分子標記在茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性分析中的應(yīng)用研究

分子標記在茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性分析中的應(yīng)用研究

隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，DNA分子標記技術(shù)在茶樹研究領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多，本文綜述了 RFLP、RAPD、AFLP、SSR、ISSR在茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性分析中的應(yīng)用現(xiàn)狀，探討了分子標記在茶樹遺傳多樣性中應(yīng)用存在的問題，并提出建議，為分子標記技術(shù)更好的應(yīng)用于茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性提供參考。

茶樹種質(zhì)資源；遺傳多樣性；分子標記

茶樹是異花授粉植物，長期的自然和人工選擇，形成了豐富的種質(zhì)資源，其遺傳背景復(fù)雜，品種間遺傳多樣性豐富。茶樹種質(zhì)資源的遺傳多樣性即基因多樣性，是指決定茶樹性狀的遺傳基因的多樣性及其組合的多樣性。遺傳多樣性的高低決定了種群存在的穩(wěn)定性以及進化潛力。因此，研究茶樹種質(zhì)資源的遺傳多樣性是茶樹育種的基礎(chǔ)，能對茶樹進化潛能進一步分析，還能科學(xué)的收集植物遺傳資源。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全世界各共保存的種質(zhì)資源達15 000份之多［1］，這些豐富的茶樹種質(zhì)資源為我們進行生物技術(shù)的研究和選育優(yōu)良的茶樹品種提供了原始材料的保障。

1　分子標記在茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性分析中的應(yīng)用現(xiàn)狀

分子標記是一種遺傳標記，指以生物體中某種有差異的特異性的DNA片段來反映遺傳變異，是遺傳多態(tài)性分子水平上的直接反映，是基因型在DNA水平上的直接反映。分子標記通常用電泳方法來檢測，以電泳條帶之間的差異來體現(xiàn)個體之間DNA的差異。根據(jù)應(yīng)用原理、檢測手段和相關(guān)技術(shù)等的不同，分子標記主要分為三大類：基于分子雜交技術(shù)的，如RFLP；基于PCR擴增技術(shù)的，如RAPD，ISSR；基于DNA芯片技術(shù)的，如SNP。目前在茶樹研究中，應(yīng)用較多的分子標記主要是 RFLP、RAPD、AFLP、SSR、ISSR這五種分子標記。

Wachair F N等［2］用RAPD標記來分析茶、普洱茶和尖萼茶等的38個無性系的遺傳多態(tài)性，研究表明中國的茶類型、柬埔寨的尖尊茶類型內(nèi)的變異比印度的普洱茶類型大。關(guān)于我國適制不同茶類的品種的遺傳多樣性，F(xiàn)ang等［3］利用SSR標記對我國185個茶樹品種的遺傳多樣性進行分析，適制紅茶品種的遺傳多樣性水平最高。因此，推測適制紅茶的茶樹資源遺傳背景和生長的地理環(huán)境更為復(fù)雜。

與上述分子標記相比，ISSR具有多態(tài)性高、操作簡便、引物通用等優(yōu)點，是第2代分子標記中應(yīng)用最廣的分子標記之一。目前ISSR分子標記在茶樹中的應(yīng)用主要在遺傳多樣性分析、DNA指紋圖譜構(gòu)建、親緣關(guān)系分析等方面。劉本英等［4］，劉紹杰［5］等采用ISSR分子標記對云南及四川茶樹資源進行遺傳多樣性分析，結(jié)果均表明，其引物多態(tài)性高，可以較好地應(yīng)用于大量種質(zhì)資源的遺傳多樣性分析。此外，ISSR分子標記在茶樹DNA指紋圖譜的構(gòu)建上體現(xiàn)了很大的優(yōu)勢：引物多態(tài)性豐富、擴增條帶清晰、穩(wěn)定。

2　存在的問題及建議

隨著茶樹遺傳多樣性研究的深入發(fā)展，遺傳多樣性標記已拓展到了目前廣泛開展DNA分子標記。茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性的研究已取得不錯的進展，為茶樹新品種選育和遺傳改良提供了豐富的育種材料。但是仍然存在一些問題：①近年來，各種分子標記在茶樹種質(zhì)資源研究應(yīng)用以ISSR為主，但ISSR較少應(yīng)用于種質(zhì)篩選。究其原因，可能為ISSR分子標記技術(shù)與茶樹的形態(tài)學(xué)性狀關(guān)聯(lián)性不高。因此，在進行種質(zhì)篩選時，可將ISSR與其他分子標記技術(shù)相結(jié)合，相互補充。②很多學(xué)者在研究茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性時，通常為研究其基因遺傳多樣性，忽視了基因型、環(huán)境效應(yīng)和基因型與環(huán)境互作效應(yīng)。建議在以后的研究中將茶樹基因遺傳多樣性和形態(tài)學(xué)性狀的遺傳多樣性及品質(zhì)成分的遺傳多樣性相結(jié)合，更完整和深入地反映其多樣性規(guī)律。③雖然分子標記在茶樹資源親緣關(guān)系、遺傳多樣性、品種鑒別、早期鑒定等方向的研究已日益增多，但常規(guī)育種與分子輔助育種技術(shù)結(jié)合創(chuàng)新育種十分罕見，茶樹分子育種研究進度緩慢，常規(guī)育種仍在茶樹育種工作中發(fā)揮主導(dǎo)作用，因此育種年限依然漫長。

［1］馬建強，姚明哲，陳亮.茶樹種質(zhì)資源研究進展［J］.茶葉科學(xué)，2015，35（1）：11～16.

［2］Wachira FN，Waugh R，et al.Detection of genetic diversity in tea（C.Sinensis）usingRAPD markers［J］.Genome，1995（38）：201～210.

［3］Fang WP，Cheng H，Duan YC，et al.Genetic diversity andrelationship of clonal tea（Camellia sinensis）cultivars inChina as revealed by SSR markers［J］.Plant Systematics andEvolution，2012（298）：469～483.

［4］劉本英，李友勇，唐一春，等.云南茶樹資源遺傳多樣性與親緣關(guān)系的ISSR分析 ［J］.作物學(xué)報，2010，36（3）：391～400.

［5］劉紹杰，遲琳，謝文鋼，等.古藺牛皮茶種質(zhì)資源遺傳多態(tài)性 ［J］.作物學(xué)報，2014，40（12）：2118～2127.

611130四川農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院李慧

聶樅寧黃亮付雪蓮