分子标记在绣球属育种中的应用研究进展.pdf

西北林学院学报2022 37 4 173 180 Journal of Northwest Forestry University doi 10 3969 j issn 1001 7461 2022 04 23 分子标记在绣球属育种中的应用研究进展 收稿日期 2021 06 14 修回日期 2021 11 11 基金项目 中央高校基本科研业务费 2015ZCQ YL 03 YX2013 05 作者简介 陆泓锦 研究方向 园林植物资源与育种 E mail Luhongjin bjfu edu cn 通信作者 蔡 明 博士 副教授 研究方向 园林植物资源与育种 E mail mingcai82 bjfu edu cn 陆泓锦1 吴宜静1 张一鸣1 续 言1 王 露1 赵天祎1 章 寒1 蔡 明1 杨玉勇2 张启翔1 1 花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室 国家花卉工程技术研究中心 城乡生态环境北京实验室 园林环境教育部工程研究中心 林木花卉遗传育种教育部重点实验室 北京林业大学 园林学院 北京 100083 2昆明杨月季园艺有限责任公司 云南 昆明 650500 摘 要 绣球属植物花期长 花色丰富 是重要的切花 盆花和园林绿化植物 我国是绣球属种质资 源分布中心 但育种技术落后 缺少具备市场竞争力的自育品种 分子标记技术可辅助定向改良观 赏性状 缩短育种周期 已成为观赏植物育种的重要手段 研究总结了近年来常用分子标记技术在 绣球属植物种植资源鉴定与评价以及分子标记辅助育种中的应用 并展望新一代测序技术应用前 景 如提高资源评价与鉴定的准确性 发掘与观赏性状紧密连锁分子标记 提高育种后代选择效率 缩短育种周期等 为绣球属种质资源保护与有效利用提供参考 关键词 绣球属 种质资源 育种 分子标记 中图分类号 S722 3 文献标志码 A 文章编号 1001 7461 2022 04 0173 08 Research Progress on M olecular M arkers of Hydrangea Genus LU Hong jin1 W U Yi jing1 ZHANG Yi ming1 XU Yan1 W ANG Lu1 ZHAO Tian yi1 ZHANG Han1 CAI M ing1 YANG Yu yong2 ZHANG Qi xiang1 1 Beijing Key Laboratory of Ornamental Plants Germplasm Innovation National Engineering Research Center for Floriculture Beijing Laboratory of Urban and Rural Ecological Environment Key Laboratory of Genetics and Breeding in Forest Trees and Ornamental Plants of M inistry of Education School of Landscape Architecture Beijing Forestry University Beijing 100083 2 Kunming Yang Chinese Rose Gardening Co Ltd Kunming Yunnan 650500 China Abstract The genus Hydrangea has a long blooming period and rich color It is an important cut flower potted flower and garden plant China is the center of germplasm resources distribution of genus Hydran gea but there is a lack of self bred varieties with market competitiveness and the breeding technology is backward M olecular markers can assist in directional improvement of ornamental traits and shorten the breeding cycle which has become an important means of ornamental plant breeding This paper summa rized the applications of some commonly used molecular marker techniques in the Hydrangea resource i dentification evaluation and assisted breeding in