分子标记在油茶研究中的应用

doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.06.011

摘要/Abstract

摘要： 近年来，分子标记技术发展快速，其在油茶研究中的应用也越来越广泛。由于分子标记具有高效、可靠等诸多优点，它的快速发展为油茶开展遗传多样性分析、品种鉴定、优良基因定位、分子辅助育种、遗传图谱构建等方面研究提供了一条快速有效的途径。综述了RAPD、AFLP、SSR、ISSR和SRAP等几种分子标记在油茶研究中的应用，并在此基础上分析了分子标记在油茶研究中存在的问题和今后研究工作的重点。

关键词: 分子标记, 油茶, 遗传多样性, 基因定位, 分子辅助育种

Abstract: Recently the molecular marker techniques develop rapidly and are widely used in studies of Camellia oleifera. Owing to advantages of high-efficiency and reliability with molecular marker technique, its rapid development offers fast and efficient measure in genetic diversity analysis, cultivar identification, valuable gene mapping, molecular marker-assisted selection and the construction of molecular genetic maps. The applications of several molecular marker techniques, i.e., RAPD, AFLP, SSR, ISSR and SRAP etc. in studying C. oleifera are reviewed. The current problems and the focuses in the future researches are also discussed while utilizing the molecular marker in studying C. oleifera.

Key words: molecular marker, Camellia oleifera, genetic diversity, gene mapping, molecular marker-assisted selection

董斌, 李荣喜, 黄永芳, 洪文泓, 谭莎. 分子标记在油茶研究中的应用[J]. 生物技术通报, 2015, 31(6): 74-80.

Dong Bin, Li Rongxi, Huang Yongfang, Hong Wenhong, Tan Sha,. Application of Molecular Markers in Studies of Camellia oleifera[J]. Biotechnology Bulletin, 2015, 31(6): 74-80.

