玉米遗传多样性与杂种优势
发布:佚名 时间:2009-8-19 12:37:00 来源:京翰教育中心 录入:璇 人气:204
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摘要 杂种优势利用是玉米育种研究的重要内容。通过分析玉米种质的
遗传多样性可以划分杂种优势群，并在结合育种实践的基础上构建杂种优势模式。分子标记技术已成为分析
遗传多样性的重要工具。对不同分子标记系统的比较分析表明，SSR标记最适合种质的
遗传多样性分析。系谱分析方法、数量遗传学方法和分子标记技术是分析玉米杂种优势群的常用方法。利用分子标记技术并结合双列杂交和NC-II方法对中国玉米种质进行了有效划分。文章最后探讨了利用分子标记遗传距离预测杂种优势的可能性。
关键词：玉米
遗传多样性 杂种优势 分子标记
杂种优势利用是玉米育种研究的重要内容，其理论基础是杂种优势群和杂种优势模式。合理准确地划分杂种优势群，建立相应的杂种优势模式，才能有效地选配杂交组合。同时，玉米种质的扩增、改良与创新也必须遵循杂种优势群和杂种优势模式的原理，才能避免资源浪费，提高育种效率。杂种优势理论建立在遗传差异之上，因而种质的
遗传多样性研究是利用杂种优势的前提，有助于这些种质在育种实践中的有效利用。以往形态标记、系谱分析、配合力表现以及同工酶等方法相继被用于
遗传多样性研究，但都表现出一定的局限性。近年来，建立在以DNA结构多态性基础上的分子标记技术克服了传统标记的许多缺点，已发展成为
遗传多样性研究的重要工具。本文结合我们AMBIONET中国实验室近年来的研究结果，探讨了利用分子标记进行
遗传多样性分析，划分杂种优势群，以及预测杂种优势的可能性。
1 利用分子标记研究
遗传多样性
1.1 DNA分子标记
与传统的形态标记、细胞标记、生化标记相比，分子标记直接以DNA的形式表现，在植物的各个组织，各个发育时期均可以检测到，不受季节，环境的限制；数量极多，覆盖整个基因组；多态性丰富，自然存在许多变异；一些标记表现为共显性，能够鉴别出纯合和杂合基因型，从而提供较完整的遗传信息；并且几种主要作物都已建立了高密度的分子标记遗传图谱。当前已发展的分子标记可以分为基于DNA分子杂交技术的标记（如RFLP标记）和基于PCR技术的标记（如SSR、AFLP和RAPD标记）。
1.2
遗传多样性分析
在
遗传多样性研究中，各种类型的分子标记最终结果都表现为一定的条带形式，即相同大小片段位置上条带的“有”和“无”。对于共显性标记（RFLPs和SSRs），每个条带代表一个位点的一个等位基因，因此可以通过这些条带确定的等位基因频率差异来测算遗传距离（GD），如罗杰斯距离（RD）和改良的罗杰斯距离（MRD）。前者在分析相关种质的亲缘关系时非常有用；而后者还适用于杂种优势的研究。对于显性标记（AFLPs和RAPDs），条带与标记位点的等位基因间的对应关系不明确，因而可以通过材料间不相配的条带比例来确定遗传距离，如Nei-Li遗传距离（NLD）或者Jaccard遗传距离（JD）。另外，无论共显性或显性标记，都可以通过简单相配（SM）方法测算遗传相似性（GS），进而得到遗传距离。