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李爱贤等
, 2011,
分子生物学
技术在甘薯
(
Ipomoea batatas
(L.) Lam.)
遗传育种中的应用
,
分子植物育种
(online) Vol.9 No.106 pp.1766-1775 (doi: 10.5376/mpb. cn.2011.09.0106)
1769
制果实大小和形状的
QTL (Frary et al., 2000)
。
利用高密度的甘薯分子连锁图谱，结合现代
分子育种技术，进行追踪和标记有经济价值的主
效基因，并分析这些数量性状的遗传规律，进而
发现和克隆这些主效基因，是今后甘薯育种研究
的必然趋势。
目前，国内外关于甘薯
QTL
定位的研究还很
少，首先报道的是以
SRAP
标记构建的绵粉
1
号
(
高
淀粉
)
和红旗
4
号
(
低淀粉
)
连锁图谱为基础，通过复
合区间作图法，在绵粉
1
号中检测到
1
个控制甘薯
淀粉含量的
QTL
，为红旗
4
号的加性效应增加淀粉
6.37%
，解释表型变异的
20.1% (
吴洁等
, 2005)
。随
后，蒲志刚等
(2010)
报道了以
AFLP
标记构建的遗
传连锁图谱为基础，在绵粉
1
号遗传图的第
2
连锁
群上检测到
E1M7
-
2
可作为淀粉的临近
QTL
。同样，
唐茜等
(2010)
用
BB3
-
26
和潮薯
1
号的
SRAP
遗传
连锁图谱，通过区间作图法，检测到
1
个淀粉含量
QTL
，
BB3
-
26
的加性效应增加淀粉含量
2.12%
，解
释表型变异的
21.3%
。上述研究所用的是极为初级
的连锁图谱，
QTL
定位结果的准确性尚有待商榷。
最近，李爱贤等
(2010b)
以漯徐薯
8
号和郑薯
20
的
SRAP
分子连锁图谱为基础，采用复合区间作图
法，使用
QTLMapper2.0
软件进行甘薯淀粉含量的
QTL
分析，共检测到
4
个
QTL
：其中漯徐薯
8
号连
锁图谱上检测出
2
个正加性效应
QTL
，分别解释甘
薯淀粉表型变异的
8.93%
和
14.03%
，
1
个负加性效
应
QTL
，能减少甘薯淀粉含量的
12.92%
；郑薯
20
图谱上检测出
1
个负加性效应
QTL
，能减少甘薯淀
粉含量的
21.34%
。
1.5
分子标记辅选择
分子标记辅助选择是利用与目标性状
QTL
紧
密连锁的遗传标记，对其进行跟踪选择，即通过分
析与目标基因紧密连锁的分子标记，来判断目的基
因是否存在。育种实践表明，分子标记辅助选择具
有方便、快捷、准确等特点，且较少受到季节、生
长条件、发育时期和鉴定方法等诸多外界因素的限
制，可极大缩小育种的群体规模，减少育种过程中
选择的盲目性，将优良的外源基因逐步渗透到栽培
品种中，拓宽品种的遗传基础。
分子标记技术可帮助育种家选择亲本，提高育
种效率，目前分子标记辅助选择已开始用于甘薯育
种。甘薯基因型高度杂合，有性杂交
F
1
即发生广泛
分离，优良性状和杂种优势可通过无性繁殖固定下
来。但是，在甘薯
F
1
代中株系多
(
每粒实生种子即
产生
1
个株系
)
，每个株系株数少，其表现型容易受
环境的影响，在甘薯育种选配亲本时，以分子标记
分析为主，辅以农艺性状和品质性状分析较为科学。
线虫病是甘薯最重要的
3
种病害之一，也是在
甘薯上研究最多的病害，
Ukoskit
和
Thompson (1997)
利用感病品种与抗病品种杂交，并用
760
条
RAPD
引物对
2
个亲本和
F
1
分离群体进行分析，筛选出一
个抗根结线虫病的基因。随后，郭金平和潘大仁
(2002)
以甜菜抗线虫病基因
(Hs1pro
-
1)
序列设计
PCR
引物，找出
1
对特异性引物组合，可用于甘薯
抗线虫病品种的分子标记辅助选择。同样，潘大仁
等
(2006)
以
Hs1pro
-
1
基因序列设计引物，以具有线
虫病抗性的甘薯品种金山
25
的
DNA
为摸板进行
PCR
扩增，得到一条与
Hs1pro
-
1
基因有同源性的
特异性片断，进一步证明
Hs1pro
-
1
基因能够分离
出完整的甘薯线虫病抗性基因，用于相关性状的分
子标记辅助选择。
RAPD
标记可以转化为
SCAR
标
记，研究者用
7
个高抗品系和
13
个高感品系进行
初步验证应用，其结果与田间鉴定结果基本一致，
为甘薯抗茎线虫病育种分子标记辅助选择技术体
系的建立提供了思路
(
王欣等
, 2009)
。
甘薯其他病害相关研究也有一些报道，袁照年
等
(2005)
以金山
57
×金山
630
的
F
1
为材料，选择高
抗和高感Ⅰ型薯瘟病的极端类型植株，分别提取
DNA
，建立抗、感基因池，利用
RAPD
引物进行
PCR
扩增，筛选到一条引物
(S213
-
500)
在抗、感池
间显示出多态性，并利用
S213
-
500
引物对
50
份抗
病和高抗品种进行分析，实验结果与田间鉴定吻合
性较高，表明
S213
-
500
可能与抗Ⅰ薯瘟病基因紧
密连锁，在鉴定该病方面具有一定应用价值。
1.6
分子标记技术在甘薯品种鉴定中的应用
最初，作物品种纯度的鉴定要根据田间表型性
状进行，后来发展为同工酶分析，但二者皆一定的
缺陷。随着分子生物学的发展，目前分子标记已广
泛地用于品种纯度鉴定，它具有快速、准确、简便、
成本低等特点，并且不受季节限制，在植物幼苗或
种子阶段就可鉴定出品种纯度。
在甘薯资源收集过程中，同一个品种往往由于
名称不同，导致多个副本被保存，浪费了大量的人
力、财力。甘薯是无性繁殖作物，因环境条件的影
响，特别是在长期不良的栽培条件下，会发生芽变
和区分变异等两类无性变异，为品种资源保存工作