参考文献

[1]李丽, 吴雪辉, 寇巧花. 茶油的研究现状及应用前景[J]. 中国油脂, 2010, 35(3)：10-14.
[2]国家油茶科学中心. 油茶高效实用栽培技术［M]. 北京：科学出版社, 2010.
[3]庄瑞林. 中国油茶［M]. 第2版. 北京：中国林业出版社, 2008.
[4]Grodzicker T, Williams J, Sharp P, et al. Physical mapping of temperature-sensitive mutations of adenoviruses[J]. Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology, 1975, 39：439-446.
[5]Williams JGK, Kubelik AR, Livak KJ, et al. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers[J]. Nucleic Acids Research, 1990, 18(22)：6531-6535.
[6]Welsh J, McClelland M. Fingerprinting genomes using PCR with arbitrary primers[J]. Nucleic Acids Research, 1990, 18(24)：7213-7218.
[7]解庆, 刘志红, 李周岐, 等. 基于RAPD分子标记与表型标记的柴松分类地位研究[J]. 林业科学研究, 2013, 26(2)：151-155.
[8]Wani GA, Mir BA, Shah MA. Evaluation of diversity in pea(Pisum sativum L. )genotypes using agro-morphological characters and RAPD analysis[J]. International Journal of Current Research and Review, 2013, 5(10)：17-25.
[9]Ibrahim MM, Aboud KA, Al-Ansary AMF. Genetic variability among three sweet basil(Ocimum basilicum L.)varieties as revealed by morphological traits and RAPD markers[J]. World Applied Sciences Journal, 2013, 24(11)：1411-1419.
[10]黄永芳, 陈锡沐, 雷治国, 等. 油茶种质资源RAPD分析I. DNA提取和PCR扩增条件建立[J]. 河南农业科学, 2004, (12)：22-25.
[11]黄永芳, 吴雪辉, 陈锡沐, 等. 引物对油茶种质资源聚类分析结果的影响[J]. 河南农业科学, 2005(10)：37-41.
[12]张云, 黄儒珠, 刘大林, 等. 油茶随机扩增多态 DNA条件的研究[J]. 福建林业科技, 2003, 30(2)：5-8.
[13]阙生全, 张芳. 油茶DNA提取及RAPD分析最佳反应体系的建立[J]. 安徽农业科学, 2008, 36(3)：902-903.
[14]陈永忠, 张智俊, 谭晓风. 油茶优良无性系的RAPD分子鉴别[J]. 中南林学院学报, 2005, 25(4)：40-45.
[15]张云. 油茶遗传多样性及遗传性状的RAPD分析［D]. 福州：福建师范大学, 2003.
[16]陈永忠, 王德斌, 刘欲晓, 等. 油茶雄性不育优良无性系选育研究[J]. 中南林业科技大学学报, 2011, 31(9)：1-6.
[17]谭晓风, 漆龙霖, 贺晶, 等. 山茶属植物油茶组与金花茶组的分子分类[J]. 中南林学院学报, 2005, 25(4)：31-34.
[18]黄永芳, 陈锡沐, 庄雪影, 等. 油茶种质资源遗传多样性分析[J]. 林业科学, 2006, 42(4)：38-43.
[19]Savva D, Depledge M, Atienzar F, et al. Optimized RAPD analysis generates high-quality genomic DNA profiles at high annealing temperature[J]. Biotechniques, 2000, 28(1)：52-54.
[20]Marc Z, Pieter V. Selective restriction fragment amplification：a general method for dna fingerprinting：European Patent EP 0534858［P]. 1993-3-31.
[21]Vos P, Hogers R, Bleeker M, et al. AFLP：a new technique for DNA fingerprinting[J]. Nucleic Acids Research, 1995, 23(21)：4407-4414.
[22]李凤鸣, 白玉娥, 张华新, 等. 分子标记在木本油料植物种质资源和育种研究中的应用[J]. 天津农业科学, 2010, 16(4)：20-25.
