1。2植物遗传多样性的概念与研究意义
植物的遗传多样性,是物种在长期发展与进化过程中自然形成的属性,它本质就是DNA水平上的变异,这些变异可以在植物的种群、个体、细胞,乃至分子水平上表现出多样性,并且具有广泛性、特异性和适应性等特点。所以,研究植物的遗传多样性被认为是研究生物多样性的基础及核心[3]。遗传多样性可以用来描述种群的遗传变异和研究维持变异的机制[4],因此,研究植物遗传的多样性对科学地进行植物的分类与鉴定,全面地了解植物,合理地对其进行开发利用并制定与之相关的保护措施等理论和实践方面均具有重要的意义。比如,可以对优良品种进行选育,保护它们DNA的稳定性,亦可对珍惜野生栽培种进行资源保护及开发。
1。3分子标记的种类及在酸浆属植物中的研究现状
分子标记技术又叫做分子诊断技术,亦指通过直接分析DNA,RNA的多态性来揭示物种内部碱基排列顺序与外部表型的关系[5],不同的分子标记在进行科学研究方面有着自己不同的优势。譬如用于小酸浆DNA标记的SSR、ScoT等。目前,根据分子标记的发展过程可将其分为功能标记、随机标记、基因靶向标记三大类,根据是否需要PCR的技术手段可将其分为基于PCR技术的分子标记、非基于PCR技术的分子标记以及基于DNA芯片、DNA测序的分子标记等。
1。3。1“SSR”——以PCR为基础的序列特异性标记
SSR序列即简单重复序列(Simple Sequence Repeats),可用于开发微卫星标记(Microsatellite marker)。其两侧序列保守,通过对保守序列引物设计,并对其进行PCR、电泳等一系列技术手段检测条带重复数目的差异来反映物种等位基因之间的特异性。SSR具有共显性,因此,对DNA的浓度和纯度要求相对较低[6]。SSR标记较其它标记具有许多显著的优势。SSR分子标记具有高度多态性,并且遵循了孟德尔遗传定律,广泛于真核生物基因组中分布且在基因组中重复类型多样,固具有信息含量较高,相对稳定性佳,遗传共显性等优点,被普遍应用于种质资源的遗传多样性研究当中[7]。
根据不同的序列,SSR标记可以被分为EST-SSR标记和基因组SSR标记这两种。二者相比较而言,EST-SSR标记具有可以从免费在线数据库享的大量EST序列中找出目标序列的优势,具有比传统的基因组SSR标记更加快速,更加有效,更加简便的特性。并且,它的通用性相对较高,可以直接快速反映模板DNA所编码的信息,便于基因作图和功能基因的开发,特别是对于只有EST序列信息而无全基因组序列而的物种资源来说,从它的EST序列中寻找并开发掘SSR标记不失为是一种有效可行的好办法。除此之外,SSR分子标记技术还具有重复实验性强,操作简便等一系列优点[9-10]。现如今,SSR分子标记被认为是进行研究植物遗传最理想的分子标记之一[11],在植物亲缘的关系分析[12]、遗传多样性的检测[13-14]、目标性状标记的筛选[15]、遗传连锁图谱的构建[16-17]等一系列方面被广地泛应用。
1。3。2新型分子标记SCoT
SCoT是一类以单引物扩增反应(SPAR)为基础的新型的对目的基因进行标记的分子标记。SCoT标记技术有效地补充并且整合了ISSR标记和 RAPD标记等分子标记技术的优点,并且可以高效地产生和性状所相互连锁的标记,作为新型的目的基因标记的优点是能有效跟踪目的基因的目的性状[8]。到目前为止,SSR分子标记技术已成功在石斛[18]、玄参[19]、小酸浆等多具有药用价值的植物科研项目当中被利用。
1。4研究目的与意义
小酸浆,具有很高的药用价值和食用价值,是传统的民间食药两用植物。由于人类的过度开发,导致的生态环境恶化、自然环境破坏进一步影响了小酸浆的生长环境,导致了小酸浆种质资源的缺失与遗传多样性退化,野生小酸浆实属难得。然而目前,对于小酸浆种质资源的多样性仍缺乏科学规范的研究体系,给小酸浆资源的保护和利用带来了严重的经济制约。本实验基于不同地域系统调查不同遗传背景的小酸浆种质资源,并根据其构建种质遗传资源库。进一步利用SSR技术系统对82个小酸浆种质进行亲缘关系评估及遗传多样性评估,为研究各产地的小酸浆的遗传多样性和群体结构提供基础知识,为实现最大力度的保护野生小酸浆种质资源而提供有力的科学依据。