recent years and the application of a new sequencing tech nology was prospected from the aspects of improving the accuracy of resource evaluation and appraisal de veloping chain molecular markers that were closely connected to ornamental characteristics improving the efficiency of breeding offspring and shortening the breeding period The results provide references for the conservation and effective utilization of Hydrangea resources Key words Hydrangea genetic resource breeding progress molecular marker 绣球 Hydrangea macrophylla 又名八仙花 紫阳花 是虎耳草科绣球属植物 1 绣球属植物花 序硕大 花色丰富 观赏价值极高 可作为切花 盆 花 园林绿化材料应用 深受世界各国人们喜爱 2 我国是绣球属种质资源分布中心 但资源利用率低 目前国内生产与应用的品种多引自国外 缺少具备 市场竞争力的自育品种 且育种技术落后 因此需要 对绣球种质资源进行系统的收集与研究 改善育种 技术 提高利用率 分子标记是根据基因组DNA存在丰富的多态 性而发展起来的可直接反映生物个体DNA水平上 的差异的一类新型的遗传标记 它是继形态学标记 细胞学标记 生化标记之后最为可靠的遗传标记技 术 通常所说的分子标记是指以DNA多态性为基 础的遗传标记 可以分成以下3类 第1类是以分 子杂交为核心的DNA分子标记 RFLP 第2类是以 聚合酶链式反应 PCR 为核心的DNA分子标记 RAPD SSR ISSR AFLP SCAR STS等 第3类 是一些新型分子标记如SNP InDel CNV SV等 常见的分子标记名称以及定义如表1所示 DNA 分子标记在种质资源鉴定与分子育种等方面具有广 阔的应用前景 自20世纪80年代引入分子标记以 来 育种研究得到了深度上的扩展和步骤上的简 化 4 分子标记数量丰富 遗传稳定 多态性高 多为 共显性 不仅广泛应用于植物种质鉴定与评价 5 植 物遗传多样性 6 亲缘关系鉴定 7 杂交后代鉴 定 8 重要性状基因定位以及分子标记连锁图的构 建 9 等方面的研究 已成为观赏植物种质资源鉴定 与评价 重要性状遗传规律分析 缩短育种周期 定 向改良观赏性状和杂交后代早期鉴定与选择的重要 手段 本研究整理了不同分子标记技术应用于绣球 属植物研究的情况 为绣球属植物资源评价与利用 奠定基础 表1 常见分子标记名称及定义 Table 1 Commonly used molecular marker names and definitions 缩写分子标记名称英文名称 RFLP限制性片段长度多态性技术restriction fragment length polymorphism RAPD随机扩增多态性DNA分子标记技术random amplified polymorphic DNA SSR简单重复序列 微卫星simple sequence repeats M icrosatellite ISSR简单重复序列区间Inter simple sequence repeat AFLP扩增片段长度多态性Amplified Fragment Length Polymorphism SNP单核苷酸多态性Single Nucleotide Polymorphism 1 分子标记在种质资源鉴定与评价研 究中的应用 1 1 资源鉴定 分子标记能够较为准确地区分品种 便于后期 管理与应用 T A Rinehart等 11 利用38个SSR 位点构建系统发生树 对部分绣球品种名称提出了 修改建议 绣球栽培品种Hydrangea macrophylla Libelle 与Hydrangea macrophylla Libelle W hite 为同一品种 品种名中 W hite 用来描述颜 色 是为了便于市场流通而后期添加 Hydrangea macrophylla Pink Beauty 与Hydrangea macro phylla Preziosa 的DNA指纹图谱相同 可能为同 一品种 部分圆锥绣球 Hydrangea paniculata 品 种基因型一致 应进行统一命名 Hydrangea mac rophylla Reewee 的绣球品种实际上包含2个不同 品种 12 13 应区分命名 P Hempel等 14 利用SSR 分子标记技术构建了W denswil家族图谱 纠正了 W denswil家族中部分品种的命名 J T