[23] Ley AC, Hardy OJ. Improving AFLP analysis of large-scale patterns of genetic variation-a case study with the Central African lianas Haumania spp.(Marantaceae)showing interspecific gene flow[J]. Molecular Ecology, 2013, 22(7)：1984-1997.
[24]张婷, 刘双青, 梅辉, 等. 湖北省不同地区油茶遗传多样性的AFLP分析[J]. 安徽农业科学, 2011, 39(23)：14070-14071, 14075.
[25]金龙, 刘冰, 周明善, 等. 油茶AFLP反应体系建立及其在遗传多样性研究上的应用[J]. 安徽农业大学学报, 2012, 39(4)：497-501.
[26]冯金玲, 杨志坚, 陈辉. 油茶芽苗砧嫁接体愈合过程AFLP分析[J]. 中南林业科技大学学报, 2012, 32(3)：141-146.
[27]黄永芳, 廖国春, 吴雪辉, 等. 一种适合AFLP分析的油茶DNA提取方法[J]. 广东林业科技, 2009, 25(1)：23-26.
[28] 张婷, 刘双青, 郭淑倩, 等. 油茶AFLP分子标记体系的建立[J]. 江苏农业科学, 2011, 39(2)：69-71.
[29] 彭婵, 李振芳, 陈慧玲, 等. 湖北油茶种质资源SSR分析[J]. 湖北林业科技, 2013, 42(5)：1-4.
[30] 黄勇. 小果油茶与普通油茶居群遗传结构及种间杂交渐渗[J]. 应用生态学报, 2013, 24(8)：2345-2352.
[31]罗兵, 孙海燕, 徐港明, 等. SSR分子标记研究进展[J]. 安徽农业科学, 2013, 41(12)：5210-5212.
[32] 范小宁, 林萍, 张盛周. 油茶SSR-PCR反应体系的优化研究[J]. 安徽农业科学, 2011, 39(23)：1409-1410.
[33] 刘冰, 金龙, 曹翠萍, 等. 油茶SSR-PCR反应体系建立与优化[J]. 安徽农业大学学报, 2011, 38(6)：858-862.
[34] Zietkiewicz E, Rafalski A, Labuda D. Genome fingerprinting by simple sequence repeat(SSR)-anchored polymerase chain reaction amplification[J]. Genomics, 1994, 20(2)：176-183.
[35] 桂富荣, 郭建英, 万方浩. ISSR分子标记在入侵植物研究中的应用[J]. 应用生态学报, 2007, 18(4)：919-927.
[36] 张国武, 钟文斌, 谭晓风, 等. 油茶优良无性系ISSR分子鉴别[J]. 林业科学研究, 2007, 20(2)：278-282.
[37]温强, 雷小林, 叶金山, 等. 油茶高产无性系的ISSR分子鉴别[J]. 中南林业科技大学学报, 2008, 28(1)：39-43.
[38]于小玉, 喻方圆, 刘建兵, 等. ISSR在油茶品种鉴别和遗传多样性分析中的应用[J]. 南京林业大学学报, 2013, 37(1)：61-66.
[39]代惠萍, 赵桦, 贾根良, 等. 油茶品种ISSR指纹图谱数据库的建立[J]. 西北农业学报, 2013, 22(9)：101-107.
[40]代惠萍, 赵桦, 吴三桥, 等. 秦巴山区油茶品种遗传多样性的ISSR分析[J]. 西北林学院学报, 2014, 29(2)：107-111.
[41]王保明, 陈永忠, 谭晓风. 应用ISSR分析油茶无性系的遗传多样性[J]. 东北林业大学学报, 2008, 36(6)：19-23.
[42]彭继庆, 曹福祥, 范海燕. 博白大果油茶遗传多样性的ISSR研究[J]. 中南林业科技大学学报, 2013, 33(7)：62-66.
[43]刘海龙, 马锦林, 张日清, 等. 11份山茶属植物亲缘关系的ISSR分析[J]. 经济林研究, 2012, 30(4)：87-90.
[44]范海艳, 曹福祥, 彭继庆, 等. 博白大果油茶ISSR-PCR反应体系的建立与优化[J]. 中南林业科技大学学报, 2011, 31(4)：97-103.
[45]杨翠芳, 陈伯伦, 黄诚梅, 等. 大果油茶基因组DNA提取及ISSR反应体系建立[J]. 南方农业学报, 2011, 42(3)：233-235.
[46]李国帅, 曹福祥, 彭继庆, 等. 野生小果油茶ISSR-PCR反应体系的建立与优化[J]. 中南林业科技大学学报, 2014, 34(4)：36-42, 49.
[47] Li G, Quiros CF. Sequence-related amplified polymorphism(SRAP), a new marker system based on a simple PCR reaction：its application to mapping and gene tagging in Brassica[J]. Theoretical and Applied Genetics, 2001, 103：455-461.
[48]徐操, 赵宝华. SRAP分子标记的研究进展及其应用[J]. 生命科学仪器, 2009, 7(4)：24-27.
[49]史倩倩, 王雁, 周琳, 等. SRAP分子标记在园林植物遗传育种中的应用[J]. 生物技术通报, 2011(11)：74-78, 87.
[50]张婷, 吕明治, 董妍玲, 等. 油茶SRAP-PCR反应体系的建立与引物筛选[J]. 安徽农业科学, 2010, 38(17)：8882-8885.
