何建文等
, 2011, 48
个辣椒地方品种
SSR
和
SRAP
标记的遗传多样性和指纹分析
,
分子植物育种
Vol.9 No.30 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0030)
1218
are of practical significance for genetic improvement, breeding variety, protecting intellectual-property rights and variety
identification in capsicum germplasm resource.
Keywords
Capsicum; SSR; SRAP; Genetic diversity; Fingerprint
研究背景
种质资源即遗传资源,它是具有一定种质或基
因并能繁殖的生物类型,包括地方品种、新培育的
品种、重要的遗传材料以及野生近缘植物。地球上
约有
30
万种植物,每种植物都蕴藏着丰富多样的基
因资源。种质资源遗传多样性越丰富,即所含的基
因变异越丰富,其对环境变化的适应能力就越强,
进化的潜力就越大,选择的机会就越多。丰富的种
质资源是农作物育种新基因源的重要来源之一,种
质资源间的遗传差异是开展遗传育种的重要物质
基础,高产、优质、多抗新品种的选育,取决于遗
传资源合理、有效的开发利用和育种材料的精心选
择和合理搭配。
辣椒原产中南美洲,又名番椒、海椒、辣子、
辣茄等,属茄科辣椒属。它既是我国重要的蔬菜作
物
,
又是人们日常生活中重要的调味品之一。我国现
有的辣椒资源主要属于一年生辣椒
(Capsicum
annuum) (
李曙轩
, 1986)
,根据果实生长习性可以分
为长椒
(var. 1ongum)
、灯笼椒
(Var. grossum)
、圆锥
椒
(var. conoides)
、樱桃椒
(var. cerasiforme)
和簇生椒
(var. fascicutatum) (Pickersgill, 1997)5
个变种。我国
辣椒栽培历史悠久,类型多种多样,有较为丰富的
地方资源。以往对辣椒种质资源的研究和评价,主
要是针对形态特征及农艺性状的一些简单鉴定与
描述,由于受种植环境等的影响,其评价具有一定
的局限性。
近些年,随着分子生物学的不断发展,利用分
子标记技术,可以在从分子水平上研究种质资源的
起源、进化和遗传多样性等。用于农作物遗传多样
性分析和指纹图谱构建的
DNA
分子标记方法,主要
有
RFLP
、
RAPD
、
SRAP
、
AFLP
和
SSR
,等等。其
中,
SSR
标记具有对
DNA
的质量和数量要求不高、
操作简单、多态性好、重复性好等优点,
SRAP
标
记具有操作简便、多态性丰富、重复性较好以及不
需预知物种序列信息等优点。二者被广泛应用于水
稻等多种农作物遗传多样性和指纹图谱构建的研
究
(
张彦等
, 2006;
赵丽萍等
, 2007;
金梦阳等
, 2006;
文雁成等
, 2006)
。在辣椒方面,
Kwon
等
(2005)
用
27
个
SSR
标记将
66
个辣椒品种分成
3
类,与品种类型相
一致;基于形态性状的聚类结果在一定程度上与此
类似。罗玉娣等
(2009)
应用
SSR
标记能有效将辣椒
野生种和栽培种区分开来,并将相同果型的辣椒种
质分为一类。杜晓华等
(2006)
应用
SRAP
标记研究辣
椒自交系间的遗传差异,结果表明:
SRAP
标记具
有较高的遗传分析效力,基于表型的分析结果与
SRAP
标记的分析结果相吻合。
Finger
等
(2010)
基于
RAPD
分子标记、形态和农艺性状评价了
49
个辣椒
品种的遗传多样性并将其分为
14
类,在辣味和地理
来源之间没有检测出显著相关关系,认为辣椒果实
品质可以通过育种计划改良。可见,利用分子标记
评价辣椒资源的遗传多样性是一重要发展趋势。
另外,我国为了维护种质资源的知识产权和品
种的真实性,近年来对农作物的
DNA
指纹图谱鉴定
研究越来越来越重视。辣椒品种鉴定的方法包括形
态学鉴定、同工酶鉴定、蛋白质鉴定和
DNA
指纹技
术鉴定
(
李晓辉等
, 2003)
。采用
DNA
指纹技术鉴定
品种的真伪与纯度,可克服田间和生化鉴定的缺
点,更有利于品种资源、育种材料和杂种的鉴定。
近些年,国外已有
DNA
指纹鉴定的报道。
2004
年,
Jang
等开发了两个
RAPD
标记和两个
SCAR
标记,用
于检测商用杂种
Daemyung
种子的纯度;经盲测,
RAPD
和
SCAR
标记都能检出外来混杂种子。
Kwon
等
(2005)
在 辣 椒 品 种 的
DUS (distinctiveness,
uniformity and stability)
测试中,评估了
SSR
标记的
品种鉴别潜能,认为
SSR
标记可用于候选品种的
DUS
补充检测。但国内尚无有关辣椒指纹图谱构建
方面的研究报道。
为此,本研究采用
SSR
和
SRAP
这两种简单、高
效、成本相对较低的
DNA
分子标记,对
48
份辣椒地
方种质资源进行遗传多样性和指纹图谱的研究与
分析,以期明确辣椒地方资源间的遗传差异,探讨
辣椒地方品种亲缘关系与地理来源及果型间的关
系,并比较
SSR
和
SRAP
的分析结果。同时,构建地
方品种的
DNA
指纹图谱
,
并期望提出真实性和纯度
鉴定的经济适用的
DNA
标记。这对于辣椒种质的改
良创新和有效利用,以及保护地方品种资源等具有
非常重要的意义。