全 文 ：华南农业大学学报 2014，35(4) :56-60
Journal of South China Agricultural University
http:∥xuebao． scau． edu． cn
doi:10． 7671 / j． issn． 1001-411X． 2014． 04． 011
收稿日期:2013-04-10 优先出版时间:2014-06-03
优先出版网址:http:∥www． cnki． net /kcms /doi /10． 7671 / j． issn． 1001-411X． 2014． 04． 011． html
作者简介:汪国平(1967—) ，男，副教授，博士，E-mail:gpwang@ scau． edu． cn
基金项目:科技部国际合作项目(2010DFA32190) ;国家自然科学基金(31171957，30771472) ;广东省科技厅国际合作项目
(2009B050100001，2011B050100013) ;广州市科技支撑计划项目(2010Z1-E381)
汪国平，牛 玉，汪文毅，等．番茄 SSＲ标记在茄子及其他茄科作物上的通用性分析［J］．华南农业大学学报，2014，35(4) :56-60．
番茄 SSＲ标记在茄子及其他茄科作物上的
通 用 性 分 析
汪国平1，牛 玉1，2，汪文毅1，乐素菊3，林鉴荣4
(1 华南农业大学 园艺学院，广东 广州 510642;2 中国热带农业科学院 热带作物品种资源研究所，海南 儋州 571737;
3 仲恺农业工程学院 生命科学学院，广东 广州 510225;4 广州市农业科学研究院，广东 广州 510308)
摘要:【目的】利用已完成测序的番茄基因组发展大量的 SSＲ标记，并将这些标记转移到茄子及其他茄科作物上，节
省开发 SSＲ标记的成本．【方法】本研究利用近缘物种转移法分析了番茄 SSＲ 标记在茄子及其他茄科作物上的通
用性情况．【结果和结论】1 046 对番茄 SSＲ引物中有 887 对能在茄子基因组 DNA上扩增出产物，425 对引物扩增出
的带型在番茄与茄子间相似程度高，标记的通用率为 40． 6%;EST-SSＲ比基因组 SSＲ的通用性更好，前者通用率为
54. 5%，后者为 38. 9%;414 个通用 SSＲ标记被电子定位到番茄染色体上，不同染色体来源的标记通用率明显不
同;93 对引物在 2 份用于遗传图谱构建的栽培茄子亲本间表现出多态性;获得的 425 对通用引物在马铃薯、辣椒、
枸杞上通用率分别为 96. 2%、78. 1%、54. 1% ．
关键词:番茄;茄子;SSＲ标记;通用性;茄科蔬菜
中图分类号:S641． 2 文献标志码:A 文章编号:1001-411X(2014)04-0056-05
Transferability of tomato SSＲ markers to eggplants and
other Solanaceous vegetables
WANG Guoping1，NIU Yu1，2，WANG Wenyi1，YUE Suju3，LIN Jianrong4
(1 College of Horticulture，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China;
2 Tropical Crops Genetic Ｒesources Institute，Chinese Academy Tropical Agricultural Sciences，Danzhou 571737，China;
3 College of Life Sciences，Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 510225，China;
4 Guangzhou Academy of Agricultural Sciences，Guangzhou 510308，China)
Abstract:【Objective】Tomato genome was sequenced and a large number of SSＲ markers could be ob-
tained． Cross-species amplification of tomato SSＲ markers will be an economic method to add up the
number of robust SSＲ markers in eggplant and Solanaceous vegetables． 【Method】This study tested a
large set of tomato SSＲ markers on eggplant and other Solanaceous vegetables by close relative species
