题SCoT分子标记及其应用
摘要：SCoT标记是一种新型的目的基因分子标记，显著特点为能获得与性状联系紧密的目的基因以及对性状进行跟踪，具有传统DNA分子标记不存在的优点。本文概述了SCoT标记的原理、引物设计、SCoT-PCR扩增及扩增产物的检测及其特点，并从SCoT-PCR反应体系建立与优化、种质资源遗传多样性与亲缘关系分析、种质鉴定与指纹图谱构建、 基因差异表达与分子遗传连锁图谱构建等方面总结了SCoT标记的应用进展。此外，对SCoT标记的发展前景进行展望。
关键词：SCoT；遗传多样性；种质鉴定；图谱构建
一、文献综述
随着结构和功能基因组学的飞速发展，DNA分子标记技术已经不再局限于传统的随机标记。目前，按照Andersen和Luuml;bberstedt以不同分子标记技术产生的分子标记的基因组来源为依据，将分子标记分为三类：随机DNA分子标记、目的基因分子标记和功能性分子标记[1]。由于功能性分子标记的开发需要知道已鉴定出功能的基因序列信息，因而它尚没有被广泛开发出，只限于少数几种植物当中[1]。目前应用最广泛的几种DNA分子标记技术如随机扩增多态性DNA标记(RAPD,random amplified polymorphic DNA）、扩增片段长度多态性(AFLP，Amplified Fragment Length Polymorphism)等都属于传统的随机DNA分子标记，得到的位点一般与目标性状基因距离较远，不能很好地与目标性状连锁[2]，导致它在应用上和目标之间产生一定偏差，这对它的应用有一定的限制。
目标起始密码子多态性(SCoT,start codontargeted polymorphism)标记是DC.Y.Collard和J.Mackill[3]于2009年新开发的一种目的基因分子标记。这种标记的特点是能获得与性状联系紧密的目的基因以及对性状进行跟踪，具有操作简单、多态性高、遗传信息丰富、成本低廉、引物通用性强等优点[1]，可作为基因的传统分子标记技术的有效补充。SCoT分子标记技术已广泛应用于多种植物和多方面领域的研究。在植物种质资源遗传多样性与亲缘关系分析、种质鉴定和指纹图谱构建、基因差异表达和分子图谱构建等方面均取得了巨大的进展[4]。本文对SCoT标记及其应用现状进行综述。
SCoT分子标记技术
SCoT分子标记技术的原理
一系列研究表明，基因的起始密码子的附近序列具有高度保守性。SCoT标记的单个引物是根据基因中的起始密码子ATG翻译起始位点侧翼区域的保守性来设计的。SCoT引物与RAPD、ISSR的引物相同，都为单引物，并且它们的作用大致相同，同时起到作为上下游引物的作用。不同点在于RAPD的单引物很短（10bp），因而它的特异性差，随机性强；ISSR的单引物能够结合在基因组上的两个反向重复序列位点上，因此能扩增出介于DNA上两个反向重复序列位点之间的序列[5]。而SCoT单引物可同时结合在双链DNA的正负链上的ATG翻译起始位点区域，从而扩增出两结合位点之间的序列[4](图 1)。
接着通过聚合酶链式反应（PCR）产生DNA分子标记，再进行琼脂糖凝胶电泳和染色使DNA分子标记可视化。
图 1 SCoT分子标记的原理示意图[3]
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