溲疏转录组SSR分析及分子标记的开发文献综述

 2022-04-03 22:44:09

文献综述

1研究背景

1.1.溲疏种质资源利用现状

溲疏属(Deutzia)隶属于虎耳草科(Saxifragaceae)绣球花亚科(Hydrangeoideae),多为落叶灌木,约60余种,分布于温带东亚、墨西哥及中美[1]。我国的溲疏属种质资源丰富,共53种(其中2种为引种或已归化种)1亚种19变种,在各省区都有分布,但以西南部最多。溲疏常生于沟谷、林缘及岩石缝中,普遍喜光、稍耐荫,且具有耐寒、耐瘠薄、适应性强的特点。溲疏属植物株型优美,花色清丽,团簇的圆锥花序或聚伞花序醒目灿烂,具有极好的观赏价值,是花境优良的背景材料,也可丛植在草坪、路边、山坡及林缘,或应用在花篱及岩石园中[2]。经研究发现,溲疏还具有良好的生态功能,可促进生态系统内养分的高效循环,维持当地授粉昆虫的种群。除此之外,溲疏还具有较高的经济价值,其根、叶、果均可药用,具有清热利尿、补肾截疟的功效,主治感冒发热、小便不利、夜尿、疟疾等[3]。溲疏属植物观赏性强、经济价值高,是一类极具开发价值的优良树种,在城市园林绿化和生态保护中具有广阔的应用前景。

然而,目前国内的溲疏属相关研究还十分有限,对溲疏属的研究多在形态、生理、细胞学层面上进行,而未深入分子学层面,鲜有分子标记学的相关研究。受研究水平的限制,形态学标记无法满足溲疏的种类鉴别需求,溲疏属植物的种质资源未能得到合理利用,现阶段仍存在鉴别困难、家底不清、种类混杂、育种进程缓慢等问题。

1.2 SSR的概念及应用

SSR(Simple Sequence Repeat,简单重复序列)又称为微卫星(Microsatellite),是一种十分高效的分子标记,具有多态性丰富、突变率高、重复性好、共显性、操作简单等优点,在亲缘关系分析、杂种鉴定、遗传多样性研究、连锁图谱构建等方面具有巨大潜力。SSR标记依据来源不同可分为两类:表达序列标签SSR(EST-SSR)和基因组SSR(gSSR)。gSSR位于基因组的编码区和非编码区,其主要缺点是开发周期长、成本高,开发过程复杂。EST-SSR基于转录序列开发,开发成本较低、效率高且通用性较好,且方便鉴定功能基因[4]。因此,与构建基因组文库开发gSSR相比,从EST序列中开发SSR引物可省去传统方法繁琐的克隆和测序等步骤,效率高、成本低;由于EST标记来自保守的转录区,故在相关物种间具有较好的通用性和转移性;EST是表达基因的一部分,若一个EST标记与某个性状相关,那么此EST可能与控制此性状基因紧密连锁,为控制重要表型性状的等位基因进行鉴定提供可能。作为一种容易开发和使用的新型SSR分子标记,近年来,EST-SSR分子标记已在多种观赏植物中被成果开发。

1.3 溲疏属植物EST-SSR分子标记开发

目前,尚没有开发溲疏属植物的SSR分子标记,仅靠形态标记对溲疏属植物进行区分、鉴定十分困难,这对今后溲疏属种质资源的开发与利用十分不利。构建溲疏SSR分子标记,将为溲疏属植物的遗传研究提供可靠依据;利用所开发标记研究溲疏的亲缘关系将为溲疏属植物的分类、鉴定提供更多的科学证据,为溲疏的新品种培育及良作推广应用提供帮助。本研究将基于前人测得的转录组数据,以收集到的溲疏种及品种作为实验材料,首次建立溲疏EST-SSR分子标记,并根据筛选出的EST-SSR分子标记分析溲疏种质遗传多样性,构建18个溲疏种及品种的DNA指纹图谱。

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