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| 空间诱变育种中使用分子标志技术的问题 | |||
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近年来我国航天事业的飞速发展，空间诱变育种以其变异幅度大、频率高、良性变异多（早熟、质优、抗病变异)变异可很快稳定等优点成为培育生物新品种的有效途径。为人类开拓利用空间资源提供了有利的保证，使空间诱变育种具有更广阔的应用前景。将分子标志技术引入空间诱变领域，从分子水平上对变异材料的遗传物质进行变异检测，将有助于说明空间条件对生物诱变的原因及作用机理，也为品系选育工作提供了分子生物学水平的指导。植物育种的关键是将基因型选择与表型选择相结合，从而提高选择的有效率，而临时以来育种者是以表型选择为主，对于遗传基础比较复杂的数量性状的选择有效性很低，因此利用分子标志技术对空间诱变的物种进行变异检测，将找到分子标志与所选育的优良性状有效地连锁起来，仍是空间诱变育种中使用分子标志技术有待解决的问题。随着分子标志技术的不时发展以及各种生物基因组测序的完成，分子标志辅助选育应用于空间育种的条件将日益成熟，空间诱变育种的研究定会取得突破性进展。
各类飞行器(卫星、飞船、空间站、航天飞机)应运而生，随着科技的发展。人类对宇宙空间的探索也在更加深入，继而广阔的空间资源正在被逐渐开发和利用，其中航天诱变育种已引起我国乃至世界作物育种家的关注。所谓航天诱变育种也称空间诱变育种，指利用返回式卫星、飞船、高空气球将农作物种子、组织、器官等搭栽到宇宙空间，利用太空特殊的环境条件(微重力、高真空、强辐射和弱磁场等)使资料内部发生遗传性变异(基因突变或染色体畸变)进而导致生物体性状发生遗传变异，经地面种植筛选出新种质、新材料、从而培育新品种的农作物育种新技术。航天技术与农业遗传育种技术相结合的产物，可以在较短的时间内发明出目前地面诱变育种方法难以获得的罕见的种质资料和基因资源，为选育突破性新品种创造条件。
航天育种方面只有俄罗斯、美国和中国进行了研究试验，而中国航天育种数量占世界航天育种总和的1/4育种水平处于国际先进水平。取得了丰硕的效果。但对突变体的筛选工作起初多是从空间诱变的植物在形态学性状、细胞结构和染色体的变异及生理生化特性的改变等方向而来进行的虽然这些方法在品种改良方面起重要的作用，但仅凭这些形态特征和经典遗传学研究中的遗传标志很难对突变体的生物遗传基础进行有效分析，而近年来发展和日趋成熟的各种分子标志技术，特别是RA PD标志可以直接对诱变材料DNA 碱基序列进行分析和比较,目前。成为目前从分子水平上研究植物空间诱变效应及其突变后代遗传变异性的主要手段。
DNA 水平遗传多态性的直接的反映。依其所用的分子生物学技术的不同大致可分为2大类：一是以分子杂交技术为核心的分子标志，如RFLP等；二是以PCR技术为核心的分子标志，如RA PD简单重复序列(SSR特定序列扩增区域(SCA R等,分子标志(Molecularmarker继形态标记、细胞标志和生化标志之后近年迅速发展起来的一种以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的新型遗传标志。将这2种技术结合起来进一步发展了扩增片段长度多态性(AFLP标志等技术。
William等于1990年采用的以PCR技术为基础，不必预先知道DNA 序列信息的检测核苷酸序列多态性的分子标志。其原理是采用合成的较短的单个随机引物(最常用l0个碱基DNA 进行非定点PCR扩增,RA PD随机扩增多态性DNA RandomAmplifiPolymorphDNA 简称。每l条扩增产物带即代表基因组上的1个位点，每1个引物只能检测基因组特定区域DNA 多态性,但一系列引物可使检测区域扩大到整个基因组。因此，扩增片段的多态性便反映了基因组相应区域的DNA 多态性。
具有重复性和稳定性较差，RA PD标志虽然灵敏。不能鉴别杂合子和纯合子(RA PD为显性标记)等缺点，但RA PD技术也具有自身的诸多优点。RA PD标志引物价格便宜，利息较低，其通用性强，只要合成一套随机引物、可适用于任何物种；又不需DNA 探针，设计引物也无须预先知道序列信息，操作比较简便而且快速.对模板DNA 用量少且要求不严格，同时不受环境、发育、数量性状遗传等的影响，能够客观地展示资料间DNA 差别。因而该技术一经问世，就受到生物学家的高度重视，品种鉴定、分类研究、系谱分析、遗传图谱构建、突变体检测和基因定位等遗传育种领域得到广泛应用。
2RA PD分子标志技术在植物航天诱变育种中的应用
