草莓不同品种的SSR分子标记文献综述

 2022-08-05 16:02:20

草莓不同品种的SSR分析研究进展

摘要：随着大规模基因组测序的发展，公共序列数据库集中了大量可用的ES 序列，从公共数据库获得EST 序列开发 EST-SSR 标记是一种非常快速、高效的方法。 这种方法已经被越来越多的果树研究者用来开发 EST-SSR 标记，并在遗传多样性、亲缘关系、功能基因定位、遗传作图中得到应用。草莓相对于其他果树甚至蔷薇科果树开发并发表的 SSR标记数目较少，功能性EST-SSR标记更少，因此有必要开发大量的EST-SSR标记，丰富草莓SSR标记数目，为草莓基因组学研究及育种提供帮助。

关键词：草莓;SSR;EST;分子标记

引言

文献综述的目的主要是通过对草莓的SSR分析相关文献全面、概括地梳理学术领域该问题前人所研究发表的观点和方法，避免重复先前的研究成果，并从中找出可行性，在相关方面进行创新性研究。

本文献综述的文献主要来源为中国知网，以及果树学报等期刊。

1.理论与研究前景

SSR是Simple Sequence Repeat的缩写，意思是简单重复序列标记，是以PCR技术为核心的DNA分子标记技术，或称微卫星序列标记(Micro satellitesequence，MS)，或短串联重复标记(Short Tandem Repeat，STR)。微卫星是由DNA复制或修复过程中DNA滑动和错配或者有丝分裂、减数分裂期姐妹染色单体不均等交换引起的。微卫星的突变率在不同物种、同一物种的不同位点或同一位点的不同等位基因间存在很大差异。尽管微卫星 DNA分布于整个基因组的不同位置，但其两端序列多是保守的单拷贝序列，根据这两端的序列设计一对特异引物，通过PCR技术将期间的核心微卫星DNA序列扩增出来，利用电泳分析技术就可以得到其长度的多态性，此即 SSR标记的原理。SSR标记具有高度重复性、丰富的多态性、共显性、高度可靠性等优点。

栽培草莓经济价值高，但遗传基础狭窄，尤其在营养生长阶段，品种表型非常相似，育种者肉眼很难分辨基因型的差异，且表型与环境条件和栽培措施有关，必须借助辅助手段进行判断，如以DNA为基础的分子标记。几种不同的分子标记 RAPD（Random Amplified Polymorphic DNA）、ISSR（Inter-Simple Sequence Repeat）、AFLP（AmplifiedFragment Length Polymorphism）已被用于草莓品种的鉴定，但它们在重复性或可操作性方面有一定局限性。简单序列重复简称 SSR，是一类由几个（多为1~6个）碱基为单位串联重复的DNA序列。SSR 标记可分为基因组SSR和EST-SSR，前者来源于基因组序列，后者来自比较保守的转录区。传统的基因组 SSR 标记开发不但费时、费力，且开发成本较高。EST是从随机选择的 cDNA 克隆中获得的cDNA序列片段，代表一个完整基因的一部分。通过搜索含有SSR的EST开发SSR标记是一条快速、有效和廉价的途径。因此，开发 EST-SSR标记，对于草莓品种的鉴定、改良以及亲缘关系分析具有重要意义。SSR标记因其可靠、稳定、重复性好、灵敏度高、呈共显性，已广泛应用于草莓遗传多样性等研究。EST为表达序列标签，是来源于一定环境（正常生长或逆境胁迫等）一定组织（根、茎、叶、花、果等）一定长度（20~700 bp 不等）的cDNA 片段。目前，已发表的草莓属SSR标记数目约250个，这些标记90%来源于基因组文库，GenBank序列，10来源于 EST。与普通SSR 相比，EST-SSR 是功能基因的序列，可以开发高质量标记的比率较多；开发过程简单、成本低廉；代表了一种有功能的基因，与表型连锁的可能性更大。随着大规模基因组测序的发展，公共序列数据库集中了大量可用的ES 序列，从公共数据库获得EST 序列开发 EST-SSR 标记是一种非常快速、高效的方法。 这种方法已经被越来越多的果树研究者用来开发 EST-SSR 标记，并在遗传多样性、亲缘关系、功能基因定位、遗传作图中得到应用。

2.文献综述

草莓（Fragariatimes;ananassaDuch.）是蔷薇科（Rosaccae）草莓属（Fragaria）多年生草本植物。据不完全统计，目前全世界草莓属植物约50种，其中，中国产7—9种。由于草莓属植物品种数量繁多，种间形态差异较小，同时品种名称与地方俗名的混用，均使传统的研究方法已无法对草莓属植物种间的亲缘关系做出更为准确分析，而EST-SSR标记的开发则为该方面的研究提供了一种全新的手段。到目前为止，尽管已有少量关于草莓EST-SSR分子标记建立的研究报道，但其仅在对部分 EST 序列分析的基础上开发了EST-SSR 标记，而所开发的 EST-SSR 位点在基因组上存在的真实性缺乏测序验证，更没有对所开发真实 EST-SSR 标记的可利用性进行分析。草莓相对于其他果树甚至蔷薇科果树开发并发表的 SSR标记数目较少，功能性EST-SSR标记更少，因此有必要开发大量的EST-SSR标记，丰富草莓SSR标记数目，为草莓基因组学研究及育种提供帮助。本研究主要利用多个草莓品种进行SSR分析，通过SSR分析了解并区分不同草莓品种之间的差异，在前人的研究的基础上深入了解草莓品种间的细微差异。

目前国内外对于草莓SSR分析的研究成果也多集中在EST-SSR分子标记领域，许多研究都致力于开发新的EST-SSR标记来更好的区分草莓属种间遗传性状的差异。王静（2011），王壮伟（2011），韩柏明(2012)都曾发表相关的研究成果来帮助草莓的分类与育种发展。王壮伟等（2011）发表了《38个欧美草莓栽培品种SSR指纹图谱的构建》，建立草莓品种指纹图谱数据库，从而对不同草莓品种进行分子鉴定，以早光、因都卡、达赛莱克特、森加拉等38个欧美草莓栽培品种为试材，利用8％非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳进行扩增产物检测。通过对各种影响因素不同浓度梯度的比较，得出优化的SSR扩增反应体系，从44对引物中筛选出带型清晰、多态性丰富的10条SSR引物。最终确定了4对SSR引物作为核心引物对8个草莓品种进行了分子图谱的构建，29个草莓品种可以完全与其他品种区分开。

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