transfer method． 【Ｒesult and conclusion】887 out of 1046 tested tomato SSＲ markers could successfully
amplify on eggplants，but only 425 produced very similar bands on tomatoes and eggplants，giving a
transfer rate of 40. 6% ． EST-SSＲ markers were found to be more transferable than genomic SSＲ markers
(54. 5 and 38. 9% respectively)． 414 transferable SSＲ markers were mapped electronically onto tomato
genome and their distribution on individual chromosomes highly varied． 93 SSＲ markers showed polymor-
phism on two eggplant parents used for genetic map construction． When testing 425 cross-species SSＲ
markers on potatoes，peppers and lycium，the transferability rates were 96. 2%，78. 1% and 54. 1%，
respectively．
Key words:tomato;eggplant;SSＲ markers;transferability;Solanaceous vegetables
目前，多种分子标记技术可以用于分子遗传研
究，其中微卫星标记(Microsatellite) ，又称简单序列
重复(Simple sequence repeat，SSＲ)具有多态性丰
富、重复性好、检测方便、标记多呈共显性、在基因组
中分散分布等特点，已广泛应用于遗传图谱构建、品
种指纹图谱绘制、品种纯度检测及目标性状分子标
记筛选［1］．微卫星标记已成为分子育种中最重要的
遗传标记之一．
由于微卫星标记具有种族特异性，使用 SSＲ 标
记的前提是要知道重复序列两侧的 DNA 序列，因而
存在引物开发的问题． 获取微卫星标记的方法主要
有基因组测序法、筛选基因组文库法、微卫星富集
法、数据库查找法和近缘物种转移法等 5 种［2］．目前
茄科作物中番茄、马铃薯已经完成基因组测序［3-4］，
可以发展海量的 SSＲ 标记，但在其他茄科作物上可
供利用的 SSＲ标记数目不多，还不能满足这些作物
分子育种的需要，有必要发展更多的 SSＲ标记．
近缘物种转移法是一种简便快速地发展 SSＲ 标
记的方法，微卫星侧翼序列在属内种间、甚至在科内
属间是保守的、相似的，因此，同种、属、科的不同物
种可以使用同一种微卫星引物进行扩增． 茄科作物
种类较多，比较基因组学研究已经证明茄科作物间
基因组保守性较强［5-7］．根据番茄基因组序列已发展
了大量 SSＲ标记，本文对这些标记在茄子及其他茄
科蔬菜作物上的通用性进行了研究，以期将部分标
记转移到茄子上，节省开发茄子 SSＲ标记的成本．
1 材料与方法
1． 1 植物材料及 DNA提取
供试材料:栽培番茄“860”(华南农业大学园艺
学院番茄课题组选育) ，栽培茄子“湖南小圆茄”(湖
南省收集的地方品种)、“Blacknite”(澳大利亚购买
的常规品种) ，3 个材料均经多代纯化;辣椒为“东方
神剑”品种，马铃薯、枸杞为广州岑村蔬菜基地采集，
品种名未知．
上述材料均取 1 ～ 2 片幼叶，按 Hemming等［8］的
方法提取各植物材料的总 DNA．
1． 2 SSＲ标记及方法
共试验了 1 046 对番茄 SSＲ 引物． 其中 112 对
EST-SSＲ 引物根据 SGN 网站(http:∥ sgn． cornell．
edu)及 He等［9］公布的引物序列合成;32 对基因组
SSＲ根据 Suliman-Pollatschek 等［10］公布的引物序列
合成;902 对基因组 SSＲ 由课题组根据番茄 BAC 末
端序列、基因组序列设计，引物序列暂时未公布．
20 μL PCＲ反应体系中包括 0. 15 μmol·L －1的
引物、200 μmol·L －1 dNTPs、1 × PCＲ 反应缓冲液、
50 ～ 100 ng的 DNA模板、1 U Taq酶．反应在 PE9700
型热循环仪中进行．所用的反应程序为:94 ℃预变性