Lind storm等 15 使用11个RAPD引物区别鉴定出7个 绣球品种 包含5个多次开花品种 2个抗寒品种 其中5个多次开花品种得到了很好的区分 但上述 引物未能区分开Hydrangea macrophylla End less Summer 与Hydrangea macrophylla David Ramsay 推测其为相同品种 或由于引物多态性较 差 不足够将其区分 D Zlesak等 16 发现绣球 Hydrangea macrophylla Bailday 与名称较为相 似的Hydrangea macrophylla Bailmer 可被156 个AFLP条带区分 推测二者不是同一品种 而H macrophylla Bailday 与表型相似的Hydrangea macrophylla Varigata 仅在1个位点上有差别 推 测 Varigata 可能是 Bailday 的衍生品种 或是同 一品种 Y H Joung等 17 结合叶片等表型信息 将29种绣球资源利用RAPD进行聚类分析 此外 还进行了基于rbcL基因获得的SNP标记的单体型 分析 BS UPGM A和IB NJ聚类分析都将29个绣 球资源分成了2个组 并将不知名品种鉴定为一种 冠盖绣球 Hydrangea anomala var petiolaris 李艳香 18 采用SRAP分子标记技术对绣球属11个 野生种和8个品种进行了亲缘关系研究 从110对 引物中筛选出14条扩增条带清晰 多态性丰富的引 物组合 其中一个引物组合可以把19种绣球品种区 471西北林学院学报37卷 别开 E M ortreau等 19 利用25个ISSR引物 测 试了7个绣球属植物 UPGM A聚类分析将7种植 物分成了总苞绣球 Hydrangea involucrata 和马 桑绣球 Hydrangea aspera 2组 总苞绣球的个体 之间区分明显 马桑绣球被细分成了5个小组 鉴定 结果与地理学数据 表型分析数据 生理学 染色体 学数据吻合 地理分布较广泛的种类 其遗传多样 性通常较高 J H Lee等 20 从64个AFLP引物组 合筛选出2个组合对22种绣球属植物进行遗传多 样性分析 共检测到120条DNA片段 通过UPG M A聚类分析发现 17个绣球品种和山绣球 Hy drangea macrophylla var normalis 聚类到一组 其余4种韩国栽培品种聚类到一组 韩国栽培品种 与绣球品种遗传距离相对较大 得到很好区分 并推 测山绣球是野生原始种 S Yamamoto等 21 利用 19个来自日本的粗齿绣球品种和14个来自韩国济 州岛的粗齿绣球品种共188株的遗传结构进行SSR 分子标记分析 结果表明 济州岛种群的遗传结构 与日本西部地区种群的遗传结构密切相关 日本西 部和西北部地区采样的粗齿绣球与在日本中部和东 部地区采样的粗齿绣球的遗传结构存在差异 此 外 韩国发现本土的黄脉绣球 Hydrangea luteovenosa 其在日本西部分布广泛 但在韩国是 濒危种 22 T Ito等 23 在4个来自韩国和日本的 黄脉绣球中利用SSR分子标记技术研究分析 发现 在23对引物中有5个SSR位点在基因上都有清晰 条带 H J Choi等 24 利用上述5个SSR标记对韩 国黄脉绣球和3种日本黄脉绣球进行分析 发现存 在于韩国285个个体中的2个多座位基因型在日本 个体中并未被检测到 推测韩国黄脉绣球可能引自 日本 1 2 遗传多样性分析 彭继庆等 25 利用ISSR PCR 分子标记技术对 23个绣球品种进行遗传多样性研究 从100条引物 中筛选出10条引物对供试材料基因组总DNA进 行PCR扩增 共扩增出条带123条 其中多态性条 带102条 经PopGen32软件包分析 23个绣球花品 种的平均有效等位基因数为1 493 7 平均 Nei s基 因多样性指数为0 290 7 平均Shannon s信息指数 为0 435 7 遗传距离介于0 0 769 1 遗传一致度 介于0 463 4 1 000 0 具有广泛的遗传多样性 此外彭继庆等 26 还利用上述ISSR分子标记的10 条引物以绣球和圆锥绣球的38个品种为材料进行 遗传多样性分析 绣球 圆锥绣球2个种的多态条带 比例分别79 55 67 2 38个绣球花品种观测 等位基因数为1 924 2 有效等位基因数为 1 676 8 Nei s 基因多样性指数为 0 378 2 Shannon s 信息指数为 0 549 7 具有较高的遗传多样性和较 强的环境适应能力 绣球 圆锥绣球2个种的基因多 样性为0 375 8 种内基因多样性为0 282 6 种内 遗传变异占75 20 T Uemachi等 27 从426个 RAPD标记中筛选出413有多态性的标记 对山绣 球和2种粗齿绣球 Hydrangea serrata var serra ta Hydrangea serrata var yesoensis 进行UPG M A分析 发现RAPD和叶绿体DNA分析均表明 山绣球遗传多样性高于另外2个 