浅析分子技术在大麦中的特点

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分子标记技术的发展，为人们提供了一种有效的基因定位研究方法。运用分子标记辅助选择（MAS），将大大提高有利基因的利用效率。近年来，分子标记技术在大麦种质资源遗传多样性、遗传图谱的构建、基因定位、QTL等研究方面得到广泛深入的应用，在大麦遗传育种研究上具有重大作用。

分子标记分类及其特点

根据对DNA多态性检测手段的不同，分子标记技术分为4大类:（1）以Southern杂交为基础的分子标记，RFLP标记结果稳定可靠、重复性好，适合于连锁图谱的构建。（2）基于PCR的DNA标记技术，具有简便、快速和高效的优点，如RAPD、ISSR、SSR、STS。（3）结合PCR与限制性酶切技术的DNA标记，如AFLP、CAPS。（4）以单核苷酸多态性的DNA标记技术，如SNP。分子标记的优点：不受季节和环境限制；数量多，遍及整个基因组且分布均匀；遗传多态性高；与不良性状没有必然连锁，不影响目标性状的表达；共显性遗传，信息完整；能在早代进行选择，加速育种进程；稳定性、重现性好；信息量大，分析效率高；检测手段简单快捷，易于实现自动化；有些分子标记之间可以进行转换，从而使分子标记应用起来更方便。分子标记技术依靠提供准确、稳定可靠的DNA水平的遗传标记，极大地促进了作物遗传与育种研究的深入发展。

应用

1分子标记在大麦遗传多样性的研究和应用越来越广泛。1997年Russell等[2]利用RFLP、ALFP、SSR、RAPD4种分子标记分析了18个栽培大麦的遗传多样性，结果显示4种标记在每个材料中都能得到特有的指纹。Struss等[3]利用SSR标记研究了163份大麦材料的遗传多样性，地理分布较近的材料聚类在一起。杨振华等[4]利用32对SSR引物将35份啤酒大麦按遗传相似度划分为4大类。蒋玮等[5]用28对SSR引物对60份啤酒大麦材料进行遗传多样性分析，SSR标记能够有效的将它们分开。通过遗传多样性分析，可明确大麦品种遗传多样性的现状以及它们之间的亲缘关系，为种质筛选和使用提供可靠依据，也为杂交育种中选配亲本提供分子水平上的理论支持。2.2构建遗传图谱随着分子生物学发展、研究的深入和大量分子标记的开发应用，大麦分子遗传连锁图谱的构建取得了重大进展。1991年Heun等[6]用Proctor×Nudinka杂交F1花药培养得到113个株系的DH群体构建了第一张大麦RFLP遗传连锁图，总共有157个标记。Costa等[7]构建了一张含有723个标记的分子图谱，包含12个形态标记和711个分子标记，这些标记在着丝粒区域有呈簇状存在的趋势。2006年Wenzl等[8]用DArT、SSR、RFLP、STS和多个形态标记构建了一张高密度的遗传连锁图，而且把2085个DArT位点整合到该图谱中。2007年Hearnden等[9]利用DH群体构建的大麦遗传连锁图中包含536个SSR标记和442个DArT标记。加强大麦遗传图谱的构建与整合，将为大麦分子育种的深入研究和应用奠定可靠的理论基础。2主要基因的定位近年来，大麦农艺性状的QTL定位研究得到迅速发展，涉及种子休眠性、抗病性、抗逆性、产量及其构成因素等所有的农艺性状。利用分子标记技术为定位大麦重要性状的主基因提供了一个方便可行的途径，比起传统的根据表型选择要精确高效许多。许多控制作物重要农艺性状表现的主基因和控制数量性状的QTL定位，为这些性状的分子育种及定向改良奠定基础。Backers等[10]利用RFLP标记共鉴定出54个QTL，这些性状包括抗大麦网斑病与白粉病、抗倒伏性、株高、脆茎、脆穗、抽穗期、粒形、粒长、粒宽和产量等。Thomas等[11]用RFLP标记，利用大麦品种Blenheim×E22413的分离群体，找到2个与产量性状相关的QTL，4个千粒重QTL，6个子粒含氮量QTL，3个浸出率QTL。Tinker等[12]利用两个大麦春性二棱品种Harrington×TR306杂交构建了包含150个家系的DH群体，利用这个群体定位了包括抽穗期、成熟期、产量、株高、粒重、粒容重、倒伏等性状在内的56个QTL。Saeki等[13]通过RFLP标记找到了位于5HS染色体上对大麦黄花叶病毒的所有毒系都具有抗性的基因rym3两侧的两个标记MWG28和ABG705A，与rym3的遗传距离分别为7.2cM和11.7cM。张京[14]把我国大麦矮源品种所携带的基因uz定位在染色体3H上的SSR标记HVM22和HVM60之间，遗传距离只有3.4cM和10.6cM。

目前，大麦QTL定位工作发展很快，但和其他农作物相比差距还很大，在QTL精细定位和图位克隆方面研究比较少。因此，要加强这方面的研究，为高效利用大麦优良种质资源、高产优质大麦品种的培育提供新的策略和方法。3展望大麦分子标记应用研究发展很快，已经建立了较为完整的遗传图谱和定位了许多重要基因。但是我国大麦分子标记辅助育种与国际先进水平还有较大差距，主要原因是对重要农艺性状的遗传基础研究甚少，主要研究集中在大麦的高产栽培技术、植物学分类和遗传多样性等研究方面。

因此，必须在注重相关性状的分子标记和构建作图群体的同时，加强引进、发掘、保存和利用国外种质资源，对发展我国大麦分子标记研究仍然十分重要。将分子标记技术与常规育种相结合，才能够发现和有效地利用蕴藏于种质资源中的有利变异。同时，利用国外构建的遗传图谱和定位的基因，根据我国实际情况，把科研重点放在对大麦产量、品质上，通过分子标记方法解决问题，使我国大麦育种赶上世界先进水平。

作者：牛小霞张想平单位：甘肃省农垦农业研究院