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阿新祥等
, 2011,
转移定位野生稻优异基因的主要技术与方法
,
分子植物育种
Vol.9 No.11 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0011)
1076
晰地检测到栽培稻与野生稻
(AA
×
CC, AA
×
FF, AA
×
GG, AA
×
BBCC, AA
×
HHJJ, EE
×
HHJJ
和
BBCC
×
HHJJ)
远缘杂交的染色体重组或染色体片段渗入
的证据
(Brar and Khush, 1997)
。蓝伟侦等
(2007)
利用
荧光原位杂交
(FISH)
，初步将
Bph15
基因定位了在
非洲栽培稻，药用野生稻和宽叶野生稻染色体中的
相对位置。
3.2
基因组原位杂交
(Genomic in situ hybridization,
GISH)
技术
基因组原位杂交
(GISH)
技术是在荧光原位杂
交技术上发展起来的，其原理与荧光原位杂交相
同，不同的是所用的探针。即以亲本之一的总基因
组
DNA
做探针，另一亲本的基因组
DNA
做封阻，检
测该亲本染色体或染色体片段在杂种中的存在状
况，对代换系、易位系和附加系进行有效的鉴定，
并对其中的外源染色体或染色体片段的来源、大
小、数目及发生位点进行检测和定位。
GISH
主要步
骤为染色体制片、基因组
DNA
的提取与标记、原位
杂交、原位杂交信号的荧光检测及图像分析。蓝伟
侦等
(2006)
用生物素标记的药用野生稻总
DNA
作为
探针，未标记的栽培稻总
DNA
封阻，对其药用野生
稻单体附加系减数分裂染色体进行基因组原位杂
交，将来源于药用野生稻的一条染色体与栽培稻的
染色体清楚地区分开来，证实
GISH
技术在水稻远缘
杂交育种中是最准确有效的染色体鉴定方法，在水
稻育种改良中具有重要应用前景。应用这一技术也
可对杂交种中染色体组的组成进行分析、基因组组
成及起源，多倍体中基因组之间的亲缘关系进行研
究。
Yi
等
(2007)
应用
GISH
技术，证明了小粒野生稻
(BBCC)
与栽培稻
(AA)
的天然杂交种由
A
、
B
和
C
三
个染色体组组成。覃瑞等
(2009)
利用
GISH
和
C0t
-
1DNA-FISH
对稻属
B
、
C
、
G
基因组的比较分析，
结果表明：
G
基因组和
B
、
C
基因组之间的关系都比
较远。
3.3
分子标记定位
(Molecular maker mapping)
技术
分子标记定位
(molecular maker mapping)
的原
理是，通过杂交、回交等导人目标性状基因的过程
中，与目标性状基因连锁的分子标记也将随之进入
子代中，该标记与目标基因之间就会有一定程度的
共分离，因此借助于该标记来定位目标基因。分子
标记定位优越之处，是分子标记共显性，稳定性好，
可靠等。近年来主要是利用分子标记构建高密度连
锁遗传图谱，通过重组值来估计标记与性状的连锁
关系及其遗传距离，应用多个标记与性状的连锁分
析，将控制某性状的基因准确的定位在某两个确定
的标记间的精确座位上。
Jena
等
(1992)
利用分子标
记将褐稻虱和白背飞虱的抗性基因定位于药用野
生稻第
6
染色体上。
Multani
等
(1994)
利用分子标记将
白叶枯病和褐稻虱的抗性基因定位于澳洲野生稻
第
12
染色体上。
Brar
等
(1996)
利用
RFLP
分子标记分
别检测颗粒野生稻和短花药野生稻的片段渗入到
受体栽培稻染色体的第
6
、
11
染色体和第
6
、
7
、
9
、
11
染色体上。
Chee
等
(2002)
用
SSR
标记检测到小粒
野生稻渗入到栽培稻中的片段。
Ahn
等
(2002)
利用
RAPD
分子标记检测到大护颖野生稻渗入系中有
8
个片段渗入，并通过
SSR
分子标记将渗入片段定位
于染色体上。目前利用分子标记定位技术至少已定
位了
21
个来自野生稻的抗病、抗虫等质量性状的主
基因
(
表
1)
。作物许多重要农艺性状，如产量、生育
期、品质等均属于数量性状，对控制数量性状的基
因数量性状位点
(quantitative trait loci, QTL)
基因的
定位较控制质量性状基因定位困难，目前
QTL
定位
主要是以标记基因型为依据，对分离群体进行分
组，通过比较不同基因型间目标性状的差异显著
性，来推断影响该性状的基因与标记位点的连锁关
系，已定位了一批来源于普通野生稻有关抗寒、抗
旱、高产、株高、生育期、落粒性和品质有关的部
分
QTLs(
表
1)
。
3.4
三种基因定位技术的比较
FISH
技术检测时间短，无污染，检测灵敏度高，
已广泛应用于染色体的鉴定、基因定位和异常染色
体检测等领域，但其必须在已知探针的情况下方可
进行。
GISH
技术是在
FISH
技术上发展起来的，能检
测亲本染色体或染色体片段在杂种中的存在状况，
还可对易位系、代换系和附加系进行有效的鉴定，
而且可对易位、代换、附加的染色体或染色体片段
的来源、大小、数目及发生位点进行分析。分子标
记可以在全生育期中鉴定目标基因的存在与否并明
确其究竟是以纯合还是杂合体方式存在，并能对某
一特定
DNA
区域内的目的基因进行定位，能获得目
的基因，用于种间或种内转移，也是分子标记应用