5 min;94 ℃ 1 min，55 ℃ 1 min，72 ℃ 1 min，循环 35
次;最后 72 ℃延伸 5 min． PCＲ 产物用 6%聚丙烯酰
胺变性胶电泳，250 V条件下稳压电泳约 3 h;普通银
染显带，数码相机照相． 对扩增模糊、无扩增产物的
SSＲ标记进行 2 次分析，以确保该结果不是由 PCＲ
扩增失败引起．
1． 3 SSＲ标记电子定位
在 SGN网站提供的 Blastn界面将 SSＲ引物序列
与番茄基因组序列(版本 2． 4)进行比对，确定标记
在番茄染色体上的位置．
2 结果与分析
2． 1 番茄 SSＲ 引物在茄子基因组 DNA 上的扩增
情况
根据电泳后主带的情况，在茄子基因组 DNA 上
番茄 SSＲ引物的扩增带型(图 1)出现以下几种类
型:1)扩增出较强的主带，茄子与番茄有 1 条主带的
大小非常一致(标记 SSＲD105、SSＲ85) ;2)扩增出较
强的主带，茄子与番茄有 1 条主带的大小相差不大
(标记 SSＲ48、SSＲD198) ;3)扩增出多条主带，且与
番茄主带无对应条带;4)扩增出多条弱带;5)不能扩
增出任何条带．
试验共检测了 1 046 对番茄 SSＲ引物，有 887 对
在茄子基因组 DNA 上扩增出了产物，642 对引物扩
增出了第 1、第 2、第 3 种类型较强的主带，占总标记
数的 61. 4%，其中第 1 种引物 135 对，第 2 种引物
290 对(163 对扩增出的产物比番茄大，127 对比番茄
小) ，第 1、2 种引物扩增出的带型在番茄与茄子间相
似程度高，可以转用到茄子上，以此得到标记的通用
率为 40. 6% ．
75第 4 期 汪国平，等:番茄 SSＲ标记在茄子及其他茄科作物上的通用性分析
图中 1、2、3 泳道品种分别为湖南小圆茄，Blacknite，860
图 1 番茄 SSＲ引物在茄子和番茄 DNA上扩增出的带型
Fig． 1 The band patterns of tomato SSＲ markers amplified on eggplant and tomato DNAs
比较 EST-SSＲ 与基因组 SSＲ 的扩增情况:试验
共检测了 112 对番茄 EST-SSＲ引物，结果有 98 对能
有效扩增，95 对能扩增出清晰主带，其中 61 对为第
1、2 种引物，可以在茄子上通用，通用率为 54. 5%;
试验共检测了 934 对番茄基因组 SSＲ 引物，结果有
789 对能有效扩增，529 对能扩增出清晰主带，其中
364 对为第 1、2 种引物，可以在茄子上通用，通用率
为 38. 9% ．说明 EST-SSＲ比基因组 SSＲ 的通用性明
显要好．
2． 2 引物通用性与基序长度的关系
对在茄子上能通用的番茄 SSＲ 引物标记位点重
复序列按基序长度进行分类，结果(图 2)表明，通用
SSＲ无论来源于 EST还是基因组，2 核苷酸基序出现
的频率最大，3 核苷酸基序出现频率次之，但 2 核苷
酸基序出现频率基因组 SSＲ 大于 EST-SSＲ，而 3 核
苷酸基序出现频率是 EST-SSＲ 明显高于基因组
SSＲ，其他核苷酸基序类型(4、5、6 核苷酸)出现频率
在基因组 SSＲ和 EST-SSＲ间差别不大．
图 2 番茄 SSＲ不同长度基序的频率分布
Fig． 2 The frequency distributions of different motifs of tomato SSＲ
2． 3 保守 SSＲ标记在番茄染色体上的分布
将 1 046 对番茄 SSＲ 引物与番茄基因组序列比
对进行电子定位，结果有 15 对不能定位，有 33 对定
位于染色体 0(即测序后不能组装的序列) ，998 对能
定位到番茄的各条染色体上;番茄、茄子间保守的
425 对引物中，3 对不能定位，8 对定位于染色体 0，
414 对能定位到各条染色体上．对 414 对标记的定位
结果按 EST-SSＲ、基因组 SSＲ 进行统计，统计结果见
表 1．从表 1 中可以看出，通用 SSＲ 标记比率在不同
染色体上明显不同，染色体 9 上标记的通用率最高
(60. 5%) ，染色体 10 次之(53. 3%) ;而染色体 7 上
标记的通用率最低(29. 2%) ，其次是染色体 12
(31. 7%)．
2． 4 保守引物在 2 份茄子间的多态性
425 对在茄子上能有效扩增的番茄引物中，有
67 对能在 2 份栽培茄子间扩增出多态条带，多态标
记比率为 15. 8% ．由此看来，尽管 SSＲ引物的通用性
较高，但在茄子不同材料上的多态性比例较低，这可
能是因为用于多态性比较的 2 个茄子亲本都来源于
栽培种，亲缘关系比较近．
在 2 份栽培茄子间扩增出多态性的引物中，部
分标记带型表现为长度大小的差别，而且相差只有