已胜利地进行了21次农作物种子的搭载试验.共搭载了70多种植物或菌种共l000多份材料，国自1987年首次搭载以来。并获得了一批各具特色的优异突变体，并从中选育出了可供生产利用的优良新品种（系)随着研究的深入，利用分子标志(特别是RA PD标志)技术从分子水平对诱变突变体的遗传物质的改变的研究工作也取得了可喜的效果。
结果标明，刘敏等对搭载后育成的甜椒“宇椒一号”原872与地面对照进行了RA PD分子检测。42个随机引物中有4个引物在扩增产物上有差异。
60个引物中OPX10引物使得对照比突变体多出3条带。郭亚华等对1996年搭载后的辣椒突变体kL96541RA OD测试结果。
02l-7-1与天水羊角椒相比产生l条差异条带；航椒6号有父母本共有带和特有带，并且坚持航天诱变产生的变异带。鹿金颖等对“神舟三号”飞船搭载的天水羊角椒和天水牛角椒诱变处置分别得到021-7-l和“024-3-l2个突变系、对照和其两者杂交育成的航椒6号进行了RA PD分析,从40个引物中筛选出S13和S18两个有差异引物,024-3-1与天水牛角椒相比有7条差异条带。
所用的40个引物中有9个产生了共29条多态性条带，刘敏等对由俄罗斯和平号空间站搭载6年的番茄种子进行了RA PD研究。多态性百分率为l0.8%且空间搭载的番茄之间的带型也不同，说明长时间空间飞行可引起番茄遗传物质DNA 水平上的变异。
100个引物当中，王斌等将获得的长荚形突变系和其原始对照品系进行了RA PD分析。有3个引物在突变系和原始品系之间扩增出了稳定的重复性好的多态性产物。
有36个引物扩增出了DNA 片段,薛淮等用40个随机引物对空间处置和地面对照的月季试管苗基因DNA 进行PCR扩增。共扩增出148条带，5个引物在地面对照和空间处置扩增出的DNA 条带型表示多态性，这标明卫星搭载的月季的遗传物质发生了变化。
140个引物，邢金鹏等运用RA PD方法对卫星搭载获得的农垦58大粒型水稻突变系进行多态性分析发现。扩增的200多条DNA 片段中仅有5个片段显示了多态性，并找出了一个与大粒性状相关的特异片段OPA l8-3说明该突变系DNA 结构确实发生了改变。
选用了130个RA PD引物和17对AFLP引物，易继才对卫星搭载后选出的6个突变体和2个优良水稻品系。分别对其基因组DNA 进行多态性位点扫描分析，结果显示，不同突变体与对照之间存在不同水平的DNA 多态性差异，从分子水平上证明了空间环境对植物种子的诱变作用。
认为两者的矮化基因由sdl基因控制、该变异由DNA 上多位点突变发生。Xu等用RA PD对航天诱变后获得的突变体宇航1号和粳稻10号进行分析。
为以后开展玉米育种提供标志基因打下了基础。刘福霞等对太空诱变玉米细胞核雄性不育基因进行了RA PD分析,152个随机引物中筛选出2个差异引物与雄性不育基因连锁。
使用了22对随机引物，龚振平等在对经空间搭载所获得的高粱诱变体进行RA PD研究。有8对引物在诱变体与对照间扩增出了明显的RA PD差异条带，其中D7引物能使3个试材相互区别。
SSR和AFLP标志在植物空间诱变育种研究中也有一定的应用。除了RA PD标志。
对经卫星搭载的水稻品种“秋光”获得的7个变异株系进行分子检测，杨存义等选用121对SSR引物。33对引物共检测出96个位基因，且12条染色体上都有表示多态性的微卫星标记，标明变异发生在整个基因组。王丰等对10个培矮64SSP3变异株进行的SSR分析结果也表明了水稻经卫星搭载后DNA 确实发生了变异。
5对引物PM23PM41PM7扩增的谱带中，周桂元等对空间诱变的21个突变花生植株进行了SSR多态性分析。局部株系比对照多1条带；引物PM53扩增的谱带中，株系12891121与原种相比，缺失第一条谱带；引物PM127扩增的谱带，株系118与对照相比，第一条主带位置低于对照，说明处置扩增片段长度较对照短，并推断株系118发生了碱基缺失变化。
且与微卫星标记RM409连锁。洪彦彬等对经空间诱变处理的丽江新团黑谷LR8SP2代抗稻瘟病基因进行标志定位。结果将该基因定位于第9染色体上。
结果得出：021-1-5和天水羊角原种之间，霍建泰等对搭载的天水羊角椒和甘农线椒诱变处置后分别获得的第4代自交系021-1-5022-2-2选1及地面对照和两者的杂交种航椒3号做了AFLP分析。64对引物中11对引物扩增的DNA 带型有差异。022-2-2选l和甘农线椒原种之间，64对引物中16对引物扩增的DNA 带型有差异，航椒3号则保持了父母本的变异。
找出突变体多态性DNA 片段，向跃武等利用AFLP分子标志的方法对水稻空间诱变突变体及亲本进行基因组对比分析。经过一系列引物筛选，找到5条多态性DNA 条带，对开展突变体基因功能研究和水稻杂种优势利用有重要意义。
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