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分子标记技术在莲研究中的应用与进展

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#楼主# 2020-7-3

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莲属于山龙眼目莲科莲属,是一种多年生水生植物。目前,莲属在世界上仅存在两个种:亚洲莲和美洲黄莲。莲具有多种价值,其果实–莲子和地下茎–莲藕既可食用又可入药,莲花的花色艳丽,姿态优雅,深受大众喜爱,与花中之王牡丹、花中之魁梅花等并列为我国的十大名花。莲作为我国重要的水生经济作物,对其研究主要集中在品种分类、生长发育、生理特征、遗传育种等方面。

我国莲研究起步相对较早,最初采用传统的形态学、细胞学等方法进行分类、生长发育、品种鉴定及育种等方面的研究。随着分子生物学技术的不断发展,逐渐深入到分子水平,研究内容包括莲基因组测序、莲遗传图谱的构建、莲种质资源的鉴定与保存、莲系统进化及遗传多样性研究、莲重要基因的挖掘与功能验证等,对莲产业的发展有重大的意义。因此,在汉斯出版社《植物学研究》期刊中,有论文介绍了现阶段常用的几种分子标记技术在莲研究中的应用现状,并对其应用前景进行了展望。

近年来,随着测序技术的快速发展,基于莲基因组序列开发了大量的分子标记,为莲生物学研究奠定了重要的理论基础。目前针对莲分子标记的使用中存在的主要问题及提出的建议如下:

加强DNA指纹图谱技术在莲品种鉴定方面的应用。DNA指纹图谱作为新品种评审的重要依据之一,对莲品种的精确鉴定具有重要的实用价值。因此,应该加强对不同莲品种DNA指纹图谱的绘制,进一步丰富DNA指纹图谱库。同时加大测试品种数目,提高品种鉴定的准确度。

大新型SNP分子标记的开发。21世纪初,莲基因组信息的不完善在很大程度上限制了莲的分子研究,此后随着莲全基因组测序完成及二代、三代测序技术的兴起,莲的分子研究取得了重大突破。。因此可以利用全基因组重测序对莲品种进行测序,开发覆盖全基因组的SNP分子标记进行分析,有望得到更全面、更准确的分析结果。

构建更高密度遗传连锁图谱,并加强不同遗传图谱的整合。遗传连锁图是基因组学研究和数量性状位点QTL定位的基础,同时也是目的基因定位与克隆、遗传育种等研究的重要工具。因此需加大力度开发大量密度高、多态性强的分子标记用于构建高饱和密度的莲遗传连锁图谱,同时还可以进行不同遗传图谱的整合构建更高质量的遗传连锁图。

开发与功能基因连锁的分子标记,加强农艺性状的QTL定位和基因挖掘研究,进行分子辅助选育工作。。因此,可以从功能基因入手,开发与功能基因紧密连锁或者在功能基因中的分子标记,将该类分子标记用于筛选杂交亲本材料,直接筛选出优质、高产、抗病等具有优良品质的莲新品种。

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