几个碱基，可能为共显性标记，但需要使用 F1 进行
验证;部分标记带型为有无的差别，表现为显性标记
特性．
2． 5 保守引物在其他茄科作物上的通用性
对番茄、茄子间保守的 425 对 SSＲ 引物在其他
茄科蔬菜上的通用性进一步检查，在马铃薯、辣椒、
枸杞上分别有 96. 2%、78. 1%、54. 1%的引物能扩增
出第 1、2 种带型．
85 华 南 农 业 大 学 学 报 第 35 卷
表 1 通用 SSＲ标记在番茄染色体上的分布
Tab． 1 The chromosome distribution of transferable tomato SSＲ markers
染色体
EST-SSＲ 扩增标记数 合计
扩增
标记数
通用
标记数
通用标记
比率 /%
基因组
SSＲ
通用
标记数
通用标记
比率 /%
扩增
标记数
通用
标记数
通用标记
比率 /%
1 11 7 63． 6 82 31 37． 8 93 38 40． 9
2 11 7 63． 6 68 21 30． 9 79 28 35． 4
3 10 6 60． 0 72 35 48． 6 82 41 50． 0
4 13 6 53． 8 78 30 38． 5 91 36 42． 9
5 10 6 46． 2 79 31 39． 2 89 37 41． 6
6 12 6 50． 0 91 34 37． 4 103 40 38． 8
7 8 2 25． 0 64 19 29． 7 72 21 29． 2
8 6 2 33． 3 85 36 42． 4 91 38 41． 8
9 12 9 75． 0 69 40 58． 0 81 49 60． 5
10 10 6 60． 0 50 26 52． 0 60 32 53． 3
11 6 3 60． 0 69 25 36． 2 75 28 37． 3
12 3 1 33． 3 79 25 31． 6 82 26 31． 7
合计 112 61 54． 5 886 353 39． 8 998 414 41． 5
3 讨论与结论
SSＲ标记在茄科作物间具有一定的通用性． 邵
光金等［11］证明茄子的 SSＲ 标记可以应用于番茄;陈
晓莹［12］证明番茄 SSＲ可以用于辣椒．本试验进一步
证明番茄 SSＲ标记可以应用于茄子、马铃薯、辣椒和
枸杞．由于番茄、马铃薯已经进行了全基因组测序，
可以发展出海量的 SSＲ 标记，将这些标记转移到其
他未测序的茄科作物上，可以大大节省标记开发的
成本．
目前茄子上开发出的 SSＲ 标记不多，有必要发
展更多的 SSＲ 标记． Stàgel 等［13］利用数据库序列发
展了 50 对 EST-SSＲ，其中有 39 对能成功扩增;Nu-
nome等［14］于 2003 年通过筛选基因组文库的方法发
展了 37 对 SSＲ引物，其中 23 对能成功扩增;该课题
组随后再通过筛选基因组文库的方法发展了 2 265
对 SSＲ 引物，但只在文章中公布了用于构建 SSＲ 遗
传图谱的 300 多对引物序列［15-16］．卢婷等［17］用 23 对
番茄 SSＲ标记应用于茄子聚类分析，证明番茄 SSＲ
标记可以在茄子上部分通用． 本研究进一步扩大了
试用标记的数量，将 425 个番茄 SSＲ 标记转用到茄
子上，并找到在茄子作图亲本间具有多态性的 67 个
标记，这不仅为茄子遗传图谱构建及基因定位奠定
了基础，而且可以进一步用这些标记做锚定标记，进
行番茄、茄子间的比较基因组作图，这将比应用 COS
标记进行比较作图简便得多［5］． 番茄已经完成了全
基因组测序，番茄、茄子间锚定标记的获得，将为利
用基因组间的微共线性发展加密标记及基因克隆提
供参考．
试验中部分标记不能被电子定位，可能原因有
三:一是未定位标记存在于番茄基因组测序的 gap
区域;二是本试验部分标记是根据番茄的 BAC 末端
发展的，而 BAC末端测序是单一 read，存在一定的测
序错误，和基因组序列比对不上;三是 EST-SSＲ及来
自 Suliman-Pollatschek等［10］研究的基因组 SSＲ，所用
的原始番茄材料与番茄测序材料不同．
本研究发展的 SSＲ标记通用性比十字花科作物
低，崔秀敏等［18］的研究结果表明，69 对不结球白菜
SSＲ引物在芸苔属其他 8 种作物上的通用性扩增率
在 49. 3% ～85. 5%，而且 33%的 SSＲ 引物在芸薹属
近缘种间具有丰富的多态性． 为了提高标记的通用
性，可对进行番茄和马铃薯全基因组序列比对，在保
守位点发展标记，并适当引入简并碱基，从而实现 1
套引物在不同茄科作物间通用．
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【责任编辑 霍 欢】
06 华 南 农 业 大 学 学 报 第 35 卷