推测是因为其有 广泛的地理分布 1 3 亲缘关系分析 绣球属早期亲缘关系分析常用表型分析 核型 分析 同工酶分析等 28 29 而分子标记技术具有较高 的准确性与可信度 是近年来亲缘关系研究的主要 方法 T A Rinehart等 13 使用14个SSR标记对 85个绣球属和近缘属资源进行分析 聚类结果印证 了大部分绣球属野生种原有的分类观点 各亚组内 物种间遗传距离差异较大 物种间和亚组间缺乏基 因流使得种间自然杂交困难 S M Reed 12 等利用 上述SSR分子标记引物鉴定了36个绣球品种及杂 交种和野生圆锥绣球亲缘关系 发现虽然很多品种 源自同一亲本 但是各个品种之间相似性较低 早花 与夏花品种聚成2类 早花品种间遗传关系较远 推 测是由于这些早花品种的来源地不同而造成的 N Sukhikh等 30 从利用38个SSR分子标记对39 个绣球品种进行亲缘关系分析 其中9个SSR引物 具有显著的多态性 通过聚类分析将39份材料分为 3大类 其中2类全部为圆球形 M ophead 花序品 种 另一类全部为蕾丝帽 Lacecap 花序品种 且蕾 丝帽品种间亲缘关系更近 S M Reed等 31 用39 个SSR标记鉴定114个绣球品种 聚类分析发现5 个多次开花品种与4个单次开花品种具有较高遗传 相似性 多次开花品种Hydrangea macrophylla Early Sensation 与其他多次开花品种亲缘关系较 远 推测可能是杂交中的亲本 X B W u等 32 通过 GBS Genotyping by Sequencing 技术 在82个绣 球品种中找到5 803个SNP位点 利用种群结构分 析 population structure analysis 将82个品种聚类 成了3组 一组全部为粗齿绣球 Hydrangea mac rophylla ssp serrata 栽培品种 另外2组为大花 绣球 Hydrangea macrophylla ssp macrophylla 栽培品种 早期研究认为粗齿绣球 Hydrangea macrophylla ssp serrata 与大花绣球 Hydrange a macrophylla ssp macrophylla 在系统分类学上 属于并列关系 33 但是X B W u等 32 根据5 803 571第4期陆泓锦 等 分子标记在绣球属育种中的应用研究进展 个SNP位点进行系统发生分析认为应将粗齿绣球 归类为绣球的亚种 与部分学者 12 13 观点一致 J T Lindstorm等 15 使用11个RAPD引物将7个绣 球品种分成了2个聚类 聚类分析发现7个品种遗 传距离都很相近 最大遗传距离的2物种相似度可 达到88 Q Song等 34 筛选了10条ISSR引物 对9组近缘无性系绣球进行分子标记研究 10条引 物共产生207条条带 其中多态性条带171条 占总 条带的82 61 绣球品种Hydrangea macro phylla Twist N Shout 是最具代表性的蕾丝帽品 种之一 但其中1个芽突变体缺失了蕾丝帽这一典 型特征 然而ISSR标记显示 该无蕾丝帽花序的 芽突变体与 Twist N Shout 只有3条条带不同 此外 单瓣花品种与重瓣花品种的ISSR分子标记 条带有显著差异 2 分子标记辅助育种 2 1 杂交子代鉴定 S M Reed等 35 使用常山与绣球作为亲本进 行杂交 通过SSR分子鉴定获得了真实杂种 杂交 子代表型介于双亲之间并可产生大量花粉 J H Kardos等 36 使用绣球与伞花绣球 Hydrangea an gustipelata 杂交 利用12个SSR引物进行鉴定 结合表型对比分析确认杂交后代真实性 N Kudo 等 37 用绣球与耐寒绣球杂交 通过子叶培养获得杂 交后代 采用RAPD鉴定了后代 38 此外还采用中 国绣球Hydrangea scandens ssp chinensis 现名称 修订为Hydrangea chinensis 与绣球杂交 用2对 RAPD引物鉴定出其为真实杂种 39 S M Reed 等 40 以绣球Hydrangea macrophylla Kardinal 为母本 以圆锥绣球Hydrangea paniculata Brus sels Lace 为父本进行杂交 子代经RAPD验证为 真实杂种后代 后代在叶片和被毛方面与父本圆锥 绣球相似 比母本对白粉病抗性更强 T A Rine hart等 41 用SSR验证了上述杂交后代的真实性 并发现除了性状介于双亲之间 染色体数量有时也 会介于双亲之间 K D Jones等 42 采用人工相互 授粉进行绣球属杂交试验 使用RAPD验证杂种后 代真实性 鉴定了以耐寒绣球Hydrangea arbores cens Dardom 为母本 总苞绣球 Hydrangea in volucrata 为父本的杂交组合得到的杂交后代 杂 交后代染色体数量 2n 34 介于双亲之间 M Cai 等 43 使用绣球Hydrangea macrophylla