用SSR标记检测杂交籼稻三系亲本的遗传差异

摘 要 随机选用分布于水稻（Oryza sativa L.）12条染色体上的110对引物，共筛选出26对具有多态性的SSR引物，对24份杂交籼稻三系亲本材料进行遗传多样性和亲缘关系分析. 全部24份亲本中共检测出116对等位基因，每个SSR引物可检测到的等位基因数目为2~7个不等，平均每对引物可以检测到4.4个等位基因. 多态信息量（PIC）的变动范围为0.068 9~0.803 6，平均PIC值为0.603 4；期望杂合度（He）的变动范围为0.081 6~0.829 8，平均值为0.616 9；多样性指数（I）变幅为0.173 2~1.791 3，平均为1.160 0. 对供试亲本材料根据遗传距离进行UPGMA聚类分析，结果表明，SSR微卫星标记可以将24份亲本材料分为3个大群，各组亲本间的遗传差异较大. 通过分子标记辅助育种, 可以有效地鉴定供试亲本材料之间的亲缘关系，分析预测新种质材料的遗传差异，可作为选育强优势组合杂交水稻的重要参考指标之一. 图2 表3 参24

    杂种优势利用是提高农作物产量的主要途径之一. 育种实践证明，充分了解亲本材料的遗传背景，合理选择杂交亲本配置强优势组合，是有效利用杂种优势的关键. 近年来，利用RAPD、RFLP等DNA分子标记技术对水稻、小麦、玉米亲本之间的遗传差异应用较多[1~3]. 然而，RAPD为显性标记，重复性、稳定性等问题仍需考证. RFLP在检测亲缘关系较近材料之间的多态性、对材料较少或仅需对少数位点快速检测时，又有不足之处[4]. SSR又称微卫星DNA标记(Microsatellite)，是一种新的DNA标记技术，具有多态性高、稳定性好、实验操作简单方便等特点，已广泛应用于DNA指
纹图谱构建、遗传关系分析、品种鉴定、分子标记辅助育种等领域[5~7]. SSR为共显性的遗传标记，在水稻基因组中的多态性高，因此广泛应用于水稻遗传多态性的研究. 李云海等利用微卫星标记分析检测了33份中国主要杂交水稻亲本材料的遗传差异，筛选出5对引物能够有效区分水稻雄性不育系和恢复系，同时对所有供试材料进行聚类分析，确定杂交水稻之间的亲缘关系，以评估其遗传多样性及利用现状[5].段世华等用SSR技术对主要的恢复系遗传差异进行检测分析，认为杂交稻恢复系遗传资源丰富，遗传差异较小，遗传背景单一[8]. 王忠安、彭锁堂等对我国主要杂交组合及其亲本进行了SSR分析，认为SSR标记可以有效鉴定亲本间亲缘关系，检测种子纯度，预测杂种优势等[9~10]. SSR目前也逐渐应用于多倍体杂种优势的研究中. 栾丽、涂升斌等利用SSR分子标记对同源四倍体与二倍体水稻进行多态性分析，初步揭示了同源四倍体水稻的基因组与二倍体水稻之间的遗传差异，并建立部分同源四倍体水稻指纹系统，为更进一步了解四倍体水稻杂种优势分子机理提供了依据[11~14]. 目前，应用SSR分子标记技术对我国生产上大量使用的杂交水稻三系核心亲本DNA指纹系统性的研究及杂种优势利用研究也正在陆续开展. 本研究利用SSR分子标记技术对我们培育出的部分新的杂交水稻三系亲本材料进行检测，分析新材料与其他生产上常用的籼稻亲本之间的遗传差异，区分不同材料的遗传背景，以期更好地利用分子标记辅助育种，提高选配强优势组合的预见性和育种效率.