SSR分子标记在水稻品种鉴定和遗传育种中的应用

SSR分子标记在水稻品种鉴定和遗传育种中

的应用

摘要我国最早的引入分子标记技术是在20世纪的80年代，经过近几十年的不断发展，分子标记法也取得了较快进步，不仅应用领域在不断拓展，应用成果也非常显著。作为世界上最重要粮食作物之一的水稻，对于人类的生存与发展起到了十分关键性的作用，而如何更好的运用生物技术全面提高水稻亩产量，提升水稻品质已经成为了国际社会共同关注的焦点话题。经过多年的技术研究和发展，遗传标记在识别生物群体的多态性的过程中逐渐充当着重要的角色，通过形态标记可以对生物的形态差异进行比较，分子标记直接检测出生物DNA分子结构上的变化，进而更好的将好的品种和遗传特性保留下来。在这种情况下，对于SSR分子标记在水稻品种鉴定和遗传育种中的应用进行分析和研究具有重要的现实意义。

关键词 SSR分子标记；水稻；品种鉴定；遗传育种；应用

中图分类号：S336 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）17-0071-02

在水稻品种鉴定和遗传育种以及水稻的遗传作图中，

SSR分子标记一直都充当着重要的角色。以往的育种主要依赖的是植株的表现型进行品种的鉴定和选择的，这对于育种者的经验具有很高的要求，而且需要进行多次技术测定，不仅耗时而且费力，因此需要在此基础上去寻求更好更加准确的标记方式，以此来提高项目育种的质量和效率。而自从SSR 分子标记的出现和发展，对于水稻育种工作和品种的鉴定具有重要的促进作用。和普通的标记方法相比，SSR标记是不受到周围的环境条件以及相关的因素影响的，因此具有很好的发展前景。本文也将从SSR标记的基本原理出发，对于SSR 分子标记在水稻品种鉴定和遗传育种中的应用进行了分析和论述，希望给读者一定的启示。

1 SSR标记的基本原理分析

无论是水稻还是其他的生物作物都是由特定的基因组组成的，但是由于每一个SSR序列的存在单元存在一定的差异性，因此基因的座位也存在多态性。而SSR标记的关键环节就是要对于SSR座位两侧的核苷酸进行全面的了解和分析，并且对其基本结构序列形成特定的特异保护[1]。SSR标记主要包括以下几个过程：一是要建立专门的DNA文库和数据资源库；二是要进一步筛选鉴定微卫星DNA克隆；三是完成基本的序列测定和标记。总的说来，SSR的操作程序就是指DNA的提取、微卫星DNA的扩增以及电泳处理。在这个过程中，还可以通过在已有的DNA数据库中进行SSR序列的搜

索，然后再根据搜索的结果，通过一对特异性引物来进一步设计和扩增已有的SSR序列。在完成了设计和扩增SSR序列之后，在经过一系列的染色处理和电泳处理，那个根据相应的处理结果进行分析，比如根据相对迁移距离可以分析出SSR座位的多态性。

2 SSR分子标记在水稻品种鉴定中的应用

SSR分子标记是一种在水稻分子多态性的基础上进行的一种具有遗传特点和性质的标记，它可以直接的将分子内部DNA的差异性进行反映和分析。和普通的遗传标记方法相比，SSR分子标记不仅不会受到水稻发育阶段和发育环境限制，而且多态性水平高的特性也直接增强了标记的效果，有利于优良品种的鉴定分析。因此SSR标记在水稻品种鉴定中具有极高的应用价值[2]。

早在几年前，国内就有了关于SSR分子标记在水稻品种鉴定中应用的综述和研究，但是由于早期工作的开展具有一定的局限性，相关的有关水稻品种数据库的建立工作还没有得到充分的重视和开展。从2006年开始，相关的水稻品种的鉴别工作和SSR标记指纹图谱数据库建立工作开始陆续开展，并取得了非常重要的研究成果。比如在2010年，马红勃等就对于福建省的相关种类的水稻品种进行了研究，并对于这些水稻的遗传多样性进行了分析，最后42份材料×12个SSR标记的DNA指纹图谱，这为今后水稻品种的鉴定和纯

度的检测提供了强有力的依据，非常有利于水稻遗传育种工作的开展[3]。与此同时，国家对于水稻的DNA分子标记鉴定技术的发展也是非常重视的，截至2013年，我国已经完成了对于900份的水稻品种的DNA指纹图谱的数据采集工作，这不仅对于水稻新品种的开发和遗传育种具有重要意义，同时也是进行水稻品种鉴定的重要依据。而就目前SSR 分子标记在水稻品种鉴定中应用的现状来看，目前还有很多需要进行不断研究和技术创新的新方向，比如对于快速提取DNA 的方法的进一步研究探讨、PC R扩增程序和反应体系的进一步优化以及扩增产物检测方法的改进等等。

3 SSR标记在水稻遗传育种中的应用

3.1 构建水稻遗传连锁图谱

SSR标记一个重要的目的就在于水稻遗传连锁图谱的构建，遗传图谱的构建可以对于水稻品种的基因结构、进化进程以及基本性状等提供依据，利于对于品种的进一步鉴定分析和遗传育种工作的开展。从标记的性质来看，SSR标记属于一种共显性的标记，它是遗传作图的重要基础[4]。和RFLP标记相比，SSR分子标记具有很好的多态性的频率，这对于建立连锁图谱是非常有用的。比如章琦等从携带抗水稻白叶枯病基因Xa23（t）一对近等基因系构建F2群体中选取160个单株，用RFLP和SSR标记技术初步将该基因定位在第11染色体SSR标记OSR06和RM224附近，图距分别为5.3 cm

和27.7 cm。

3.2 水稻品种特异性鉴定

SSR标记所构建的水稻遗传连锁图谱对于水稻优良品种的鉴别和审查，保持品种优良特性以及保证水稻种子市场的稳定性方面都具有着直接促进作用，它对于促进水稻产业发展，保证水稻产量都是具有重要意义的。李晶昭等利用10对引物对四川地区的22种常用的恢复系、9种常规稻及冈优22中的DNA进行微卫星扩增，发现引物RM168的多态性最符合种子鉴定纯度的要求[5]。SSR标记除了可以完成基本的水稻基因的多态性检测以外，还可以根据特异性的鉴定结果进一步的对于水稻的种子质量和地理分布的基本情况进行较好的论证研究，另外在籼粳亚种水稻以及水稻种子纯度的检测方面，SSR分子标记的应用也是十分重要的。

3.3 水稻分子标记辅助育种

随着现代分子生物学以及遗传育种的新突破，为MAS 技术的出现创造了良好的基础，它是分子标记辅助育种技术的简称，在分子标记的基础上可以对于种子的DNA水平进行分析评价，进而在现有的种子基础上进行改良和完成优良品种的培育。与传统的表型性状选择相比，MAS具有标记基因型鉴定可以在低世代和植株生长任何阶段进行；共显性的分子标记允许在杂合体阶段进行鉴定隐性基因，对目标基因的选择不受基因型表达和环境条件的影响等优点，因此具有极