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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)
1077
于育种、创造新材料的手段。
外源基因一旦被定位后就可通过分子标记分
离并克隆，野生稻基因克隆最常用的方法是图位克
隆
(map-based cloning)
法。来源于长雄蕊野生稻的广
谱抗白叶枯病基因
Xa
-
21
就是利用图位克隆出来的
第一个基因，目前利用该法已克隆
5
个来源于野生
稻的抗性基因；对控制数量性状的基因数量性状位
点
(QTL)
基因的克隆较质量性状基因克隆更为困
难，因为
QTL
的准确位置较难限定，但一旦控制目
标性状的某个
QTL
被确定为单个孟德尔因子后，下
一步的工作就与主基因没有太大的区别。这些抗性
基因和
QTL
基因将在水稻育种中发挥重要的作用。
4
展望
胚拯救是近年来克服稻属远缘杂交生殖隔离
中最多用的一项技术因此，但是不同基因组型野生
稻与栽培稻杂交后胚挽救难易程度不同，杂种胚挽
救体系也难以程序化，成功率存在差异。因此，今
后仍旧有必要进行野生稻种间杂种不育性的表现
及机理方面的研究，探索栽培稻与野生稻种间杂交
障碍的普遍规律和遗传本质，提高不同染色体组型
野生稻与栽培稻杂交的结实率。外源基因渗入系是
近几年来逐渐发展并日趋成熟的一种育种新方法，
由于其具有渗入片段单一性、渗入片段稳定性、渗
入片段可分割性的特点，因此在目标基因或
QTL
的
回交转育、
QTL
的精细定位、有利基因或
QTL
的聚
合、
QTL
与环境互作及
QTL
间互作的研究等方面具
有诸多优势，它将在今后野生稻优异基因转移中发
挥更重要的作用。原位杂交和分子标记为有效评
价、快速发掘野生稻优异基因提供了技术保障。但
也各有不足之处，如
GISH
被检植物的种类和范围、
分辨率和灵敏度都有限，虽然
GISH
能方便直观地检
测出外源染色体及外源染色体的数目，但却难以确
定被替代的是哪条同源染色体，与分子标记技术相
结合可解决这一问题；而分子标记是在核酸或蛋白
质分子的电泳图谱上进行检测分析，未能直观地将
所转化的基因在染色体上的位置显示出来，染色体
原位杂交技术却能弥补这一不足。因此，通过有性
或体细胞杂交、胚拯救、回交等建立野生稻为供体
的渗入系，将优异基因转移到栽培稻中，结合应用
基因组原位杂交和分子标记来进行外源基因鉴定，
辅助选择，定位后进行克隆，转育利用是当前和今
后较长一段时间里开展转移利用野生稻资源的主
要途径，但其周期长，需要较大的人力物力，各环
节的技术对不同基因组型的野生稻难易程度不同，
成功率存在差异。
野生稻具有许多优良的特性，包括抗病虫、耐
盐碱、耐寒、耐旱、胞质雄性不育、广亲和、耐荫、
大柱头、高生物产量等
(Khush and Brar, 2001;
汤圣
祥等
, 2008)
，但由表
1
可看出目前育种上利用的优良
性状主要是对白叶枯病、稻瘟病、褐飞虱等病虫的
抗性，且非
AA
型野生稻也仅限于小粒野生稻、药
用野生稻、澳洲野生稻和紧穗野生稻等少数基因资
源在育种上得到利用，而非
AA
型野生稻资源遗传
多样性丰富，仍有大量的优异基因资源值得挖掘利
用。因此，发掘野生稻基因宝库期待新的技术策略，
迫切需要寻求一种简便、有效的高通量技术与方法
来研究利用野生稻优异基因。野生稻与栽培稻大多
数序列同源，水稻基因组的成功测序和比较基因组
学的发展，无疑将加快野生稻优异基因的评价和利
用的步伐。目前，美国正在进行野生稻种全基因组
测序项目
(http://www.omap.org)
，目的建立一个宽广
的野生稻种全基因组图谱，我国中科院昆明植物研
究所高立志研究员带领的团队也已完成普通野生稻
全基因组框架图谱，并正在进行精细图谱的进一步
绘制
(http://www.stdaily.com/kjrb/content/2010-09/03/
content_226051.htm)
。这些项目的实施必将推动野
生稻优异基因的发掘利用。基于现有技术和新技术
相结合，相信将来会有更多的野生稻优异基因应用
到稻种生产中来。
作者贡献
阿新祥是本研究的实验设计和实验研究的执行人；熊
华斌参与实验设计，试验结果分析；戴陆园是项目的负责人，
指导实验设计，数据分析，论文写作与修改。全体作者都阅
读并同意最终的文本。
致谢
本研究由国家自然科学基金
(30460065)
和云南省自然
科学基金
(2007C233M)
资助。
参考文献
Ahn S.N., Kwon S.T., and Suh J.P., 2002, Mapping of
quantitative trait loci related to agronomic traits in
backcross progenies from
Oryza sativa
/
O. grandiglumis
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