蔡山宫粉。梅杂交幼苗在形态上没有明显差异，给选育新品种带来困难和不便。杨朝东等[8]对以父本多萼朱砂与母本雪梅杂交所得12株F1代幼苗进行AFLP鉴定，认为这12株均为多萼朱砂和雪梅的杂交F1子代，表明AFLP是适用于梅花亲子鉴定的简便技术。因此AFLP在梅花杂交选育新品种的早期选择中具有应用前景。

三、分子遗传图谱的构建和基因定位

分子遗传图谱比传统的遗传图谱位点多、构建速度快、效率高， 且不受环境条件和发育条件的影响。随着分子标记的发展，遗传图谱己经达到了一定的密集程度， 高密度的遗传图谱可为育种工作提供关于某个物种的完整而又详细的资料， 使育种工作者很方便地找到与要研究的基因连锁的分子标记， 并可把在遗传育种中发现的新标记定位于分子遗传图谱。此外， 构建高密度的遗传图谱可为种质资源的保存和基因资源搜集的量化提供科学依据。

王献等[9]以紫薇叶片为材料， 建立了20 个紫薇品种和南紫薇的AFLP 银染反应体系， 得到了清晰的紫薇品种的AFLP 指纹图谱， 为紫薇基因库的建立、优良品种选育及亲缘关系的系列研究奠定了理论基础。Dunemann[10]等利用239 个RAPD 标记、38 个RAFP 标记和2 个微卫星标记， 构建了北美杜鹃的分子连锁图谱。Peltier 等[11]利用RAPD 标记和形態学标记构建了矮牵牛连锁图谱， 利用BC1 群体构建出具7 个连锁群的连锁图， 其中包括35个RAPD 位点， 它覆盖了整个基因组262.9 cM， 平均图距为8.2cM。Sondur 等[12]在前人工作的基础上， 直接利用RAPD 标记构建了番木瓜的遗传连锁图。Lenher 等[13]利用F2 群体， 将挪威云杉垂枝基因的RAPD 连锁标记进行定位。在茶花、羽扇豆、柠条锦鸡儿等植物中， 均用分子标记技术为建立遗传图谱做了基础性研究。

四、分子标记辅助选择育种

借助分子标记对目标性状实施间接选择的方法， 称为分子标记辅助选择（molecular marker aided selection， MAS） 。在进行育种材料早期选择时， 根据分子遗传图谱对重要的分子标记进行选择， 可以实现目标性状的早期鉴定， 大大提高育种效率。

五、结束语

中国是世界园林之母， 在观赏植物资源相当丰富的同时， 同物异名、同名异物的现象也相当普遍。通过分子标记技术的应用， 可以对观赏植物进行深入系统的研究，从而加速对现有物种资源的鉴定和保护。

参考文献：

[1] 周春玲， 戴思兰. 菊属部分植物的AFLP 分析[J]. 北京林业大学学报， 2002，9：87

[2] Zhang LH， Ozias - Akins P， Kochert G， et a1. Differentiation of bermudagrass（Cynodon spp.） genotypes by AFLP analyses[J]. Theor App1 Genet， 1999， 98： 895

[3] Roldan- Ruiz I， Dendauw JE， van Bockstaele E， et a1. AFLP markers reveal high polymorphic rates in ryegrasses（Lolium spp.）[J]. Molecular Breeding， 2000， 6： 125

[4] Puecher DI， Robredo CG， Rios RD， et a1. Genetic variability measures among Bromus catharticus Vah1. Populations and cultivars with RAPD and AFLP markers[J]. Euphytica， 2001， 121： 229

[5] Ferdinandez YSN， Coulman BE. Evaluating geneticvariation and relationships among two bromegrass species and their hybrid using RAPD and AFLP markers[J]. Euphytica， 2002， 125： 281

[6]张汉尧. 矮牵牛组织培养及变异苗的RAPD 分析[J]. 广西植物，2004，26（1）：74

[7] 明军， 张启翔. 美人梅的父系推测分析[J]. 北京林业大学学报，2004，12：78

[8] 杨朝东， 王健， 张俊卫. 梅花不同样本间亲缘关系的AFLP 初步分析[J]. 中国农业科学， 2005，38（10）：2084

[9] 王献， 张启翔， 杨秋生， 等. 利用AFLP 技术研究紫薇的亲缘关系[J]. 北京林业大学学报， 2005，（1）：59

[10] Barcaccia G， Tavoletti S， Falcinelli M， et a1. Verification of the parthenogenetic capability of unreduced eggs in alfalfa mutant by a progeny test based on morphological and molecular marker[J]. Plant Breeding， 1997，116：475

[11] 戴思兰， 陈俊愉. 菊花起源的RAPD 分析[J]. 植物学报， 1998，40（11）：1053

[12] 蔡友铭， 武雯， 邹惠渝， 等. 分子标记在花卉研究中的应用现状[J].2002，26（2）：66

[13] 张春英， 戴思兰， 张秀英. RAPD 技术及其在花卉育种中的应用[J].中国园林， 1999，（6）：37