Dia mond 为母本与耐寒绣球Hydrangea arborescens Annabelle 为父本进行杂交 通过胚挽救获得F1 代 对后代进行SSR分子标记鉴定证明为真实杂交 后代 分子标记技术在鉴定子代真实性的同时也可以 通过观察引物在杂交后代中产生片段的来源 可以 判断双亲之间多样性的高低 M W iedemann等 44 使用粗齿绣球 山绣球与2个常山品种进行属间杂 交 使用RAPD测序验证后代真实性 引物共产生 30个片段 11个片段来自母本 13个片段来自父 本 说明双亲多样性较高 L Crespel等 45 使用马 桑绣球种内亲缘关系最远的2品种进行杂交 对获 得的10个后代进行ISSR分析标记证明后代为真 实后代 亲本之间多态性为96 9 后代之间多态 性标记为60 表明亲本杂合度很高 2 2 遗传连锁图谱和观赏性状关联标记 绣球的遗传连锁图谱研究起步相对较晚 2018 年 T A Rinehart等 46 采用转录组测序获得1 535 个SNP 其中779个位点具有多态性 但是由于部 分位点在图谱中位置相同和预期分离极为不同等原 因 标记密度不够充分 不足以构建连锁图谱 因 此 T A Rinehart等 41 对绣球Hydrangea macro phylla Bailmer 和Hydrangea macrophylla Ve tichii 杂交获得的F1代进行基因分型测序 GBS 以期待找到更多SNP标记来完成图谱 T W aki 等 47 以 Kirakiraboshi 和 Frau yoshimi 杂交F2 代的93株材料为作图群体 通过NGS Next gener ation DNA Sequencing 技术获得672个SSR标记 构建了第1张绣球遗传连锁图谱 包含147个标记 和18个连锁群 总图距980 cm 并将花序类型INF 位点定位到连锁群4 并获得2个标记 分别可解释 93 5 和96 3 的花序表型变异 C Tr nkner 等 48 使用RAD Restriction site associated DNA Sequencing 结合BSA Bulk Sequence Analysis 混 池测序方法对蕾丝帽花序和圆球型花序F1杂交后 代进行测序 获得2个与INF位点紧密关联的标 记 每个标记可解释99 7 的花序表型变异 X W u等 49 以82个绣球品种为材料 使用了5 803个 SNP标记对绣球花序类型和多次开花性状开展了 全基因组关联分析 Genome wide Association Study GW AS 筛选到1个与花序类型相关标记 最多解释65 5 表型变异 经转换为CAPS标记 表型预测准确率达100 同时获得了23个与多次 开花连锁的分子标记 K Nashima等 50 在绣球全 基因组数据的基础上 通过ddRAD简化基因组测 序技术构建了高密度遗传连锁图谱 最长为2 944 5 cm 包含4 071个SNP标记和18个连锁群 将重瓣 性状位点d jo定位到CHR17连锁群33 7 43 8 M b 将另一位点d su定位到CHR04连锁群 开发了 671西北林学院学报37卷 J01和S01标记用于快速鉴别重瓣表型 X W u 等 51 以绣球Hydrangea macrophylla Veitichii 和Hydrangea macrophylla Endless Summer 为 亲本构建F1群体 利用267个由转录组获得的 SSR多态性分子标记和3 923个由GBS获得的 SNP多态性标记共4 190个标记进行父本 母本以 及共同遗传图谱的构建 共同遗传图谱包含1 767 个定位标记 146 SSRs and 1 621 SNPs 长度为 1 383 4 cm 由18个连锁群组成 平均映射区间为 0 8 cm 表2 分子标记技术在绣球属研究应用情况 Table 2 Application of molecular markers in research and use of Hydrangea 应用方法物种主要结果参考文献 资源鉴定SSR部分绣球品种使用38个SSR位点构建系统发生树 规范部分绣球品种名称 11 资源鉴定SSR W denswil家族构建W denswil家族图谱 并纠正了家族中部分品种名称 14 资源鉴定RAPD 7个绣球品种区分开5个多次开花品种 15 资源鉴定AFLP部分绣球品种区分开绣球品种 Bailday 与名称较为相似的 Bailmer 并推测出其衍生品种或同一品种 16 资源鉴定RAPD SNP 29种绣球聚类分析将29种绣球区分为2个组 将不知名品种鉴定为冠盖绣球 17 资源鉴定SRAP 11个野生种和8个品种筛选出能将19种绣球区分开的引物组合 18 资源鉴定ISSR 7个绣球属植物聚类分析将7个绣球属植物区分为2个组 19 资源鉴定AFLP 22种绣球属植物UPGM A聚类分析将韩国栽培品种与其他绣球品种区分开 并推测山绣球是野生原始种 20 资源鉴定SSR 33种粗齿绣球品种 济州岛种群的遗传结构与日本西部地区种群的 