[51]吴莺莺, 彭方仁, 郝明灼, 等. 油茶SRAP-PCR反应体系的建立[J]. 南京林业大学学报, 2011, 35(5)：112-116.
[52]孙佩光, 奚如春, 钮世辉, 等. 油茶SRAP-PCR反应体系的建立和优化[J]. 基因组学与应用生物学, 2010, 29(6)：1192-1199.
[53]祝全东, 张党权, 李晓云, 等. 油茶SRAP标记的PCR体系建立与优化[J]. 中南林业科技大学学报, 2010, 30(3)：57-62.
[54] 郑婷婷, 林萍, 王开良, 等. 油茶SRAP-PCR反应体系的优化[J]. 林业科学研究, 2010, 23(2)：302-307.
[55]王鹏良, 吴幼媚, 蔡玲, 等. 油茶岑软3号组培苗遗传稳定性SRAP分析[J]. 林业科技开发, 2012, 26(6)：17-19.
[56]范小宁, 林萍, 张盛周. 油茶控制授粉子代遗传多样性的SRAP分析[J]. 华北农学报, 2011, 26(S)：11-17.
[57]黄勇. 基于SRAP分子标记的小果油茶遗传多样性分析[J]. 林业科学, 2013, 49(3)：43-50.
[58]杨扬, 洪亚辉, 黄勇, 等. 西南地区小果油茶群体遗传多样性的SRAP分析[J]. 湖南农业科学, 2011, 13：1-4.
[59]彭邵锋, 张党权, 陈永忠, 等. 14个油茶良种遗传多样性的SRAP分析[J]. 中南林业科技大学学报, 2011, 31(1)：80-85.
[60]林萍, 姚小华, 王开良, 等. 油茶长林系列优良无性系的SRAP分子鉴别及遗传分析[J]. 农业生物技术学报, 2010, 18(2)：272-279.
[61]韩欣, 张党权, 王志平, 等. 基于SRAP的赣南油茶良种分子鉴别研究[J]. 中南林业科技大学学报, 2012, 32(3)：147-151.
[62]王敏, 董邵云, 张圣平, 等. 黄瓜果实品质性状遗传及相关基因分子标记研究进展[J]. 园艺学报, 2013, 40(9)：1752-1766.
[63]袁长春, 刘锴栋, 黎海利, 等. 分子标记在荔枝研究中的应用进展[J]. 广东农业科学, 2013, 40(13)：152-155.
[64]胡芳名, 谭晓风, 石明旺. 油茶种子cDNA文库的构建[J]. 中南林学院学报, 2004, 24(5)：1-4.
[65]谭晓风, 胡芳名, 谢禄山, 等. 油茶种子EST文库构建及主要表达基因的分析[J]. 林业科学, 2006, 42(1)：43-48.
[66]陈英, 江香梅, 张露, 等. 基于油茶组59万条EST序列的转录组学初步分析[J]. 林业科学, 2011, 47(2)：161-163.
[67]Xia EH, Jiang JJ, Huang H, et al. transcriptome analysis of the oil-rich tea plant, Camellia oleifera, reveals candidate genes related to lipid metabolism[J]. PLoS One, 2014, 9(8)：e104150.
[68]林萍, 曹永庆, 姚小华, 等. 普通油茶种子4个发育时期的转录组分析[J]. 分子植物育种, 2011, 9(4)：498-505.
[69]Huang H, Shi C, Liu Y, et al. Thirteen Camellia chloroplast genome sequences determined by high-throughput sequencing：genome structure and phylogenetic relationships[J]. BMC Evolutionary Biology, 2014, 14：151.
[70]Dinari A, Niazi A, Afsharifar AR, et al. Identification of upregulated genes under cold stress in cold-tolerant chickpea using the cDNA-AFLP approach[J]. PLoS One, 2013, 8(1)：e52757.
[71]谢一青, 黄勇, 卓仁英, 等. 油茶cDNA-AFLP技术反应体系建立的研究[J]. 分子植物育种, 2013, 11(5)：611-616.
[72]Liu C, Yuan D, Zhang X, et al. Isolation, characterization and mapping of genes differentially expressed during fibre development between Gossypium hirsutum and G. barbadense by cDNA-SRAP[J]. Journal of Genetics, 2013, 92(2)：175-181.
[73]Bradbury D, Smithson A, Krauss SL. Signatures of diversifying selection at EST-SSR loci and association with climate in natural Eucalyptus populations[J]. Molecular Ecology, 2013, 22(20)：5112-5129.