隨機擴增多態(tài)DNA技術在食用菌研究中的應用
張明
RAPD(Random Amplified PolymorphicDNA),即隨機擴增多態(tài)DNA,是1990年由威蘭斯(Willams)和韋爾什(Welsh)兩個研究小組幾乎同時建立和發(fā)展起來的一種新型遺傳標記技術。由于其具有獨特的檢測DNA多態(tài)性的方式及快速、簡捷、高效等優(yōu)點,因而在短短的時間內RAPD技術已滲透到有關基因研究的各個領域。本文簡單介紹RAPD技術在食用菌研究中的應用。
1 利用RAPD進行雜種及原生質體融合子的鑒定
雜交育種是當前食用菌遺傳育種中重要的有效方法之一。多年來,食用菌育種工作者常常根據(jù)核相觀察、鎖狀聯(lián)合的有無以及同功酶譜分析等方法來進行雜種鑒定。這些方法鑒別出的雜交種難免會存在一定數(shù)量的偽雜交種。食用菌原生質體融合后,其融合子的鑒定也面臨著同樣的問題,常采用同功酶譜分析方法,其準確性、可靠性會受到環(huán)境條件的影響。而RAPD能快速、簡便及有效地從大量雜交后代中鑒別出真雜交種和融合子,可提供比同功酶更為準確的雜種及融合子鑒定方法。從理論上講,雜交種及融合子DNA含量應為單核親本DNA量的總和,若是真的雜交種及融合子,其擴增產物的電泳譜帶一般應包含它們各自親本擴增物的電泳譜帶并不同于親本。施慶利等(1994)通過RAPD技術測定木耳屬種內雜交種、種間原生質體融合子及其親本菌株的PCR擴增后DNA片段之間的差異,再輔以核相及核數(shù)目觀察、同工酶鑒別等手段,充分證實了其雜交種融合子的真實性及可靠性。劉國振等(1995)選用28個隨機引物對平菇、香菇及其融合子進行RAPD分析,證明融合子是雙親的融合產物,從而獲得了原生質體融合的分子生物學證據(jù)。詹才新等(1995)也利用RAPD技術鑒定出金針菇的雜交種。
2 利用RAPD進行基因組指紋圖譜構建和品種及親緣關系的鑒別
由于RAPD能對整個基因組進行多態(tài)性檢測,因此可用于進行基因組指紋圖譜構建,并利用指紋圖譜進行品種鑒定和對物種親緣關系和系統(tǒng)進化的發(fā)育研究。蘭杰夫(Ranjiv)等(1992)用20種隨機引物對雙孢蘑菇8個商業(yè)品種和野生品種進行RAPD指紋圖譜構建,證明RAPD標記可以區(qū)分雙孢蘑菇的各種菌株,鑒定異核體菌株的單倍體核的組成,驗證人工得到的異核體以及檢驗遺傳位點對后代株的轉移。此外,該技術還用在草菇、絲蓋小腳菇的種及品種的鑒別中。
3 利用RAPD 構建遺傳連鎖圖
RAPD能在一次反應中檢測基因組的多個位點,因此,它可迅速找到兩組DNA樣品間的多態(tài)性,進而得到與此差異相連鎖的DNA標記,而直接對基因組進行連鎖標記作圖??死锔?Kerrigan)等(1993)將RAPD技術應用于構建雙孢蘑菇的分子標記,由于大量的RAPD標記的構建,產生了一個詳細的雙孢蘑菇的基因連鎖圖。
RAPD技術還可用于食用菌遺傳相關性及系統(tǒng)發(fā)育關系的研究。此外,在食用菌的雜交育種研究中,還可以通過RAPD技術找出雜交親本中與經濟性狀相關的RAPD標記,并以此作為鑒別真正雜種的依據(jù),而達到改良品種的目的。