遗传结构密切相关 日本西部和西北部地区粗齿 绣球与中部和东部地区的粗齿绣球遗传结构存 在差异 21 资源鉴定SSR 4种黄脉绣球发现23对引物中有5个SSR位点在基因上都有清晰条带 23 资源鉴定SSR韩国与日本黄脉绣球推测韩国黄脉绣球可能引自日本 24 遗传多样性ISSR 23个品种的绣球具有广泛的遗传多样性 25 遗传多样性ISSR 38个品种的绣球和圆锥绣球具有较高的遗传多样性和较强的环境适应能力 26 遗传多样性RAPD山绣球和2种粗齿绣球UPGM A分析发现山绣球遗传多样性高于另外2种粗齿绣球 27 亲缘关系鉴定SSR 85个绣球属和近缘属资源各亚组内物种间遗传距离差异较大 物种间和亚组间缺乏基因流 13 亲缘关系鉴定SSR 36个品种及杂交种与野生圆锥绣球鉴定了36个绣球品种及杂交种和野生圆锥绣球亲缘关系 12 亲缘关系鉴定SSR 39个绣球品种聚类分析将39份材料分为3大类 30 亲缘关系鉴定SSR 114个绣球品种 5个多次开花品种与4个单次开花品种具有较高 遗传相似性 推测 Early Sensation 可能是杂交 中的亲本 31 亲缘关系鉴定SNP 82个绣球品种 利用种群结构分析 population structure analy sis 将82个品种聚类成了3组 认为应将粗齿绣 球归类为绣球的亚种 32 亲缘关系鉴定RAPD 7个绣球品种将7个绣球品种分成了2个聚类 7个品种遗传距离都很相近 15 亲缘关系鉴定ISSR 9组近缘无性系绣球 10条引物共产生207条条带 其中多态性条带 171条 单瓣花品种与重瓣花品种的ISSR分子 标记条带有显著差异 34 杂交子代鉴定SSR常山与绣球及其杂交后代确认了杂交后代的真实性 35 杂交子代鉴定SSR绣球与伞花绣球及其杂交后代确认了杂交后代的真实性 36 杂交子代鉴定RAPD绣球与耐寒绣球及其后代确认了杂交后代的真实性 37 38 杂交子代鉴定RAPD绣球与中国绣球及其杂交后代确认了杂交后代的真实性 39 杂交子代鉴定RAPD SSR 绣球 Kardinal 与圆锥绣球 Brussels Lace 及其杂交后 代 确认了杂交后代的真实性 40 41 771第4期陆泓锦 等 分子标记在绣球属育种中的应用研究进展 续表2 应用方法物种主要结果参考文献 杂交子代鉴定RAPD 耐寒绣球H arborescens Dardom 与总苞绣球 H in volucrata 及其后代 确认了杂交后代的真实性 42 杂交子代鉴定SSR绣球 diamond 与耐寒绣球 annabelle 及其杂交后代确认了杂交后代的真实性 43 杂交子代鉴定RAPD粗齿绣球 山绣球与2个常山品种确认杂交后代真实性并认为双亲多样性较高 44 杂交子代鉴定ISSR马桑绣球 H aspera 种内亲缘关系最远的2品种表明亲本杂合度很高 45 遗传连锁图谱SSR 93株绣球 Bailmer 和 Ve tichii 杂交获得的F1代 构建了第1张绣球遗传连锁图谱 包含147个标 记和18个连锁群 总图距980 cm 并将花序类型 INF位点定位到连锁群4 并获得2个标记 分别 可解释93 5 和96 3 的花序表型变异 47 观赏性状关联标记BSA混池测序蕾丝帽花序和圆球形花序F1杂交后代 基于RAD Restriction site associated DNA Se quencing 技术获得2个与INF位点紧密关联的 标记 每个标记可解释99 7 的花序表型变异 48 观赏性状关联标记SNP 82个绣球品种 筛选到1个与花序类型相关标记 最多解释 65 5 表型变异 获得了23个与多次开花连锁 的分子标记 49 观赏性状关联标记SNP 绣球 Posy Bouquet Grace 与 绣球 Blue Picotee M anaslu 杂交后代 构建了高密度遗传连锁图谱 包含4 071个SNP 标记和18个连锁群 定位重瓣性状位点djo 开 发了用于快速鉴别重瓣表型的J01和S01标记 50 遗传连锁图谱SSR SNP绣球 Veitichii 和 Endless Summer 为亲本构建F1群体构建了父本 母本以及共同遗传图谱 51 3 结论与讨论 分子标记已大量应用于绣球属植物研究中 其 中资源评价使用了RAPD AFLP ISSR SSR SRAP SNP等分子标记技术 辅助育种研究常用 RAPD AFLP ISSR SSR等分子标记 这些标记均 有其各自的优点和局限性 随着新一代测序技术的 快速发展和测序成本的降低 基于转录组 简化基因 组和全基因组数据的SSR SNP InDel等分子标记 将大规模应用于绣球研究中 在提高资源评价与鉴 定的准确性 发掘与观赏性状紧密连锁分子标记 提 高育种后代选择效率 缩短育种周期等方面发挥重 要作用 基于组学数据开发的分子标记 已在绣球 遗传连锁图谱构建 花色 花序类型 重瓣性等重要 观赏性状遗传规律研究中获得了初步成果 46 55 未 来 随着绣球全基因组序列的公布 47 51 全基因组关 联分析 全基因组选择 Genome Selection 