基于RFLP的植物遗传育种研究

基于RFLP的植物遗传育种研究

摘 要：RFLP自上世纪80年代被提出后一直沿用至今，其作为遗传标记技术，在植物遗传育种中得到了广泛的应用，其与早期的形态学相比有着诸多的优点，尤其是在生化标记以及细胞学标记上体现的极为明显。经过长时间的发展，其现今在的遗传育种研究中已经占据了极为重要的位置。基于此，本文着重从遗传多态性分析、细胞质遗传研究、基因定位以及外源染色体鉴定四个方面对植物遗传育种中RFLP的应用进行了分析，以此来供相关人士交流参考。

关键词：RFLP；植物遗传育种；育种研究

引言

RFLP是限制性片段长度多态性的英文简称，其在对遗传育种分析研究时不会受到发育阶段、显隐性关系以及数量的影响，同时在检测上也非常简便，因此该技术短时间内就迅速得到了发展，现今已经应用于多个领域，因为其本身存在的优势较多，所以在植物遗传育种的研究过程中仍然起着不可或缺的作用。

一、植物遗传育种中RFLP的应用

（一）遗传多态性分析

植物在生长的过程中容易遭到大量病害的侵蚀，如果遗传资源过于单一，直接就会致使植物减产。比如上世纪70年代末期发生在美国南部地区的玉米叶枯病，直接导致大量的玉米遭到了侵蚀，致使玉米产量受到了严重的影响，出现该问题的根本原因就是遗传的资源过于单一。为了避免类似事件再次出现，提升植物对流行病害的抵抗能力，必须要保证品种资源的多样性[1]。此过程就需要使用RFLP技术对植物已知位点上的异态品系进行保存分析，确保品种的多样性。周清、毛龙等再对栽培稻以及高秆野生稻进行分析时，使用了RFLP技术对其进行了多样性差异分析。此外，在使用RFLP技术对玉米进行研究时，有人利用3种限制性内切酶对3个通过自交而成的DNA进行酶解，同时使用36个克隆的CDNA进行杂交，经对结果分析研究之后，得出有28个克隆在同一酶上呈现出了多样性，因此可以说明玉米中存在有大量的RFLP。McCouch在研究水稻时，使用8种酶对由三个水稻杂交而成的DNA进行酶解，采用13个单拷贝探针对其进行检测，检测结果显示在水稻内并没有检测出较多的多样性品种。对经过远缘杂交而成大豆品种研究时，将随机克隆的DNA基因组作为探针，选择300个探针，经检测发现，多样性的品种仅有60个，占探针的20.00%。

（二）细胞质遗传研究

在研究细胞质的遗传时，早期经典的研究方法常会由于自然体突变的频率极低而且筛选突变体的程序过于复杂而受到制约，同时对于部分突变体，其在遗传传递过程中本身就处于劣势，比如叶绿体异常突变体等[2]。而RFLP技术在对突

变体检测时，直接检测的是出现自然变异的DNA序列，因此在检测时检测人员仅需要对DNA探针或者限制酶进行筛选做好分子标记即可。所以对于一些杂交品种后代的细胞质遗传以及不同种属植物的变异突变体进行鉴定时，具有极高的灵敏性以及灵活性，因此其可以有效应用于对细胞质遗传的研究。在进行质体的遗传性研究时，有人在矮牵牛以及烟草的研究中验证了质体低频率的遗传现象，同时还选取了前人在该领域研时使用较为普遍的月见草属作为研究对象，经过研究发现，Oe odorata以及Oenothera bertheriana 的质体表现出了其遗传的方式为母系遗传。

（三）基因定位

对于野生种、老品种以及原始种来讲，其中的基因资源较为丰富，比如一些抗逆基因以及抗病基因等。使用传统的方法对这些基因转移有着较大的难度，因为其难以实现基因资源中目标基因的转移，但使用RFLP技术便可以有效解决这一问题，其可以对目标基因进行准确的标记定位，然后通过回交、杂交以及组培等方式便可以有效地转移目标基因，将目标基因的DNA片段植入到栽培的品种内，达到改良品种的目的。刘玉梅等将雄性不育的甘蓝显性基因使用RFLP技术定位到了第8条染色体和第1条染色体上。郑康乐等建立了RAPD与RFLP标记的紧密连锁图以及籼稻品种红脚占的抗稻瘟病基因，其主要是通过一组水稻抗稻瘟病近等位基因系来实现[3]。

（四）异源染色体的鉴定

绝大多数的物种都是不能杂交的，但是如果两个物种之间的染色体成分同源性过大，就可以利用体细胞杂交的方式对染色体片段或者单个染色体进行置换，进而将使用常规方法不能完成的特征融合整合到一起，培养出集合多种植物特征于一体的新型植物[4]。现今RFLP技术已经广泛应用于鉴别杂种后代的异源染色体，由于细胞学技术在该方面存在一定的劣势，因此可以通过RFLP技术对遗传基因进行标记，从而有效地实现对染色体的检测。现今已经有大量的科研人员加入到了对水稻、大麦等植物的研究当中。翁跃进等鉴定小麦花药培养的代换系时，使用小麦6个部分的同源群以及12个长短臂上对36个RFLP分子进行标记，最终鉴定结果显示该代换系是顶芒山羊草4M（4D）异代换系。马淅新等使用已经在小麦第6条染色体片段上定位的RFLP探针了PST371，PSI113进行了Southern研究，经过进一步的研究之后，得出了该品系GN22、GN21是普通小麦6A（6V）簇毛麦代换系。

二、结束语

RFLP技术具有检测方便、准确以及快速等多种优点，因此刚开始应用就得到了广泛的推广。同时遗传研究人员也要认识到虽然其在遗传育种研究上有着举足轻重的作用，但是仍然存在有较多的不足之处需要改进，比如检测时需要较多的DNA样品，同时需要花费较大的物力，所以研究人员也不能止步于此，还应该在未来的研究过程中不断对该技术进行优化，以提升其整体的检测效率，进而实现自身行业的长足发展。

参考文献

[1]张琼琼，黄兴如，郭逍宇.基于T-RFLP技术的不同水位梯度植物根际细菌群落多样性特征分析[J].生态学报，2016，36（14）：4518-4530.

[2]张宏平，张晋元，刘群龙.我国柿子种质资源的优势及遗传育种研究进展[J].黑龙江农业科学，2016（9）：149-151.

[3]拉扎特·艾尼瓦爾.遗传标记的发展及其在家畜遗传育种中的应用研究[J].农家致富顾问，2015（24）：103-104.

[4]张超，周衍平，ZHANGChao，等.基于创新情境下的植物新品种保护问题及对策研究[J].山东科技大学学报（社会科学版），2016，18（2）：73-79.