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吴建涛等
, 2011,
甘蔗基因定位研究进展及展望
,
分子植物育种
Vol.9 No.81 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0081)
1594
为了得到可靠的性状数据，育种工作者必须进行多
年多点的田间试验
(
李奇伟等
, 2003)
。同时由于基因
表达受环境因素的影响，含有相同标记的个体在不
同环境下表型可能会不同，不同环境下同一材料筛
选的目标性状紧密连锁的分子标记也可能不同
(
邓
海华等
, 2001)
。这些都严重阻碍着甘蔗遗传研究工
作的发展。
5
甘蔗基因定位研究的展望
随着科学技术的不断进步，越来越多的生物技
术应用于作物的遗传研究。分子生物学和生物信息
学的发展，促进了更多新型分子标记在甘蔗遗传研
究中的应用
(Alwala et al., 2006a; Alwala et al., 2006b;
Andru et al., 2011; Cordeiro et al., 2006a; Cordeiro et
al., 2006b; Heller-Uszynska et al., 2005;
Heller-Uszynska et al., 2007; Khan et al., 2011;
Oliveira et al., 2007)
，如单核苷酸多态性
(Single
Nucleotide Polymorphism, SNP)
、酶切扩增多态性序
列
(Cleaved Amplified Polymorphic Sequence,
CAPS)
，表达序列标签
(Expressed Sequence Tags,
ESTs)
、
DNA
差异芯片显示技术
(Diversity Arrays
Technology, DArT)
、靶区域扩增多态性
(Target
Region Amplification Polymorphism
，
TRAP)
等。同
时测序技术发展，测序成本降低，也为甘蔗标记的
大量开发提供了可能。
目前，甘蔗界交流与合作日益增多，对甘蔗育
种研究投入越来越多，多年多点协作育种试验逐渐
开展，研究同一群体在不同环境下性状的表型差异
也变得可能
(Wang et al., 2008)
。随着统计学研究和
相关作图软件的进步，对多年多点性状数据的处理
整合能力日益增强。这些使甘蔗基因定位群体的田
间试验更加完善。
甘蔗亲本材料开花习性研究是甘蔗杂交育种
中重要的研究内容，甘蔗血缘关系复杂，不同血缘
关系开花习性不一致，导致很多亲本组合无法使
用。通过研究亲本材料开花习性，构建优良的亲本
组合，既可用于甘蔗杂交育种，又可用于甘蔗基因
定位群体的构建。
甘蔗商业品种都来源于少量的原始种，并且可
追溯到为数不多
(
约
10
个
)
的共同祖先
(Sreenivasan
et al., 1987)
。甘蔗是无性繁殖，其世代较短，拥有
较强的连锁不平衡，使基于连锁不平衡
(Linkage
Disequilibrium
，
LD)
的关联分析能够较好地在甘蔗
遗传研究中的得到应用
(Glaszmann et al., 2009;
Raboin et al., 2008; Wei et al., 2010)
。随着大量新型
分子标记开发利用，关联分析和连锁分析在甘蔗遗
传研究中的应用将越来越广泛。
生物技术的发展，生物信息学的进步，测序成
本的降低，大量新型标记的应用，能够较好地解决
甘蔗基因组庞大及其遗传基础复杂性的问题。同时
其他植物例如拟南芥
(
Arabidopsis thaliana
)
、水稻
(
Oryza sativa
)
、玉米
(
Zea mays
)
、高粱
(
Sorghum
bicolor
)
等全基因组测序和数据库完善，为甘蔗遗传
研究的开展提供了借鉴意义。科研育种单位的协
作，田间试验设计的完善，统计学研究的进步，使
在田间试验中获得了更多的表型与环境信息。利用
各种品种资源材料例如国内外自然原种、甘蔗及其
近缘属野生植物材料、杂交品种等，研究优良亲本
材料开花习性，使得各种优良亲本组合能够不断在
杂交育种和遗传研究中应用。目前，主要利用连锁
分析方法进行甘蔗基因定位研究，甘蔗高度连锁不
平衡，使关联分析方法能够较好地在甘蔗基因定位
研究中发挥作用。甘蔗基因定位结果将为甘蔗分子
标记辅助选择育种和基因图位克隆研究奠定基础。
作者贡献
吴建涛、杨俊贤是本研究的实验设计和实验研究的执行
人；吴建涛完成数据分析，论文初稿的写作；刘福业、齐永
文、邓海华参与实验设计，试验结果分析；杨俊贤、邓海华
是项目的构思者及负责人，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
本研究由广东省科技计划项目
(2009B020201002)
，国家
自然科学基金
(30800700)
和现代农业产业技术体系建设专
项资金
(CARS-20-1-4)
共同资助；同时感谢本单位吴文龙、
潘方胤、陈健文、陈月桂、谭佳娜、陈勇生、谢静以及北京
市农林科学院林业果树研究所胡广隆博士对论文写作的指
正与修改。
参考文献
Aitken K.S., Hermann S., Karno K., Bonnett G.D., McIntyre
L.C., and Jackson P.A., 2008, Genetic control of yield
related stalk traits in sugarcane, Theor. Appl. Genet.,
117(7): 1191-1203
Aitken K.S., Jackson P.A., and McIntyre C.L., 2006,
Quantitative trait loci identified for sugar related traits in a