摘要：概述各种常用分子标记技术RFLP，RAPD，AFLP，SSR，ISSR，SCAR，STS，CAPs的原理，并从种质资源的鉴别、基因定位、基因累加、异源目的基因的筛选、遗传图谱的构建等方面综述了分子标记技术在植物育种中的应用。
　　关键词：分子标记；植物育种
　　中图分类号：TS202.3文献标识码：A文章编号：1672-979X(2007)10-0043-04
　　
　　Molecular Marker Technology and Its Application in Plant Breeding
　　XU Li-fang1,Chen Ji-yan2,LUO Guang-ming1*
　　(1. Department of Chinese Materia Medica, Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine, Nanchang 330006, China; 2. Department of Pharmacy, Yunyang MedicalCollege, Shiyan 442000, China)
　　Abstract：The principals of several commonly used molecular markers including RFLP, RAPD, AFLP, SSR,ISSR, SCAR, STS and CAPs, are introduced and the applications of molecular markers in plant breeding are summarized from the aspects of varieties identification, gene localization, gene accumulation, selection of foreign gene, construction of genetic map.
　　Key words：molecular marker; plant breeding
　　
　　近年，随着生物技术的快速发展，分子标记技术在诸多领域得到应用，尤以农业、医药业、畜牧业等行业应用得最多。目前，分子标记种类较多，用于植物育种的主要有 RFLP，RAPD，AFLP，SSR，ISSR，SCAR，STS，CAPs。现分别介绍其原理及在植物育种上的应用。
　　
　　1分子标记的原理
　　
　　1.1限制性内切酶片段长度多态性（restriction frag-ment length polymorphism，RFLP，简称限制片段长度多态性）
　　RFLP是以分子杂交技术为基础的标记技术，其原理是碱基的突变、缺失、重排或是一段DNA的重排或插入，导致限制性内切核苷酸酶的酶切位点分布发生改变，得到的切割片段在数量和长度上不同，从而产生多态性。用限制性内切酶切割基因得到不同片段，然后经琼脂糖凝胶电泳分离，印迹到尼龙膜或硝酸纤维膜上，再用DNA探针与同源序列杂交，经放射自显影或酶学检测。RFLP的优点是检测到的等位基因具有共显性，能区分纯合子和杂合子，能稳定遗传。
　　1.2随机扩增多态性DNA（random amplification polymorphism DNA，RAPD）
　　RAPD以DNA聚合酶链式反应（PCR）为基础，它的引物是一段任意寡聚脱氧核糖核苷酸单链片段（长度通常为8~10 bp），在基因组DNA上随机引物都有特定的结合位点区域。一旦此区域的碱基突变或是DNA插序、重排、缺失，均会引起结合位点分布的变化，从而引起PCR扩增产物在数量和长度上不同，产生多态性。加入随机引物，进行PCR扩增，得到长度不同的DNA片段，然后用凝胶电泳分离扩增片段，经染色显示相应区域内DNA的多态性。由于使用多个引物，多态性的检测可以扩大到整个基因组，因此RAPD可用于构建基因指纹图谱。它的优点是所需样品少，对DNA质量要求不高，成本相对较低，一套引物可用于分析不同的生物基因组，操作简单，检测速度快。
　　1.3扩增片段长度多态性（amplification fragment length polymorphism，AFLP）
　　AFLP是通过限制性内切酶切割DNA产生不同长度的DNA片段来检测DNA的多态性。其原理是用限制性内切核苷酸酶酶切DNA，在DNA片段的两端加上带有特定序列的“接头”，然后用与接头互补的3-端带有几个随机选择的核苷酸引物进行特异PCR扩增。只有与3-端严格配对的DNA片段才能扩增。3-端的核苷酸序列决定了DNA片段的特异性。最后用高分辨率测序凝胶将扩增产物分离，用放射性自显影或银染法检测。其优点是信息量大。
　　1.4简单序列重复（simple sequence repeat，SSR）
　　SSR又称微卫星DNA，是由1~6个核苷酸基序串联重复组成的DNA序列。常见的是二核苷酸重复序列如（AT）n、（TG）n，这种序列广泛分布在基因组的不同位置，其重复单位具有高度的可变性，其多态性来源于重复数量的不同。在不同个体中，重复序列出现的频率不同，造成了个体之间的多态性。基因组中某一特定的微卫星DNA的侧翼序列通常是保守的单一序列，通过测定侧翼序列，根据其互补序列设计引物，通过PCR扩增微卫星片段。由于核心序列重复数量不同，从而扩增出不同长度的DNA片段。最后将扩增产物进行聚丙酰胺凝胶电泳。
　　在SSR基础上发展起来一种简单序列间区重复多态性（inter-simple sequence repeat polymorphismISSR）标记，是用两个相邻SSR区间的引物去扩增单拷贝序列，然后通过电泳检测。引物是由2~3个核苷酸作为基元，以不同重复次数再加几个非重复的锚定碱基组成的随机引物，如（AC）nX、（TG）nX。它避免了SSR种间的特异性，且开发费用低、精度高，目前用于遗传作图、品种鉴定、遗传分化等领域。
　　1.5序列特异性扩增区域（sequence characterized amplification region，SCAR）
　　SCAR是在RAPD技术的基础上发展起来的特异序列扩增区域标记。其原理是对基因作RAPD分析后，选取目的DNA片段克隆，对其末端测序，根据末段序列设计引物。以此引物对DNA再进行特异PCR扩增，可以鉴别与原RAPD片段相对应的单一位点。由于引物较长，具有重复性和稳定性，主要用于基因定位及遗传作图。
　　1.6序列标签位点（sequence-tagged sites，STS）
　　STS是用特异性引物进行PCR扩增的一类分子标记的统称。根据RFLP探针两端序列，设计合成引物进行PCR扩增，故又称为RFLP-PCR。其优点是检测到的基因是共显性遗传，还可以在不同组合的遗传图谱间进行标记比较应用。
　　1.7酶切扩增多态性序列（cleaved amplification polymorphism sequence tagged sites，CAPs）
　　CAPs实质上是PCR技术与RFLP技术相结合的一种方法。PCR 引物是针对特定位点设计的，根据已知位点DNA序列资源设计的PCR 引物对特异位点的某一DNA 片段扩增，接着用专一性很强的限制性内切酶切割扩增产物。经凝胶电泳、分离、染色观察其多态性。
　　

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