等高效 分析策略将广泛应用于绣球复杂性状解析 紧密连 锁分子标记开发和基因精细定位中 结合多组学数 据 研究者将深入了解绣球花朵变色 花序类型 花 朵重瓣 攀援和花香等性状形成的分子机理和遗传 规律 为实现绣球分子设计育种奠定基础 参考文献 1 卫兆芬 黄淑美 陆玲娣 中国植物志 第三十五卷 M 北京 科学出版社 1995 226 2 曾奕 杨伟权 郁书君 绣球花的育种研究进展 J 广东农业科 学 2018 45 6 36 43 ZENG Y YANG W Q YU S J Research progress of Hydran gea breeding J Guangdong Agricultural Sciences 2018 45 6 36 43 in Chinese 3 IDREES M IRSHAD M M olecular markers in plants for anal ysis of genetic diversity a review J European Academic Re search 2014 2 1 1513 1540 4 高洁铭 杨世鹏 孙雪梅 等 菊芋种质资源鉴定及DNA指纹 图谱的构建 J 西南农业学报 2019 32 8 1892 1897 GAO J M YANG S P SUN X M et al Identification of Heli anthus tuberosus L germplasm resources and construction of DNA fingerprint J Southwest China Journal of Agricultural Sciences 2019 32 8 1892 1897 in Chinese 5 陈洁 山樱花居群遗传多样性的SSR分析 D 南京 南京林业 大学 2016 6 程玮哲 樊军锋 周永学 等 基于荧光SSR标记的10个白杨 派种质资源遗传多样性分析 J 西北林学院学报 2021 36 3 88 93 CHEN W Z FAN J F ZHOU Y X et al Genetic diversity a nalysis of the 10 poplar accessions based on SSR molecular markers J Journal of Northwest Forestry University 2021 36 3 88 93 in Chinese 7 乔中全 王晓明 李永欣 等 38个紫薇品种亲缘关系的ISSR 分析 J 浙江农业学报 2019 31 4 58 64 QIAO Z Q W ANG X M LI Y X et al Phylogenetic relation ships among 38 cultivars of Lagerstroemia indica based on IS SR molecular markers J Acta Agriculturae Zhejiangensis 2019 31 4 58 64 in Chinese 8 闫芬芬 郑兴娟 罗智 等 枣和酸枣杂交后代遗传多样性的 SSR分析 J 西北林学院学报 2018 33 3 91 97 152 YAN F F ZHENG X J LUO Z et al Genetic diversity analy 871西北林学院学报37卷 sis of hybrid progeny from Chinese jujube and wild jujube by SSR J Journal of Northwest Forestry University 2018 33 3 91 97 152 in Chinese 9 巫明会 樊军锋 高建设 等 秦黑杨1号等美洲黑杨指纹图谱构 建及遗传关系分析 J 西北林学院学报 2019 34 4 91 95 W U M H FAN J F GAO J S et al Construction of finger prints and analysis of genetic relationship among Populus del toides hybrids Qinheiyang No 1 J Journal of Northwest For estry University 2019 34 4 91 95 in Chinese 10 YANG C M A Y CHENG B et al M olecular evidence for hybrid origin and phenotypic variation of rosa section Chinenses J Genes Basel 2020 11 9 996 11 RINEHART T A REED S M Using DNA fingerprinting to identify mislabeled plants in the trade an example from Hy drangea C Atl